雙電源自動轉換開關（ATS）是低壓電氣系統中重要的組成部分，是市電油機切換、雙路電源切換 必不可少的設備。目前數據中心機房所使用的轉換開關多為 PC 級 ATS（部分機房使用 CB 級 ATS)。且 主要是歐美國家的一些產品，目前國內 ATSE 常選用美國的 ASCO、GE，法國的施耐德等品牌。其產品 也是分不同類型容量供用戶選擇，數據中心機房中選擇合適的自動轉換開關，是提高供電系統安全、 關于數據中心機房 ATS 雙電源數選擇的探討 可 靠的重要環節。

影響 ATS 數選擇的原則對于數的選擇，首先明確影響 ATS 數選擇的原則，即系統的接地方 式和接地故障檢測，還有應急電源（一般是柴油機）需要和市電隔離三個方面。 

1《民用建筑電氣設計規范》（ JGJ/T16-2008 ）， 規范中 7.5.3 條款規定“ TN-C-S,TN-S 系統中的 電源轉換開關, 應該采用切斷相導體和中性線導體的四開關。”和“正常供電電源與備用發電機之間， 其電源轉換開關應采用四開關”。 

2 如果 ATS 前端具有 4P 接地故障保護，中線是不能有重疊或者短接的，因為重疊或者短接會產生 回路，導致接地故障誤動或者無法正常動作。 

3 由于接地制式的習慣，國內要求柴油機側使用 4P 斷路器和 4P 自動轉換開關 ATS， 這樣可以在 柴油機工作時，有效隔離開柴油機和市電的中線及相線，保證柴油機不會往正常的市電系統里倒送電。 3P ATS 和 4P ATS 的接地方式 

根據上述原則我們試著探討數據中心機房電源級 ATS 數的選擇，在數據中心機房系統采用三相 五線制，將市電油機自動切換的開關，稱為一級配電 ATS 轉換開關，電力機房的二次配電系統使用的 兩路倒換的開關，稱為二級配電 ATS 轉換開關。 

1.一級配電 ATS 轉換開關的選擇 根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-2008），規范中 7.5.3 條款規定“正常供電電源與備用發電機 之間，其電源轉換開關應采用四開關”。（ IEC465.1.5 條規定，同上） 

2 ATS 對油機零線接地的要求 因為根據“數據中心機房電源設備安裝工程設計規范”相關規范要求，數據中心機房用低壓配電系統必 須采用 TN-S 接地方式，變壓器側中性線直接接地。如果采用 3P ATS，則常用電源和備用電源的零線是 接在一起連通的。此時無論如何切換，市電側或是油機側，零線均無騰空的可能。在三切換時，油機 中性點是通過變壓器接地的，油機零線無須單獨接地。油機只需做 PE 接地即可。 但如果采用四切換，則油機零線必須單獨接地，若不單獨接地，則油機的中性點就處于騰空的狀態， 當油機供電時中性點有可能產生漂移現象，對人身和設備的安全帶來嚴重的隱患。 

3 UPS 負載的影響 目前數據中心機房負載越來越多采用 UPS 供電，而 UPS 輸出的中性線同輸入中性線直通，通過變壓器 （或油機）接地。如果 UPS 輸入電源在市電和發電機之間切換時，引起 UPS 輸入中性線斷開，導致 UPS 負載側的中性線不接地，導致零位漂移，后果是損壞負載，造成重大影響和經濟損失。 

4 一級配電 ATS 轉換開關的選擇 在兩路電源的自動轉換中，ATS 是一個很重要的用電設備，當 4P 自動轉換開關電器（ATS）包括 4P 斷 路器在轉換或者分斷電路時，由于機械機構的同期性無法百分百保證，如果發生中性線先于相線分開或 后于相線合上，而且持續時間較長，稱之為中性線“懸空”，對于三相不平衡負載的配電系統會由于中 性線的“懸空”產生瞬間的暫態過電壓從而影響系統的絕緣安全性并產生暫態沖擊，有可能導致二次電 子設備受到影響。因此在規范里對 4P 低壓開關電器的中性線做了“先合后分”的推薦。但是要求中性 線要和相線具備一致性，可以同時分斷兩路電源。 

綜上所述，首先要滿足相關標準的要求，即在市電電源、油機電源切換的一級配電 ATS 轉換開關 選擇四轉換開關，另一方面，考慮零線中斷后可能造成的隱患，宜選擇帶零線重疊切換的四開關。 在非轉換期，ATS 是 4 開關，兩輸入電源分離（相線和中性線）在轉換時，N 線動觸頭先轉換， 接觸到另一電源的 N 線并保持連接兩電源 N 線；相線動觸頭是“先分后合”的轉換至另一側電源；負 載 N 線同時接兩電源的 N 線。 

二級配電 ATS 轉換開關的選擇 

1 二級配電 ATS 的重要性 

電力機房二級配電系統，其負荷重要性比較高，需要雙路供電，負載主要包括開關電源輸入屏、UPS 輸 入屏、機房空調輸入屏等。均為數據中心機房保證的一級重要負荷。雙電源供電安全設計是非常重要的。

2 數據中心機房機房供電及接地方式 

隨著供電技術、供電設備的更新，目前數據中心機房機房的供電系統一般采用雙路市電電源引入局房， 變壓器及低壓配電系統則多采用 2N、N+1 的運行方式，備用油機電源采用 N、N＋1 的運行方式。其供 電系統的安全、可靠性已經比之前有了很大的提高。二級配電 ATS 的選擇也必須與之相匹配。 而數據中心機房機房的接地系統采用 TN-S 系統，其優勢恰恰在于一旦設備出現外殼帶電，能將漏電電 流上升為短路電流，這個電流很大，是 TT 系統的幾倍，低壓斷路器的脫扣器會立即跳閘，使故障設備 斷電，設備及人員安全。其原因在于電氣設備的外露可導電部分通過 PE 線直接與系統接地點相連， 當發生設備短路或漏電時，短路電流經金屬導線構成閉合回路。形成金屬性單相短路，從而產生足夠大 的短路電流，使保護裝置能可靠動作，將故障電流切除。 數據中心機房局房采用 TN－S 的接地系統，我們不希望在油機切換后，由于各種原因所產生的中心線 斷開，而相線自成回路，而產生的零地電壓升高，零線電流通過多個回路回到中性點，這樣離散電流產 生將危害整個供電系統及人身安全。 

3 二級配電系統的出線方式 

一般數據中心機房機房的配電系統，在進線開關選擇四級斷路器，配四段保護。饋電分路選擇三斷路 器，配二段保護或三段保護，二級配電系統引入兩個不同的饋電分路，二級配電 ATS 的作用即是兩路 電源的自動倒換。 

4 二級配電系統 ATS 的選擇 

我們試將二級配電 ATS 做為負載的一部分，油機電源與市電電源的 N 線已經在該一級配電 ATS 轉換開 關處實現了分斷。而一級配電選擇帶中性線重疊切換的 ATS 轉換開關，二級配電系統轉換開關可以使 用三級的 ATS 轉換開關。從另外的角度看，如果一級配電 ATS 轉換開關選擇普通的四 ATS 轉換開關， 則需視具體的供電系統方式和接地系統方式來選擇合理的二級配電 ATS 轉換開關，建議選用四 ATS 轉換開關。當然如果是非常重要的數據中心機房樞紐大樓或者重要的數據中心，其二級配電 ATS 轉換 開關宜選用帶中性線重疊四轉換開關。

小結 

對于雙電源轉換開關數的選擇與系統所采用的何種接地方式是至關重要的，即使一級配電 ATS 選用 四開關，如果油機中性線不接地，那么實際檢測油機的中性點零地電壓時，有的高達百伏。所以數據 中心機房局房首先要保證接地系統的安全可靠；其次，在分配 UPS 負載時盡量做到三相平衡。 一級配電 ATS 優先選擇帶中性線重疊切換的四開關，則二級配電 ATS 即可選擇三開關。這樣即保 證供電系統的安全可靠，同時機房的配套建設上能節省更多的投資。合理選擇 ATS 對數據中心機房局 房的建設有著重要的作用。