至于使用哪種切換裝置,這主要是依據(jù)對切換時間的要求而定。如要求毫秒級的切換時間,那么就只能采用固態(tài)開關(晶閘管)切換,且逆變器要處于熱備狀態(tài)。與同容量的機械切換開關相比,固態(tài)開關(晶閘管)切換的造價要高得多,通態(tài)損耗也會相對比較多。在對切換時間沒有苛刻要求的應用場合,一般采用機械切換開關進行切換,容量較小的EPS電源一般采用功率繼電器,功率較大的EPS通常采用互鎖的交流接觸器或自動互投開關。與交流接觸器相比,自動互投開關動作較慢,但由于互投開關具有機械自保持特性,對于不頻繁的切換而言,在長期運行的可靠性方面更具優(yōu)勢。
用固態(tài)開關(晶閘管)實現(xiàn)市電與逆變器輸出之間的快速切換技術(shù)雖在UPS電源中應用多年,但也有所不同,UPS用功率繼電器(或接觸器)與固態(tài)開關(晶閘管)組合成一個旁路(BYPASS)切換裝置的,固態(tài)開關(晶閘管)主要是做瞬間過載旁路(BYPASS)切換,靠它瞬間使逆變器與電網(wǎng)有個短暫的并聯(lián)運行,從而獲得瞬間無切換時間的供電(彌補了功率繼電器或接觸器的渡越時間)。關鍵是要實現(xiàn)逆變器的鎖相運行和對市電即時電壓的快速檢測與跟蹤。它并不是真真的斷電切換,因這種方式均為“在線式”UPS所用,真真的斷電切換工作時固態(tài)開關(晶閘管)是不參于工作的。當其用于EPS電源時才真正是固態(tài)開關(晶閘管)的參與斷電切換,EPS電源均為后備式是不設旁路接觸器的。就是處于在市電正常、逆變器也正常運轉(zhuǎn)的情況下,即使是進行不間斷的切換,在技術(shù)上也是可以做到的,但實際情況是,切換需要在市電突然發(fā)生中斷或故障時進行,因市電中斷或故障的發(fā)生時刻是隨機的和非預知的,檢測確認市電故障需要時間,此時的切換時間不可能小于檢測、確認市電故障需要的時間。
為防止各種電源干擾導致誤動作,檢測時間不能太短。實踐證明,當檢測時間小于2ms時,檢測可靠性會明顯下降。因此小于2ms的切換時間是不可取。在EPS電源所應用各類負載里,對切換時間要求最苛刻的應當是高壓氣體放電燈。雖然這種燈具不允許用于消防應急照明,但由于其具有高強度、高效率的性能特點,在很多大型場館中都有應用。但有這么一個問題,那就是這種燈具一旦熄輝,需要冷卻后方能重新啟動,為保證照明不發(fā)生中斷,EPS電源必須具備快速切換能力。根據(jù)對多種高壓氣體放電燈產(chǎn)品的測試,如果不采取適當?shù)睦m(xù)流措施,5ms的電力中斷就有可能導致熄輝,個別產(chǎn)品甚至3ms電力中斷就會熄輝。而對于某些電梯類負載,毫秒級的切換顯然是沒有必要的,但切換時的瞬間中斷電源同樣有可能導致電梯控制系統(tǒng)進入保護狀態(tài)。此種情況需要通過EPS電源控制系統(tǒng)的延時適當增加切換時間,才能保證電梯在應急供電后繼續(xù)正常運行。在有些應用場合,為了實現(xiàn)零切換,要求將EPS設計成在線運行方式,那么這時EPS電源實際就已經(jīng)變成一臺專用的UPS,逆變器是長帶負荷工作的。