CN113785457A - 继电器调节和电涌控制 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于抑制电路中的瞬态电流以防止损坏诸如继电器和/或固态开关设备之类的开关设备的系统。相关联的自动转移开关(ATS)系统(300)包括端接于线帽(302)以从主要电源接收电力的主要电力线和端接于线帽(304)以从辅助电源接收电力的辅助电力线。系统(300)还包括用于连接到诸如一件电子装备之类的输出负载的输出端(306)。输出端(306)可以是母插座，使得系统(300)可以直接连接到一件装备的公电力端口。系统(300)还包括微型ATS模块(308)，该模块操作为感测至少主要电源的电力信号的电力中断或信号质量降级，并且作为响应，将电力供应器从主要电源切换到辅助电源。浪涌抑制电路(310)插入在模块(308)和线帽(304)之间的辅助电力线中。

Description

继电器调节和电涌控制

交叉引用

本申请要求于2019年3月12日提交的标题为“RELAY CONDITIONING AND POWERSURGE CONTROL”的临时美国专利申请No.62/817,456(“母申请”)的优先权，并在适用的法律法规允许的最大程度下要求母申请的优先权。母申请通过引用整体并入本文。

并入的文件

以下申请(下文中称为“并入的文件”)通过引用整体并入本文：

1)于2013年2月26日提交的标题为“HIGHLY PARALLEL REDUNDANT POWERDISTRIBUTION METHODS”的美国临时专利申请No.61/372,752；

2)于2012年7月19日公布的标题为“PARALLEL REDUNDANT POWER DISTRIBUTION”的美国专利申请公开No.US-2012/0181869-A1；于2011年8月11日提交的标题为“PARALLELREDUNDANT POWER DISTRIBUTION”的美国专利申请序列No.13/208,333(“'333申请”)，该申请是于2010年8月11日提交的标题为“HIGHLY PARALLEL REDUNDANT POWER DISTRIBUTIONMETHODS”的美国临时专利申请No.61/372,752的非临时申请并要求其优先权；以及于2010年8月11日提交的标题为“REDUNDANT POWER DISTRIBUTION”的美国临时专利申请No.61/372,756，

3)来自于2009年9月29日提交的标题为“AUTOMATIC TRANSFER SWITCH MODULE”的美国专利申请序列No.12/569,733的美国专利No.8,004,115，该申请是于2009年9月14日提交的标题为“AUTOMATIC TRANSFER SWITCH”的美国专利No.12/531,212的部分继续申请，该美国专利是于2008年3月14日提交的标题为“AUTOMATIC TRANSFER SWITCH MODULE”的PCT申请US2008/57140的美国国家阶段，该PCT申请要求于2007年3月14日提交的标题为“AUTOMATIC TRANSFER SWITCH MODULE”的美国临时申请No.60/894,842的优先权；以及

4)于2011年5月16日提交的标题为“POWER DISTRIBUTION SYSTEMS ANDMETHODOLOGY”的美国专利申请序列No.13/108,824的美国专利申请公开No.US-2012-0092811是于2010年9月27日提交的标题为“POWER DISTRIBUTION METHODOLOGY”的美国专利申请序列No.12/891,500的继续申请，该美国专利申请序列No.12/891,500是于2009年3月26日提交的标题为“POWER DISTRIBUTION SYSTEMS AND METHODOLOGY”的国际专利申请No.PCT/US2009/038427的部分继续申请，该国际专利申请要求于2008年3月26日提交的标题为“POWER DISTRIBUTION METHODOLOGY”的美国临时申请No.61/039,716的优先权。

5)来自于2009年9月29日提交的标题为“SMART ELECTRICAL OUTLETS ANDASSOCIATED NETWORKS”的美国专利申请序列No.12/569,377的美国专利No.8,374,729，其是于2010年2月16日提交的标题为“SMART ELECTICAL OUTLETS AND ASSOCIATEDNETWORKS”的美国专利申请序列No.12/531,226的继续申请，该美国专利申请序列No.12/531,226是于2008年3月14日提交的标题为“SMART NEMA OUTLETS AND ASSOCIATEDNETWORKS”的PCT/US2008/057150的美国国家阶段，该PCT/US2008/057150进而要求于2007年3月14日提交的标题为“SMART NEMA OUTLETS AND ASSOCIATED NETWORKS”的美国临时申请No.60/894,846的优先权。

技术领域

本发明的实施例涉及连接到AC供电装备的转移开关的设计和操作。这种设备有很多用途；我们注意到本发明的用途大体上涉及电力分配电路以及电路和/或连接的自动转移开关(ATS)设备的操作的控制方面。本发明还应用于电力分配设备的设计和操作，例如手动或自动转移开关(ATS)，并且特尤其是在任务关键环境(诸如医疗上下文、电力公用电网)中或在数据中心或电信环境中使用的设备。

背景技术

最近，OEM AC到DC电力供应器制造商已向市场推出了电力供应器(其常用于电子数据处理(EDP)装备)，其具有直接跨AC主电源(main)连接的异常大的电容以构建低通共模滤波器，该滤波器被设计为捕获进入或离开AC线路上的AC到DC电力供应器的任何高阶振铃(ringing)能量。这样做是为了最小化成本并实现FCC认证。在更传统的电力供应器设计实践中，在匹配尺寸的滤波电容器和AC主电源之间放置相对小的电感器以控制AC主电源暴露于直接跨AC主电源施加的该电容器的放电。但是，那些电力供应器的制造商已发现以下方式是更便宜的：跨AC主电源添加相对大的电容器并在电力供应器中使用更便宜和噪声更大的部件，并且不增加电感器(更昂贵的部件)的容量来匹配滤波电容器的更大容量。这种方法的缺点是，在某些条件下，存储在电容器中的能量会沿着AC线路快速放电并引起高瞬态电流。

这些具有过大电容的异常电力供应器具有高达以前设计的尺寸的10倍或更多倍的电容器。这不是好的设计实践，但没有规范这种设计实践的电气设计或安全标准。

发明内容

本发明人已经认识到，当将AC从一个源快速转移到另一个源时，诸如在手动或自动转移开关(ATS)中，这些具有过大电容的异常电力供应器会引起问题。如果初级侧(这个示例中的A侧)上的AC线路在AC周期的峰或接近峰时断开，那么滤波电容器将充电至该电压。如果ATS偶然将负载转移到备用电源(这个示例中的B侧)并且其处于相反的半周期或在电压状态下接近该半周期，那么装备负载的输入上的电容器可以连接到与其充电的极性明显相反的极性的低阻抗电压源。在这种情况下，电容器可以被充电至多达正300伏，而转移到源上的相反电压可以多达负350伏(或反之亦然)；由此产生的放电在1至3微法拉下多达650至700伏。考虑大多数负载的平均电阻，这将不是问题，电流的能量将被吸收而不会损坏，但ATS的故障侧常连接到低阻抗插接板(plugstrip)，其上面有多件的EDP装备。这些件的EDP装备常在其上具有相同的输入保护电容器，从而将瞬时阻抗降低到非常低的值。因此，当继电器触点或晶闸管首先在连接到所讨论的电力供应器的ATS上闭合时，会在瞬间经历非常高的电流。最近在实验室测试中测得的结果表明，容易获得250安培或更多的短持续时间电流流动，并且这有可能引起继电器触点的最靠近另一个继电器触点的部件的液化。瞬态电流流动非常高，以至于跨触点的效果与弧焊机非常相似。取决于电流流动的等级和持续时间以及所看到的最大电压等级，这种触点电弧会导致继电器触点的点微焊接或对固态开关组件的损坏。触点继电器常在重新固化时粘住，从而引起误动。固态开关组件可能会损坏或发生灾难性故障，并且可能实际上冒烟和/或着火。

这个问题会影响任何基于继电器或基于固态的ATS，从而使其发生误动和/或故障。由于ATS不工作，这会引起AC/DC供电装备发生意外的停机时间。如果任务关键装备由于电力输送故障而停机，那么这会引起严重问题。用户可以认识到的是，针对数据中心用途的EDP和其它装备类型的设计者常假设数据中心的电力质量得到很好的控制并具有良好的质量。因此，使用传统方法来保护免受瞬态电力尖峰的影响常常是有限的和/或不存在的。传统方法的另一个问题是，它们常常太大而无法在空闲空间有限且设备外形尺寸有限的、拥挤的数据中心机柜中使用。本发明提供了多种设备和方法来增加几率或积极防止ATS单元或其它设备由于这些条件而发生故障并满足数据中心和其它环境常要求的其它约束(诸如形状因子、能源效率、成本等)。

用于电气连接的开关机构目前被划分为：基于固态的开关设备(三端双向可控硅开关等)，它们开关非常快，但缺点是效率低下，通过它们发送的电力的大约0.5-2％作为热量损失；以及基于机械的继电器，它们开关要慢得多，但效率高得多，具有最小的热损失。包括ATS单元在内的许多设备使用具有上述优点和缺点的固态开关和/或机械继电器来控制电力。无论开关的类型是固态继电器还是机械继电器，在许多应用中，转移时间和效率中的任一个或两个都是重要的，并且可能是关键的。市场上有使用这两种开关技术中的一种、另一种或其组合的ATS开关可用。

关键示例是数据中心中的电力分配的设计和管理，因为现代电子数据处理(EDP)装备中使用的电力供应器常常只能容忍非常短暂的电力中断。例如，电力供应器设计中使用的计算机和商业装备制造商协会(CBEMA)指南建议最大停电时间为20毫秒或更短。如果向电力供应器的电力输送的中断时间超过这个时间，那么正在运行的EDP装备将停止或重启。现代电力供应器常常只能容忍低至近似12-14毫秒的最大断电时间，我们已经在许多过去和当前的EPD设备中测量和观察到这一点。

这是手动或自动转移开关(ATS)设计中的非常重要的问题，以便在两个或更多个电源之间切换(例如，由于电源故障(诸如断电或电能质量问题))，以及与EPD装备一起使用的其它电力分配设备。现在结合嵌入式处理器控制的现代设备的数量庞大并且增长迅速。出于各种原因(诸如成本或尺寸)，这些设备中的许多设备没有双电力供应器。在这些设备上运行的程序可以结合随着时间的推移“学习”以提高设备的性能的算法。为执行此操作而存储的数据可能不会写入持久数据存储装置。在那种情况下，通常使用ATS单元来确保连接的设备运行而没有任何停机时间。还有许多其它结合电力的设备的示例，在这些示例中开关功能的速度和/或效率是重要的问题，并且减少或消除这些瞬态电流和电压问题的脆弱性将大有益处。

本发明涉及减少或消除某些设备的脆弱性，尤其是自动转移开关对可能损坏或毁坏所连接的(一个或多个)ATS单元的高瞬态电流和/或电压事件(远高于ATS中使用的继电器和/或固态开关设备的额定容量)的脆弱性。特别地，本发明涉及提供用于减少或消除所连接的(一个或多个)ATS单元的脆弱性的装置和方法。这可以通过可被改造为已部署的自动转移开关的外部设备或者可以集成到ATS结构中的设计和/或继电器调节方法来完成，其减少或消除ATS对高瞬态电流的脆弱性和/或电压问题。

数据中心机柜非常拥挤，并且因此满足形状因子和空间约束可以是本发明的非常重要的部分。促成因素是：许多ATS设计中的限制考虑因素是可以使用的继电器的尺寸受到ATS开关足够快的要求的限制。这意味着继电器必须足够快地致动以在所需的时间范围内完成电力转移，以保持所连接的装备运行而不存在因电力输送中断而引起的停机时间。因此，继电器的设计必须具有满足致动速度要求的触点间隙、电枢质量和线圈。这意味着继电器间隙需要足够小并且电枢质量(包括附接的触点的尺寸)足够低以实现必要的致动速度。

这些所需的特性限制了继电器吸收能量的能力，并从而限制了它在不损坏或破坏的情况下容忍这些高瞬态电流和/或电压事件的能力。基于硅的开关设备对它们可以从高瞬态电流和/或电压事件中吸收而不会损坏或破坏的能量也有限制。更复杂的因素是，对高电流和/或电压事件具有更大耐受性的继电器和固态开关设备常常更大，并因此可能不适合期望应用中的可用空间。其它解决方案(诸如电感器、扼流圈或其它解决浪涌电流的传统方法的使用)常常也太大以至于无法适应特定应用所需的空间。

本发明的一些目的包括以下内容：

提供装置、设计和方法，以减少或消除ATS单元或其它脆弱的设备在所需的形状因子以及空间和成本限制下对高瞬态电流和/或电压事件的脆弱性。该装置、设计和方法能够被实现为现有ATS安装和/或设备的改造解决方案，或者是当前和未来ATS设备或可以用于减少或消除该问题的其它设备的设计的升级。

根据本发明，通过提供用于改进ATS功能的各种系统、组件、设计和过程来解决这些目标和其它目标。如下文所讨论的，本发明的许多方面适用于各种环境。但是，本发明在数据中心应用方面具有特别的优点。在这方面，本发明在处理与ATS单元功能相关的高瞬态电流和/或电压问题方面提供了相当大的灵活性。本发明在设计用于向诸如由公司(诸如谷歌或亚马逊或云计算提供商)使用的服务器群进行电力分配的设备方面是有利的。

根据本发明的一个方面，提供了用于抑制电路中的瞬态电流以防止损坏诸如继电器和/或固态开关设备之类的开关设备的方法和装置(“公用设施”)。本公用设施涉及转移开关系统(诸如ATS)，包括开关单元和电涌抑制电路。开关单元具有用于接收第一电力信号的第一输入端、用于接收第二电力信号的第二输入端以及用于向连接的负载提供电力信号的输出端。每个输入端经由在开关和与电源相关联的电力插座之间延伸的电力线提供电力信号。开关单元还包括开关，用于根据第一电力信号和第二电力信号中的至少一个的电力信号状态选择性地将第一输入端和第二输入端之一连接到输出端。电力抑制电路抑制开关单元处的电涌。电路部署在或者开关单元与电力插座之一之间，或者部署在开关单元与负载之间。因此，转移开关系统抵抗与电涌相关联的开关损坏。

一个或多个电涌抑制电路可以与自动转移开关系统相关联。在一个实施方式中，第一电力线和第二电力线中的每一个包括用于连接到电力插座之一的第一端、用于连接到开关单元的第二端以及直排(in-line)部署在第一电力线和第二电力线之一上的、该电力线的第一端和第二端之间的电涌抑制电路。在开关单元被配置为使得第一电源是主电源的情况下，电涌抑制电路可以部署在开关单元和第二插座之间。可替代地，可以在输出端上、在两个输入端上、在一个输入端和输出端上等等提供电涌抑制电路。电力插座可以是一个或多个接线板的插座。例如，第一接线板或接线板的第一插座可以与第一电源相关联，并且第二接线板或接线板的第二插座可以与第二电源相关联。以这种方式，开关单元的第一输入端和第二输入端可以连接到第一电源和第二电源。接线板也可能具有浪涌抑制功能。在这方面，已发现在一些情况下接线板的常规浪涌抑制功能不足以保护自动转移开关的接触表面，但根据本发明可以向插接板的一个或多个插座(例如，指定为板的自动转移开关插座的插座)添加适当的浪涌保护。

开关单元优选地操作为响应于检测到来自电源之一的第一电力信号的电力中断和降级之一而从其中第一输入端连接到输出端的第一状态和其中第二输入端连接到输出端的第二状态进行切换。开关可以包括一个或多个机电继电器或固态开关。电涌抑制电路可以可选地集成到开关壳体中。

根据本发明的另一方面，可以调节自动转移开关的继电器以更好地抵抗电涌事件。已经发现，如果通过改变继电器的接触表面的形状、纹理或其它形态来调节接触表面，那么继电器将更好地抵抗由于电涌事件引起的故障。这可以通过向继电器施加足以改变接触表面形态的电力信号来实现。

对应的公用设施涉及提供包括接触表面的开关单元并向接触表面施加足以引起接触表面形态的期望改变的电信号。具体而言，开关单元包括用于接收第一电力信号和第二电力信号的第一输入端和第二输入端、用于向连接的负载提供电力信号的输出端，以及用于根据第一电力信号和第二电力信号中的至少一个的电力信号状态来选择性地将第一输入端和第二输入端之一连接到输出端的开关。开关单元包括机电继电器，该继电器具有用于在继电器的电枢与连接电路之间进行电接触的接触表面。例如，接触表面可以安装在电枢上或者可以是用于与电枢建立电连接的电极的一部分。电信号优选地足以引起接触表面的至少部分状态改变，例如，接触表面的一部分可以变得暂时熔化。电信号可以直接施加到接触表面或者可以经由第一和第二输入端施加到开关单元。可替代地，接触表面可以被制造成具有期望的形态以抵抗由于浪涌引起的损坏(例如，通过将接触表面模制成期望的形态)或者可以被机械加工成期望的形态。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于调节自动转移开关的接触表面的系统。如上所述，已经发现可以调节接触表面以改变接触表面的形态，从而使自动转移开关不易因电涌而受到损坏。因此可以提供一种系统以通过将电力信号直接施加到接触表面或施加到包括接触表面的自动转移开关来调节接触表面。

该系统包括电力信号发生器、与电力信号发生器相关联的第一输出端和第二输出端以及控制器。电力信号发生器操作为产生电力信号。第一输出端和第二输出端适于直接地或者经由自动转移开关而连接到与接触表面连接的第一输入端和第二输入端，其中自动转移开关包括机电继电器并且接触表面涉及在继电器的电枢与连接的电路之间进行电接触。控制器与电力信号发生器相关联，用于控制电力信号发生器向接触表面施加电信号，其中电信号足以引起接触表面的形态改变。将认识到的是，在这方面可以涉及的参数包括信号的电压、信号的电流、施加信号的时间、信号的频率、其间施加信号的周期数，以及任何阻抗电容的性质或与信号的流路径相关联的其它电气特性。此外，在施加适当的信号时，可以考虑接触表面的材料、接触表面的形状、接触表面的维度和接触表面的其它特性。

相关联的方法涉及提供电力信号发生器，将电力信号发生器的输出端连接到接触表面(直接地或间接地)，并控制电力信号发生器向接触表面施加一个或多个足以引起接触表面的形态改变的电信号。在优选实施方式中，向接触表面施加一系列渐升功率的信号或周期，使得较早的信号可以使接触表面，使得较早的信号可以使接触表面更能容忍后来的信号。该方法还可以包括在接触表面处将电枢与连接的电路分离并检查接触表面以确保其具有抵抗由于电涌引起的损坏的期望特性。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于向电气设备供电的公用设施。例如，电气设备可以是自动转移开关或对电涌敏感的另一个设备，诸如包括机电继电器的设备。该公用设施包括用于连接到电气设备的第一线帽、用于连接到电力供应器的第二线帽、在第一线帽和第二线帽之间延伸的电力线，以及直排部署在所述第一线帽和第二线帽之间的所述电力线上的电涌抑制电路。例如，第一线帽可以是用于与电气设备(例如，ATS单元)的公电气端口配合的母线帽，而第二线帽可以是用于插入电力供应器单元(诸如接线板)的母插座的公线帽。作为进一步的示例，第一线帽可以连接到ATS的输出端并且第二线帽可以连接到一件装备。电涌抑制电路可以设置在插入线帽之间的电力线中的壳体中。壳体优选地相对小，例如最大维度不超过大约6cm并且体积不超过大约50cm³。

附图说明

为了更好地理解本发明及其进一步的优点，现在结合附图参考以下详细描述，其中：

本公开结合附图进行描述：

图1示出了根据本发明的可以包括浪涌抑制电路的ATS的操作环境的示例。

图2示出了根据本发明的紧凑型电涌抑制电路的一种可能实例。

图3-6示出了在外部设备中或作为ATS设计的一部分来实现本发明的一方面的若干种可能的形状因子的示例。Zonit微型自动转移开关被用作非常紧凑的ATS的典型示例。

图7A-7C是示出根据本发明的电力线中的浪涌抑制电路的一种可能实例的照片。

图8A-8C是共享没有调节和具有根据本发明的不同调节周期次数的接触表面的照片。

图9示出了根据本发明的继电器调节器的一种可能实例，其测试、定时并分组被测试的继电器，如本文所述。

图10A-10C示出了图9的继电器调节器的形状因子。

图11是图示根据本发明解决的浪涌状况的电压相对时间图。

图12示出了与图11对应的电压和电流图。

图13是可以与根据本发明的浪涌抑制电路一起使用的ATS的示意图。

图14-16是图示根据本发明的外部浪涌抑制电路的操作的示意图。

图17-19是图示根据本发明的内部浪涌抑制电路的操作的示意图。

在附图中，相似的组件和/或特征可以具有相同的附图标记。另外，相同类型的各种组件可以通过在第一(例如，数字)标签之后跟随有第二(例如，字母)标签来区分，该第二标签在相似的组件之间进行区分。如果说明书中仅使用第一附图标记，那么该描述适用于具有相同的第一附图标记的任何一个相似组件，而不管第二附图标记是否存在。

具体实施方式

本节描述在多个设备(诸如电力线、ATS设备或其它设备)中构建多个电路的方法。许多示例与紧凑型ATS单元有关。虽然这被认为是重要的用例，但应该认识到的是，本发明适用于各种其它环境。因而，以下描述应当被理解为示例性的而非限制性的。

在一个实例中，结合与ATS相关联的电力线，本发明的电涌电路可以以非常小的形式因子来直排(in-line)实现。这具有多个优点，详述如下。要注意的一点是，取决于给定ATS单元的设计，直排电涌电路可以放在ATS单元的输出端或一个或两个电力输入端上。这是因为被设计为和/或已设置为使用“A”侧作为优选的和主要的电源的ATS只需要“B侧”输入端(辅助电源)具有电涌保护的电力线。大多数ATS设备具有优选的电源，即，“A”主要源。由位于科罗拉多州(Colorado)博尔德(Boulder)市的Zonit结构性解决方案(Zonit)开发的一种ATS允许用户选择要使用哪个源作为主要源并根据期望改变主要源。如果“A”源可用并且可选地对于一些测量电力质量的设计具有足够的质量，则ATS将使用“A”源。一旦“A”电力下降足够远且足够长，就完成“A侧”到“B侧”的ATS转移。正常的定义是电力质量扰动可以持续长达4毫秒，之后就变成电力中断。因此，大多数ATS单元监视“A”侧电力，然后在4毫秒之后尽快切换到“B”侧电力。

这意味着如果“A”侧和“B”侧的电力是不同相的(这在使用两个热相进行208V电力分配或三相电力分配(该三相电力分配由于机架上的功率等级增加而已成为最常见的方法)的现代数据中心中非常常见)，那么电源之间的电压等级的差异会引起上述情形下的高瞬态电流和/或电压浪涌。因此，应当注意的是，电压等级的这种差异可以是由于电压之间的差异，或者由于由信号之一充电的电容器引起的电压与信号中的另一个信号的电压之间的差异产生的，而不是由于信号之一中的浪涌。因而，在一条或两条电力线中的浪涌保护电路没有解决该问题。从“B侧”转移到“A侧”时，这不是问题。这是真的，因为当执行“B”侧到“A”侧的转移时，两侧都已通电并运行并且可能具有足够的质量。在这种情况下，ATS可以将转移定时为在被转移到的“A”侧电力的过零时发生，因此通常不会发生高瞬态电流和/或电压事件。

下面的图1示出了ATS的操作环境(在这种情况下，是Zonit开发的微型ATS的一种形状因子)。此后，将描述浪涌抑制或浪涌控制电路以及各种形状因子和替代实施方式的示例。

图1中示出了自动转移开关50的应用的示例性图。装备26可以安装在机架25中，该机架25具有主要接线板21和安装在机架25的相对侧上的辅助接线板22。将认识到的是，与主要电源和辅助电源相关联的插座可以可替代地提供在单个插接板中、从机架安装的电力供应器单元提供或经由其它手段提供。所示的接线板21和22分别包括多个插座23和24。模块4的主要和辅助输入插头5、6可以分别插入插座23、24，并且模块4的输出插座7可以耦合到装备26上的插头27。在正常使用中，可以对机架25中安装的多件装备复制该应用。在操作中，装备26可以通过主要输入线1和输出线3从主要接线板21接收电力。当主要接线板21上的电压的中断发生时，自动转移开关50然后可以通过辅助输入线2和输出线3将装备26耦合到辅助接线板22。以这种方式，为装备26提供电力冗余。

自动转移开关50可以尤其适用于其中机架25可以包含四十件或更多件装备的高密度应用。例如，在这种情况下，可能需要具有八十个输入插头5、6和四十个输出接收器(receptacle)7的四十个自动转移开关50。通常，这种密度要求仔细注意线管理，以防止可能抑制安装在机架25中的装备的冷却的气流阻塞。因而，在此类应用中，自动转移开关50通过包括长度适合特定应用的线来减少这个问题。

ATS单元的各种形状因子(尺寸和形状)如下所述。在端视图和侧视图中，所示模块4的形状基本上是矩形，其中输出线3和输入线2之一附接到模块4的一端，而另一条输入线1附接到相对端。而且，模块4的横截面积可以小于大约3平方英寸(其中每个轴不超过大约1.75英寸)，并且更优选地，小于大约2平方英寸，并且模块4的长度可以小于5英寸，其中包含在模块4内的总体积小于10立方英寸，并且更优选地，小于大约7立方英寸。

自动转移开关50的这个实施例的一个显著特点是继电器12不要求任何附加的控制电路来操作。没有继电器控制电路允许了自动转移开关功能被包含在比具有复杂电路(例如，高速控制器、光学隔离器、电流传感器、同步电路等)的开关所需的空间小得多的空间内。使用DPDT继电器(或匹配的多个继电器)确保先断后合(break-before-make)连接防止了并联连接两个电源，该并联连接会对装备引起损坏。自动转移开关50利用最常见的EDP装备的固有能量存储能力在断开从一个源的连接和闭合到另一个源的连接之间的短时间间隔(例如，几毫秒)期间操作装备。以这种方式，自动转移开关50相比传统的自动转移开关以更小的空间和更低的成本来提供自动转移功能。

自动转移开关50还正好在装备的输入端提供开关电源，从而最小化开关和装备之间的故障概率。此外，自动转移开关50占用相对小的空间，并且它在机架安装的装备中提供更好的电缆管理。线的长度可以允许将模块4放置成与每件装备的后面板相邻，并且可以允许连接到接线板而无需过多的线长度。这种配置消除了通常与机架安装的装备相关联的电力线缠结。虽然自动转移开关被示为定位在一件装备与接线板或其它电源接受器之间，但是应该认识到的是，自动转移开关可以可替代地或附加地位于电力分配拓扑中的其他位置。例如，开关可以位于标准双工接受器中、双电源插接板中、一对单电源插接板的上游、统一电力分配(UPD)模块中、一对UPD模块的上游或以其它方式与电力分配系统拓扑的叶、分支或根相关。此外，开关可以与如标题为“Power Distribution Systems andMethodology”的PCT申请PCT/US2009/038427中所述的交织UPD模块结合使用，该申请要求美国临时申请61/039,716的优先权，这两个申请都通过引用并入本文，以提供避免电力输送中断的进一步选项。下面列出了电力线直排浪涌控制方法的一些优点。参见图3-6以获得一些示例实例，这些实例示出了在装备和插接板之间实现的微型ATS的环境中可以使用电路的位置的细节。

1.电涌电路–样本电路设计，绰号“ZCrush”，在图1中示出——可以使用多种形式放置在电力拓扑中任何需要的地方。

a.作为附加的电力线或电力模块(电涌电路被放置在金属或塑料模制外壳中，该外壳根据应用的需要而定形，并且尽可能小；它可以经由连接器、(一个或多个)硬线连接或插头和接受器或应用所需的这些组件的任何组合进行直排连接)放置在电力路径中所需的位置。这是对现有ATS部署进行改造的便捷实施方式。

b.作为ATS单元的一根或两根输入电力线。对于带有输入接受器的单元，这是对现有ATS部署进行改造的便捷实施方式。

c.作为ATS单元的输出电力线。

d.作为具有输出接受器的ATS单元与被供电的设备之间的连接电力线。上面通过引用并入的Zonit锁定电力线技术使这些选项中的许多易于以安全的方式实现。

2.它可以集成到应变消除设备中，诸如Zonit Micro ATS“Y”线模型应变消除。

3.它可以集成到小形状因子ATS单元的情况中，诸如Zonit Micro ATS或任何迷你ATS(Mini-ATS)实例中的Zonit迷你ATS。

4.它可以用在需要控制高瞬态电流和/或电压事件的电力路径中的任何地方。与更大、更笨重的传统解决方案相比，其小的形状因子使其更易于用作集成解决方案(在设备外壳中)或外部解决方案(在外壳外)。这是关键优点，而传统方法不适合所需的空间。

5.它可以通过对ATS的设计添加瞬态浪涌电路而集成到ATS的电路中。这可以通过将其添加到现有的PCB布局来实现，或者可以通过将其实现为分离的子板来实现，该子板根据特定应用的需要进行连接和安装。后一种方法可能是期望的，因为它对监管机构(诸如对保险商实验室认证)的影响最小。

在另一个实例中，ATS可以被设计为不易受到瞬态电流和/或电压浪涌的影响。示例设计在上面提到的并入的文档中示出。这种设计结合使用继电器和硅开关方法来消除并入的文档中所述的问题。

图2的浪涌抑制电路限制接触表面处经历的电流，即使在上述浪涌场景中也是如此。这可以通过限制接触表面处所经历的电压(例如，通过控制一根或两根电力线上的电压或相对电压)或通过确保在关键时间段期间有足够的阻抗来实现。图2的电路确保在关键时间期间有限制峰电流的电阻。

图3-6示出了根据本发明的可以与ATS或其它脆弱的设备结合使用的浪涌抑制电路的各种形状因子。图3示出了具有集成的直排浪涌抑制电路的ATS系统300。具体而言，系统300包括端接于线帽302中的用于从主要电源接收电力的主要电力线和端接于线帽304中的用于从辅助电源接收电力的辅助电力线。系统300还包括用于连接到输出负载(诸如一件装备)的输出端306。在所示示例中，输出端306是母插座，使得系统300可以直接连接到一件装备的公电力端口。系统300还包括微型ATS模块308，其操作为感测至少主要电源的电力信号的电力中断或信号质量的降级，并且作为响应，将电力供应器从主要电源切换到辅助电源。浪涌抑制电路310插入在模块308和线帽304之间的辅助电力线中。

图4示出了与图3的系统相似的ATS系统400，因为它包括端接于线帽402中的主要电力线、端接于线帽404中的辅助电力线，以及可以直接连接到一件装备的输出端406。但是，在图4的实施例中，微型ATS模块和浪涌抑制电路都在壳体408内提供。浪涌抑制电路可以操作为以抑制主要电力线、辅助电力线或两者上的浪涌。可替代地，浪涌抑制电路可以抑制输出电路上的浪涌。

图5的ATS系统500与图4的系统相似，因为它包括端接于线帽502中的主要电力线、端接于线帽504中的辅助电力线、输出端506，以及并入了如上所述的微型ATS模块和浪涌抑制电路的壳体508。但是，输出端506通过电力线连接到壳体508，使得壳体508不直接连接到一件装备的电力端口。

图6示出了根据本发明的独立浪涌抑制电力线系统600。系统600包括电力线，该电力线在其第一端具有第一线帽602并且在其第二端具有第二线帽604。例如，第一线帽602可以包括用于连接到ATS或另一件装备的输入端的母插座，并且第二线帽604可以包括用于连接到插接板或其它电源的公插头。浪涌抑制电路606直排插入到在第一线帽602和第二线帽604之间的电力线上。系统600因此可以用于各种上下文，包括作为售后产品以保护ATS(例如，通过连接到ATS的任一输入端或两个输入端或连接到ATS的输出端)或另一个脆弱的设备。

图13示出了转移开关1300的非常基本的图，如下所述，可以结合该转移开关1300使用浪涌抑制。图13的附图标记在图14-19中的对应元素上继续使用。内部继电器1302被示为连接到A位置。输出端连接到负载1304，该负载1304具有跨ATS 1300的输出端的热引线的电容器1306。正常转移可能会导致电容器1306中存储的能量在触点连接到B侧继电器触点的时刻被放电。当从A侧断开发生时，这些触点将具有可能与存储在电容器1306中的电压相反的电压。

图11-12示出了这些电压与对继电器必须传导的输出电流可能产生的影响之间的关系。在时间t2示出的电流“尖峰”是从时间t1(当AC电压变为与输入端断开时)开始剩余的正电容器电荷的结果。在这个示例中示出，由于非常小的负载电阻，电容器没有显著放电。出于多种原因，这可以是真的。尤其是，负载电力供应器的内部电容可以具有大的能量存储电容器，这些电容器仅在AC周期的非常高峰时才被充电。AC周期的剩余部分始终处于低于电力供应器的内部存储电容器中存储的电压的电压。这没有为存储在外部线路连接的电容器中的能量留下放电的路径，因此电压以及由此存储的能量一直保持直到ATS到电力线的连接发生为止。

参考图14-16，为了防止电流变得过高，或达到会引起基于ATS的继电器的触点变得被焊接在一起的等级，简单的浪涌抑制电路1400或涌入限制器被用于其中涌入限制器在内部连接到ATS 1300的应用。图14示出了ATS 1300，其中电路1400处于正常操作。如图所示，电流流过ATS继电器1302到达负载1304并返回。

当A侧电力故障时，ATS通过断开来自A侧源的电力，并将继电器移至相对的输入端(即，B侧电源)来开始，如图15中所示。此时，涌入限制器电路1400中所示的继电器1402当前打开。它是常开继电器，或所谓的A型继电器。

图15示出了在转移完成之后不久通过ATS 1302到负载1304的电流路径。要注意的是，电阻器1404与位于涌入限制器电路1400内部的电力路径串联。这个电阻一般非常小，大约4至10欧姆。但它足以限制来自位于负载1304中的放电容量1306的峰电流，如图所示。例如，在120VAC电路上，可能的峰电压大约是170伏。如果当转移完成时AC正弦波正好相反，那么此时的峰电压可以是-170伏，并且当与存储在电容器中的剩余电压(高达+170伏)相加时，差异为340伏。因此，如果10欧姆电阻器与此串联，那么峰电流被限制到34安培。各种电阻可以被用于特定应用，但在Zonit uATS产品的情况下，我们对15安培及组下的产品使用10欧姆电阻器。

图16示出了涌入限制器驱动器电路1400已经完成对涌入限制器继电器1402的大约30毫秒的电力延迟并且已经释放该继电器1402。电流现在返回流过涌入限制器继电器1402的触点而不流过电阻器1404。这节省能量并为负载1304输送全电压。

Zonit uATS产品始终在AC周期的过零电压点处将电力从B侧返回到A侧。参见并入的案例中对Zonit uATS的描述以进行阐明。由于从B侧到A侧的转移发生在过零处，因此当触点将A侧电源连接到负载时，电容器中存储的能量不会耗散，并且因此不会发生过大电流。

图17-19示出了用于其中涌入限制器在内部连接到ATS壳体(参见图4-5)的应用的简单电路。图17示出了具有正常操作中的内部电路1700的ATS。如图所示，电流流过ATS继电器1302到达负载1304并返回。它通过常闭(NC)的附加继电器1702返回。电阻器1704被示为跨那个继电器触点的触点，但它什么也不做，因为所有电流都通过触点绕过电阻器1304。

当A侧电力故障时，ATS通过断开来自A侧源的电力并将继电器1302移至相对的输入端(即，B侧电源)来开始。此时，在转移继电器的输出端上的涌入限制器区段中所示的继电器1702当前闭合。它是常闭继电器，或者所谓的B型继电器。在电力被发送到ATS继电器以开始转移到B侧的那一刻，电力也被发送到转移继电器的输出端的涌入限制器继电器，从而使其也开始打开。

图18示出了转移完成之后不久通过ATS到达负载的电流路径。注意的是，与那条电力路径串联的电阻器1704现在正在传导电力。跨电阻器1704的继电器触点与转移同时被打开，因此，当通过ATS触点向负载恢复电力时，该电力必须通过电阻器1704。这个电阻一般非常小，大约4至10欧姆。但是足以限制来自位于负载1304中的放电电容器的峰电流，如图所示。例如，在120VAC电路上，可能的峰电压大约为170伏。如果当转移完成时AC正弦波正好相反，那么此时的峰电压可以是-170伏，并且当与存储在电容器中的剩余电压(高达+170伏)相加时，差异为340伏。因此，如果10欧姆电阻器与此串联，那么峰电流限制到34安培。各种电阻可以被用于特定应用，但在Zonit uATS产品的情况下，我们对15安培及组下的产品使用10欧姆电阻器。

图19示出了涌入限制器检测器电路1700已经完成对涌入限制器继电器1702的大约30毫秒的电力输送并且已经释放该继电器1702。电流现在返回流过涌入限制器继电器1702的触点而不流过电阻器1704。这节省能量并为负载输送全电压。

Zonit uATS产品始终在AC周期的过零电压点处将电力从B侧返回到A侧。参见对Zonit uATS的描述以进行阐明。一些产品(诸如Zonit uATS Industrial)不一定会将电力返回到过零的A侧。因此，在这半个周期内涌入限制功能可以是必要的。由于涌入限制器继电器由主ATS继电器的任何转移驱动，因此当主ATS继电器释放以恢复到A侧的电力时，也会发生通过电阻器的30毫秒电力路由。

图7A-7C是示出带有与图6中所示的相似的直排浪涌抑制电路的电力线的照片。特别地，图7A示出了其上安装有直排电涌抑制电路壳体的电力线的透视图。图7B示出了一部分壳体被移除的直排浪涌抑制电路的特写。照片中还示出了一把尺子，以提供壳体的尺寸的指示。在这种情况下，壳体具有大约55mm的最大维度。图7C示出了一部分壳体被移除的直排浪涌抑制电路的特写(与图7B的直排浪涌抑制电路相对)。

根据本发明的另一方面，在基于继电器的ATS中使用的继电器可以被设计为和/或调节以降低它们对瞬态电流和/或电压浪涌的脆弱性以及由此产生的微焊接可能性。继电器调节可以在ATS制造期间对继电器进行安装之前来进行，或者可以对已经制造的ATS单元的继电器进行，这便于本领域中的过程的应用或作为再制造过程。调节过程可以导致继电器对点微焊接的电阻显著增加，从而允许其可靠地容忍2倍或更高的瞬态电流和/或电压事件。示例是对于在例如数据中心环境中使用的通用2GRL继电器，点微焊接电阻可以从近似1微法的电容放电增加到2微法的电容放电。

为了调节继电器，提供了一种装置。图9中示出了示例继电器调节装置。这个装置应用特定的浪涌信号，可以根据需要对浪涌信号进行编程以调节继电器。这些浪涌电流跨继电器触点形成电弧，并引起继电器触点的拓扑和状况发生改变。当暴露于高瞬态电流和/或电压事件时，这些改变增加了继电器对点微焊接的电阻。对继电器触点的改变可以描述如下。通用继电器用经过优化的触点材料和形状制成，以在触点闭合并接触时给出高致动计数服务寿命和低电阻两者。足够的抗电弧和接触焊接也是设计过程的一部分，但通常只与被认为适于预期应用的合理电流和/或电压限制相关地考虑。通常，触点的形状是大半径球体的一个区段。设想两个非常大的沙滩球接触。这意味着触点在单个点彼此接触。在足够的使用之后，由于触点在闭合时彼此撞击的机械变形，这个点将稍微变平成小的平坦区域。如果发生电弧，根据使用历史，平坦区域会出现凹坑并且有些不规则。

当触点是新的时，它们通常最容易发生点微焊接。这可以通过考虑闪电如何击中地球来理解。如果存在高点，那么闪电通常会倾向于击中那个地方的那个点。这是因为那是通过大部分均匀绝缘体(即，空气)的最短路径。如果闪电击中的区域有若干高度相同的点，那么它常常会在击中地面之前分裂成多条路径并击中多个点。这降低了每个点所经历的最大能量。这正是通用继电器经历调节过程时发生的情况。图8A-8C示出了未使用的继电器触点(图8A)、在装置上进行了10个继电器调节循环的继电器触点(图8B)，以及在装置上进行了100个继电器调节循环的继电器触点(图8C)的显微照片。效果是增加了触点上高度非常接近的点的数量，这然后将电弧在这些点之间展开，并降低任何给定点的电流密度，其方式与如上所述关于闪电弧发生的相似。因此，在这种情况下，形状(扁平化的)和纹理(粗糙化的)都通过机电调节过程进行修改。这种调节确实会在一定程度上降低继电器的有效寿命，但对于ATS用途，尤其是在电力质量受控的数据中心中，降低并不重要。这是因为ATS循环的次数通常很少。典型的数据中心每年只要求ATS转移3-24次的维护周期。在继电器发生故障之前，ATS单元一般会因其它电气元件故障而磨损。通用继电器的额定循环次数通常为100k，这表明在典型的数据中心或许多其它类型的使用中，它不会是首先出现故障的组件，即使其使用寿命因继电器调节过程而显著缩短。

有可能制造具有更耐点微焊接和电弧的触点形状的继电器。这可以通过将被设计用于触摸的接触区域塑造成具有高度相等的高点的集合的平坦平台来实现。这可以在触点的制造期间完成，或者在制造成通用球形之后通过将触点冲压成期望的形状来完成。还可以优化触点材料和镀层以增加对点微焊接的抵抗力。本发明中描述的各种方法允许触点的制造商和/或OEM ATS或其它装备制造商优化成本和触点特性以匹配预期应用的要求，同时允许经济地制造和购买触点。例如，由于体积不足，Zonit调节通用继电器，因为定制触点会贵得多。

图9示出了继电器调节电路的一种实现方式。图10A-10C示出了继电器调节电路的照片。将认识到的是，考虑到所讨论的接触表面的具体设计和接触表面的预期操作环境，可以采用提供足以产生期望的形态改变的信号的任何信号源。所示的继电器调节电路和如下所述的操作该电路的方法具有几个特别值得注意的特性，这些特性涉及可选地递增地增加有效调节信号和基于响应时间对继电器进行排序。

如果通过一系列调节信号周期来实现调节，那么接触表面将随着每个这样的周期而逐渐变得更加被调节，如图8A-8C中大体所示。对于故障率低的应用(即使在最坏的预期浪涌条件下)，可以简单地在一系列周期中施加浪涌信号，其中每个浪涌信号与本领域中预期的最坏条件相匹配。但是，如果故障率较高，那么应用与最坏预期条件匹配的信号会导致与调节相关联的浪费率高得令人无法接受。因而，在此类情况下，将调节过程实现为一系列增加有效功率的信号周期可以是有用的，使得较早的、较低功率的信号周期具有较低的将表面微焊接到其粘附的点的概率，并且之后，较高功率的信号周期充分调节接触表面，使其能够抵御本领域中可能发生的最大浪涌。

图示的调节电路模拟在与来自充电电容器相对AC信号的放电浪涌相关的领域中预期的浪涌条件。在本领域中，当放电被定时以与AC信号上的与浪涌电压异相180°的点重合时，预期的最大电涌条件发生，而其中发生在AC信号几乎与浪涌电压同相的点的放电事件将导致相对无害的浪涌。

就电压和电容而言，图示的调节电路采用单个放电参数集合。在期望渐进增加电力调节信号的情况下，可以将调节电路设置为渐进改变与AC信号相关的定时，从接近匹配的电压(被认为是0°的相位角)到最大电压差(被认为是180°的相位角)。将认识到的是，渐进调节可以用其它电路来实现，以应用适当的信号周期系列。而且，特定参数(例如，浪涌电压、电容、AC信号电压、周期的数量、周期之间的相位差)涉及特定应用的细节以及权衡(例如，最优调节和适用期降级之间)。但是，已发现300-400V(例如，339V)的浪涌电压和3微法拉的电容相对240V的AC信号对于调节ATS继电器接触表面以用在典型数据中心环境中是有效的。在上述ATS应用中，渐进增加相位角被认为是不必要的。因此，浪涌信号被定时为以180°相角施加并且这个过程(周期)被重复例如16次。对于故障率较高的情况，例如，可以在几个周期内将相位角从小相位角(例如，30°)增加到180°，然后在180°相位角处进行多个周期。

本发明的附加特征是基于触点的转移时间对触点进行测量、分级和分组的方法。通用触点在其打开或闭合的致动时间方面可以有很大差异。这在ATS设计中非常重要，其中需要仔细控制一个或多个继电器的移动和排序，作为ATS如何运作的一部分。有多种方式来处理这个问题，其中一些方法在通过引用并入的其它文件中进行了描述。本发明增加了另一种方法来解决这个问题。

继电器致动时间变化可能太大，以至于无法精确控制继电器集合的移动以实现所需的ATS传输时间。因此，继电器排序是允许ATS以较低成本足够快地转移以满足预期设计要求的方法。ATS可以被设计为不必测量和补偿继电器致动时间变化，这节省了复杂性和费用。

在本发明的一个实例中，继电器调节功能可以与每个单独继电器致动时间的测量相结合。然后可以将继电器组合成集合，其中集合中的每个继电器都在所需的高-低致动时间范围内。可以提供另一个装置，该装置将要在ATS中使用的继电器从最慢到最快的致动速度进行排序。一个ATS单元中使用的集合中的每个继电器然后可以安装到正在构建的ATS单元中的特定位置。这是因为ATS可以被设计为使得它使用的继电器的集合的成员之间的关系可以受益于这种致动速度排序。这还可以提高继电器控制准确度并因此提高ATS转移速度和可靠性。

在另一个实例中，可以对已安装在工作的ATS单元中的继电器执行继电器调节功能。在这种情况下，该装置相对简单，它由一个或多个插接板和一组附接的电容器组成，以在连接的ATS转移时跨继电器的触点产生期望值的瞬态电流。附加设备(诸如由信号发生器控制的可以改变控制信号之间的时间的电流中断器开关)可以被用于，当ATS的优选侧上的电力被与电流中断器开关组合的信号发生器的动作中断时，通过强制连接的ATS自动切换来使测试周期自动化。调节周期可以重复多次，这视需要和/或最优而定。

已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的前述描述。此外，本描述并不旨在将本发明限制到本文公开的形式。因此，与以上教导以及相关领域的技能和知识相称的变化和修改都在本发明的范围内。上文描述的实施例还旨在解释实践本发明的已知最佳模式，并使本领域的其他技术人员能够在此类或其它实施例中利用本发明，并且具有的本发明的(一个或多个)特定应用或(一个或多个)用途所需的各种修改。所附权利要求旨在在现有技术允许的范围内被解释为包括替代实施例。

Claims (19)

1.一种自动转移开关系统，其包括；

开关单元，其具有用于经由在所述开关单元与和第一电源相关联的第一电力插座之间延伸的第一电力线接收第一电力信号的第一输入端，用于经由在所述开关单元与和第二电源相关联的第二电力插座之间延伸的第二电力线接收第二电力信号的第二输入端，用于向连接的负载提供电力信号的输出端，以及用于根据所述第一电力信号和第二电力信号中的至少一个的电力信号状态而选择性地将所述第一输入端和第二输入端之一连接到所述输出端的开关；以及

电涌抑制电路，其用于抑制所述开关单元处的电涌，所述电涌抑制电路部署在以下之一处：1)所述开关单元与所述第一电力插座和第二电力插座之一之间，以及2)所述开关单元与所述负载之间。

2.如权利要求1所述的开关系统，其中所述第一电力线和第二电力线中的每一个包括用于连接到所述开关单元的第一端和用于连接到所述第一电源和第二电源之一的第二端，并且所述电涌抑制电路直排部署在所述第一端和第二端之间的所述第一电力线和第二电力线之一上。

3.如权利要求1所述的开关系统，其中所述开关单元被配置为使得所述第一电源是所述开关单元的主电源，并且所述电涌抑制电路部署在所述开关单元与所述第二插座之间。

4.如权利要求1所述的开关系统，其中所述第一插座和第二插座中的至少一个是接线板的插座。

5.如权利要求1所述的开关系统，其中响应于检测到来自所述第一电源的所述第一电力信号的电力中断和降级之一，所述开关单元操作为从其中所述第一输入端连接到所述输出端的第一状态和其中所述第二输入端连接到所述输出端的第二状态进行切换。

6.如权利要求1所述的开关系统，其中所述开关包括第一机电继电器。

7.如权利要求1所述的开关系统，其中所述开关包括固态开关。

8.如权利要求1所述的开关系统，其中所述开关单元和所述电涌抑制电路部署在所述开关壳体内。

9.一种用于制造自动转移开关的方法，包括：

提供自动转移开关系统，包括：

1)开关单元，其具有用于经由在所述开关单元与和第一电源相关联的第一电力插座之间延伸的第一电力线接收第一电力信号的第一输入端，用于经由在所述开关单元与和第二电源相关联的第二电力插座之间延伸的第二电力线接收第二电力信号的第二输入端，用于向连接的负载提供电力信号的输出端，以及用于根据所述第一电力信号和第二电力信号中的至少一个的电力信号状态而选择性地将所述第一输入端和第二输入端之一连接到所述输出端的开关；以及

2)电涌抑制电路，其用于抑制所述开关单元处的电涌，所述电涌抑制电路部署在以下之一处：1)所述开关单元与所述第一电力插座和第二电力插座之一之间，以及2)所述开关单元与所述负载之间，其中所述开关单元包括机电继电器，所述机电继电器具有用于在所述继电器的电枢与连接的电路之间进行电接触的接触表面；以及

向所述接触表面施加足以引起所述接触表面的形态改变的电信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一电力线和第二电力线中的每一个包括用于连接到所述开关单元的第一端和用于连接到所述第一电源和第二电源之一的第二端，并且所述方法还包括：将所述电涌抑制电路直排部署在所述第一端和第二端之间的所述第一电力线和第二电力线之一上。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述开关单元被配置为使得所述第一电源是所述开关单元的主电源，并且所述方法还包括：将所述电涌抑制电路部署在所述开关单元与所述第二插座之间。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述第一插座和第二插座中的至少一个是接线板的插座。

13.如权利要求9所述的方法，其中响应于检测到来自所述第一电源的所述第一电力信号的电力中断和降级之一，所述开关单元操作为从其中所述第一输入端连接到所述输出端的第一状态和其中所述第二输入端连接到所述输出端的第二状态进行切换。

14.如权利要求9所述的方法，其中所述开关包括第一机电继电器。

15.如权利要求9所述的方法，其中所述开关包括固态开关。

16.如权利要求9所述的方法，其中所述开关单元和所述电涌抑制电路部署在所述开关壳体内。

17.一种用于调节自动转移开关的系统，包括：

电力信号发生器，其用于产生电力信号；

第一输出端和第二输出端，其与所述电力信号发生器相关联，用于连接自动转移开关的第一输入端和第二输入端，以便将所述电力信号施加到所述自动转移开关，其中所述开关单元包括机电继电器，所述机电继电器具有用于在所述继电器的电枢与连接的电路之间进行电接触的接触表面；以及

控制器，其与所述电力信号发生器相关联，用于控制所述电力信号发生器将所述电信号施加到所述接触表面，其中所述电信号足以引起所述接触表面的形态改变。

18.一种用于向电气设备供电的装置，其包括：

第一线帽，其用于连接到所述电气设备；

第二线帽，其用于连接到电力供应器；

电力线，其在所述第一线帽与第二线帽之间延伸；以及

电涌抑制电路，其直排部署在所述第一线帽与第二线帽之间的所述电力线上。

19.一种用于调节自动转移开关的系统，包括：

电力信号发生器，其用于产生电力信号；

第一输出端和第二输出端，其与所述电力信号发生器相关联，用于连接自动转移开关的第一输入端和第二输入端，以便将所述电力信号施加到所述自动转移开关，其中所述开关单元包括机电继电器，所述机电继电器具有用于在所述继电器的电枢与连接的电路之间进行电接触的接触表面；以及

控制器，其与所述电力信号发生器相关联，用于控制所述电力信号发生器将所述电信号施加到所述接触表面，其中所述电信号足以引起所述接触表面的形态改变。

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