PC级与CB级ATSE的区别

ATSE PC 级与 CB 级的区别 自动转换开关电器 ATSE 已经成为低压开关电气一个重要的 组成部分 按照 ATSE 标准 ATSE 分为 PC 级和 CB 级两种级别 目 前行业对二者的认识 理解 使用都存在较大的差异 本文从可靠 性 使用 维护的角度 分析了现有市场两种级别的 ATSE 1 概述 概述 ATSE 作为保证重要负载连续供电的开关电器 GB IEC UL 都 制定了相应的规范和标准 IEC 60947 6 1 于 2005 年 8 月已经发布 第二版 我国在设计 制造 使用等方面也逐步规范 ATSE 按照 标准 具有 PC 级和 CB 级两种级别 这一特点导致用户在选择时 容易出现混乱 本文正是从可靠性 使用 维护方面 对目前市场 供应的 CB 级和 PC 级 ATSE 进行分析对比 供业内人员参考 2 基本概念及市场状况 基本概念及市场状况 ATSE 定义 由一个 或几个 转换开关电器和其它必需的电 器组成 用于检测电源电路 并将一个或多个负载电路从一个电源 自动转换到另一个电源的电器 PC 级 ATSE 能够接通 承载 但不用于分断短路电流的 ATSE CB 级 ATSE 配备过电流脱扣器的 ATSE 它的主触头能够接通 并用于分断短路电流 说明 1 一种开关只有首先符合 ATSE 标准 才能有 PC 级与 CB 级 之分 由于 ATSE 还没有进行 CCC 认证 所以 目前能够证明开关符 合 ATSE 标准的唯一依据是获得 CQC 认证 按照 GB 14048 11 产品标 准 本文讨论的是具有 CQC 认证的 ATSE 2 按照标准 PC 级和 CB 级 ATSE 的型式试验要求是不同的 所发的 CQC 证书也是不同的 不能混淆 不能替代 3 目前 世界上的 CB 级 ATSE 都是直接采用断路器作为 本体 因此 CB 级 ATSE 具有所选断路器的全部特性 4 PC 级 ATSE 有两种结构 一种是用现成的隔离开关或者 负荷开关作为本体 这是国内大部分 PC 级的结构 另一种是完全重 新设计 是日本爱知 ASCO 等采用的结构 5 美国 日本市场基本上是采用 PC 级 ATSE 欧洲以 CB 级 为主 但均是采用 MCCB 塑壳断路器 作为本体开关 6 世界上专业的知名厂商 日本爱知 日本共立 ASCO 等 几家专业厂商 只制造 PC 级 ATSE 不制造 CB 级 ATSE 3 对比 对比 3 13 1 CBCB 级级 ATSEATSE 结构 结构 目前的 CB 级 ATSE 都是用两个相同的断路器 通过模拟手推 动的操作机构 在控制器的控制下 分别推动开关接通和断开实现 电源的自动转换 CB 级 ATSE 的操作机构有单电机操作和双电机驱 动两种 国内 CB 级 ATSE 基本上是采用单电机驱动机构 ABB 施 耐德进口产品是采用双电操驱动机构 CB 级 ATSE 开关用本体 欧洲 ABB 施耐德是采用 MCCB 作为本 体 没有采用 MCB 作为本体的产品 国内 63A 以下电流等级 CB 级 ATSE 基本是采用 MCB 为本体 3 23 2 PCPC 级级 ATSEATSE 结构 结构 按照 ATSE 标准定义 PC 级 ATSE 有两种结构 一种是专用的 ATSE 整个开关的是重新设计制造 是 ATSE 专用的开关 一种是直 接借用隔离开关 或者负荷开关 作为 ATSE 的本体开关 属于派生 的 ATSE 3 2 1 开关本体为隔离 负荷 开关 传动机构 电机驱动 控开关本体为隔离 负荷 开关 传动机构 电机驱动 控 制器 制器 说明 这种 ATSE 的电气特性取决于所选隔离开关的电气特性 优点是开发风险小 周期短 结构简单可靠 成本很低 缺点是 电气特性受制于选用的开关 要提高开关的技术指标和达到很高的 可靠性 必需改造开关本体 3 2 23 2 2 整个开关 包括触头材料 压力 分离速度 灭弧机构 传整个开关 包括触头材料 压力 分离速度 灭弧机构 传 动机构等等 都是独立重新设计的专用动机构等等 都是独立重新设计的专用 PCPC 级级 ATSEATSE 这种方案的缺点是 开发周期长 风险大 投资大 成本高 优点是可以提高 ATSE 的技术指标 高于标准要求 和达到很高的可 靠性 世界领先的专业 ATSE 供应商 日本爱知 日本共立 ASCO GE 4 对比分析对比分析 4 14 1 关于符合标准要求 关于符合标准要求 ATSE 标准规定 如果断路器经过试验 符合有关产品标准要 求 且试验条件的严酷程度不低于本标准的规定时 断路器可不加 特殊改进用作 ATSE 的主触头开关电器 按照这个规定 只有符合 GB14048 2 标准要求的断路器 并且其试验的严酷程度高于 ATSE 标 准要求 才能够用作 ATSE 的主触头开关电器 但是 目前市场销售 的 CB 级 ATSE 63A 以下基本上是采用 MCB MCB 是家用电器系列产 品 不属于 GB14048 系列 工业级 达不到 GB14048 规定的要求 不能够用作 ATSE 的主触头开关电器 此点需要用户 设计 使用 特别注意 PC 级 ATSE 无论是重新设计主触头还是借用负荷开关 都是按 照 GB14048 系列开关相应的要求设计制造 4 24 2 电源供应 电源供应 ATSE 是一种保证电源供应的开关 从概念讲 任何时候都必须 保证电源的供应 至于是否需要切断电路 是其他开关的任务 PC 级 ATSE 在任何状况下 都能够保证电源的供应 符合系统使用 ATSE 的核心目的 CB 级 ATSE 由于采用了断路器 是一种会 自 动切断电源的开关 在过载 短路等状况下自动切断电源 这不符 合 ATSE 的核心用途 特别对于断路器的过载特性 一般的断路器 都具备过载和短路保护双重功能 从 ATSE 保障电源供应的角度看 过载不属于电源故障 不允许过载切断重要负荷的电源 所以 不 能采用具有过载保护功能的断路器作为 ATSE 主触头开关电器 4 34 3 关于结构可靠性 关于结构可靠性 CB 级 ATSE 是由断路器组成 不仅要具备自动转换功能 还要 具备过载 短路保护功能 而断路器以分断电弧为己任 要求机构 快速脱扣 易发生滑扣 再扣不可靠等问题 而 PC 级 ATSE 则不存 在这些问题 CB 级 ATSE 是所有 ATSE 解决方案中 结构最复杂的方 案 复杂就意味着可靠性相对较低 一般 CB 级 ATSE 运动部件是 PC 级 ATSE 的两倍以上 按照结构越复杂 可靠性越低的可靠性原理 采用断路器为开关本体的 CB 级 ATSE 可靠性要低于 PC 级 ATSE 4 44 4 实际运用差异 实际运用差异 如果 PC 级 ATSE 前面的断路器和 CB 级 ATSE 采用的断路器是同 样的型号和规格 两个电路的保护功能是等效的 但转换功能不同 区别在于 如果因为任何原因 CB 级 ATSE 的断路器和下级某一断 路器同时脱扣 全部负载电源将被切断 开关不会自动转换 需要 人工专门操作才能恢复供电 如果是多个重要负载 用 CB 级 ATSE 将会因为一个负载故障导致全部负载断电的问题 这有悖于 ATSE 的 初衷 美国 UL1008 规定 在 CB 级 ATSE 产品上面必须注明 如果 保护功能起作用 转换功能将失效 采用 PC 级 ATSE 如果出现前 端断路器与后端某一断路器同时跳闸 控制器能够检测到电源停电 将会转换到备用电源 确保其它重要负载的连续供电 4 54 5 可靠性问题 可靠性问题 由于选择性保护是一个困难的问题 断路器一致性不好或者选 择性保护计算不当 容易导致上下级断路器同时跳闸 如果 CB 级 ATSE 的断路器与下级断路器同时跳闸 就会造成其它线路重要负载 电源供应中断 ATSE 失去保证重要负载电源供应的作用 PC 级 ATSE 没有这个问题 4 64 6 维修问题 维修问题 如果断路器出现故障 一般电工知道如何更换 通常是采购一 个同样电流等级的断路器 但 CB 级 ATSE 一个断路器出现故障时 电工是无法更换的 必须更换全新的 ATSE 由于 ATSE 的供应不像 断路器那样顺畅 所以 用断路器组成的 ATSE 存在因为不能及时采 购到新产品而使电路长期停电的隐患 PC 级 ATSE 也存在维修问题 但由于 PC 级 ATSE 的可靠性高于 CB 级 ATSE 所以 故障的概率低 于 CB 级 ATSE 另外 即使在大多数故障下 PC 级 ATSE 往往可以通 过手动操作将开关置于接通状态 先保证负载通电再维修 而断路 器的大多数故障 无法保障继续通电 需要更换 会导致长时间停 电 4 74 7 关于紧急状况手动控制 关于紧急状况手动控制 ATSE 是决定重要负载电源的开关 即使在 ATSE 控制器出现故 障的状况下 也必须能够通过手动控制 确保电源的供应 经验表 明 断路器再扣不到位的故障率 远远大于负荷开关 或者结构相 当的专用 PC 级 ATSE 如果出现再扣不到位的故障 断路器就不能 够通过手动接通电源 PC 级 ATSE 结构简单 几乎不会出现手动不 能操作的故障 4 84 8 消防系统消防系统 消防电源的可靠性要求很高 消防设备一旦启动 就必须连 续运行 不得停机 因此 用于消防设备的ATSE 需要同时满足 下列要求 a 选择 PC 级 ATSE 按照 IEC IEC62091 固定式消防泵控制 器 标准 用于消防泵的 ATSE 只能够采用 PC 级 ATSE 民用建 筑电气设计规范 JGJ16 2008 7 5 4 4 规定 当采用 CB 级 ATSE 为消防负荷供电时 应采用仅具短路保护的断路器组成的 ATSE 其保护选择性应与上下级保护电器相配合 b 如果消防设备没有启动 就应该随时接通到正常电源 具 有自投自复功能 而一旦消防设备启动 无论是常用 供电电源 还是备用电源 只要电源正常 就不能够转换 即自复功能自动 取消 因为每一次转换都会导致接触器跳闸 意味着消防设备停 止运行 需要重新启动 这不符合消防的要求 c 消防设备一旦启动 如果出现电源故障 就必需立即转换 由于 ATSE 转换会导致接触器跳闸 消防电机停机 所以即使转换 成功 也需要重新启动 如果希望消防电机在ATSE 转换后自动 连续运行 就要求 ATSE 具有辅助触点