电源：UPS“双总线输出”供电系统用负载自动切换开关(上)

在此需特别说明的是，此时易产生如下误解：既然LTM开关已釆用"先断后通"的切换方式，似乎就没有必要再要求送到"负载自动切换开关"上的两路交流电源一定是处于"相互同步入锁"状态之下。然而，回答是原否定的。其原因是：为确保信息网络的安全运行(注：网络设备允许的瞬间供电中断时间为20ms左右)，"负载自动切换开关"的切换时间被限定在4-5ms左右。根据可控硅的工作原理，对于原来处于导通状态的可控硅来说，一旦它被置于触发导通状态之后、即使把送到它的栅极上的"触发脉冲"撤除掉后、它将继续处于导通状态、直至到输入电源的电压下降到"过零点"为止。对于呈现电感性的供电线路而言，还要求流过可控硅中的"滞后电流"而言，还要求下降到可控硅的截止电流以下。因此，对于50Hz的供电电源来说，仍有处于"优先供电通道"上和"备用电源供电通道"上的两对SCR可控硅同时处于导通状态的可能性(其重叠导通时间在0-5ms的范围之间)。正是基于上述原因，确保UPS双总线输出系统的安全运行所需的条件仍然是：两路交流电源应该处于"相互入锁"状态之中。

5　大功率负载自动切換开关各种工作模式

5.1 正常工作模式和自动切换工作模式：

如图5a所示，来自两套UPS并机供电系统的电源1和电源2被分别送到4个"负载自动切换开关"LTM1、2、3、4的两个输入端上(为便于负载均衡供电及有利于增強"故障隔离"功能，在该"双总线输出"供电系统中、配置有4个的LTM开关。此时，用户可在STS型"负载自动切换开关"的控制面板的LCD监示屏上、釆用"人—机对话"的菜单操作的方法来确定将那套UPS并机系统的输出电源作为它们的"优先供电电源"。例如：在这里，我们将送到LTM1和2开关上的输入电源1和电源2分别选定为它们的"优先供电电源"和"备用供电电源"， 将送到LTM3和4开关的电源2和电源1分别选定为它们的"优先供电电源"和"备用供电电源"。在此条件下，只要"优先供电电源"的电压和频率在其所允许的工作范围之內时，电源1将分别通过LTM1和LTM2开关向后接负载提供I1和I2电流; 电源2分别通过LTM3和LTM4开关向后接负载提供I3和I4电流。在LTM开关的运行中，当因故致使输入电源1发生故障时(例：发生电源1"停电"或频率/"电压超限"故障时)，LTM1和2开关就会自动地以"先断后通"的工作方式、在3-5ms的时间內，将用户的负载同原来处于"备用供电电源"状态的电源2相接通(见图5b), 从而确保信息网络的安全运行(注：对于当今的网络设备来说，它们所允许的瞬间供电中断时间约为20ms左右。因此，上述的3-5ms的切换时间是绝对不会影响到信息网络的正常运行的)。

图5　负载自动切换开关(LTM)的控制原理图

5.2 "手动/自动返回式切换"工作模式：

在"负载自动切换开关"因故执行从"优先供电电源"→"备用供电电源"切换操作之后，当承担"优先供电电源"任务的输入电源1恢复正常工作时(它的电压、频率及同"备用供电电源"之间的"相位差"均符合所规定的窗口要求)，则必须经过适当的"时间延迟"后、才允许LTM开关根据用户所设置的不同的返回式切换工作模式来分别执行手动或自动的返回式切换操作。此时，它可根据用户的愿望被分别设置成自动复位(Reset)或手动复位(Reset)两种工作模式。例如：如果LTM1和2开关被设置成自动复位(Reset)工作模式的话，当"优先供电电源"恢复正常工作状态后，连接在LTM1和2开关的后面的网络设备将会自动地重新恢复到由电源1供电的正常工作状态(见图5a)。在这里，为返回式切换操作设置一定的时间延迟的目的是：防止因"优先供电电源"在尚未进入稳定工作状态时、因仓促执行切换操作而诱发"负载自动切换开关"频繁地执行"误切换操作"的弊端。在实践中，LTM开关的典型的切换"延时时间"为：3秒左右，其可调范围为：1—60秒。反之，如果LTM开关被设置成手动复位(Reset)工作模式的话，当"优先供电电源"恢复正常工作状态后，则要求用户通过在LTM1和2开关的LCD屏上、发出执行手动切换操作的指令，它才会执行返回式切换操作。否则，这些"负载自动切换开关"的后接负载将被继续锁定在" 被禁止切换"的工作状态之中(见图5b)，继续由原定的"备用电源"供电。

5.3 "禁止切换"工作模式

当出现在LTM开关的负载端的严重过流/短路故障在"未排除"前、为防止因它执行"误切换"操作而将上述故障的影响面扩散到另一套处于"备份供电"工作状态的UPS并机供电系统的不幸事故发生。在LTM开关的运行中、当在其输出端因故出现严重的"输出过载"/"输出短路"故障时，负责向这路"出现短路故障"的负载供电任务的LTM开关将被置于"禁止"作仼何切換