PC级ATS与CB级的区别及特点
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浅谈CB级与PC级自动转换开关(ATSE)的区别及应用摘要本文在了解了自动转换开关(ATSE)这一概念和分类的基础上,通过对CB级与PC级自动转换开关的对比与分析,指出两种自动转换开关的区别,对于合理选择与使用自动转换开关电器(ATSE)有着重要的意义。
关键词自动转换开关;B级;PC级;区别;选择使用1 自动转换开关(ATSE)的概念及分类自动转换开关(Automatic Transfer Switching Equipment)作为一种常用的电器开关设备,它的作用主要体现在通过两路可用的供电电源间,选择一路安全、可靠的电源向负载供电,能够保证负载用电的连续性。
以GB/T14048.11-2002《低压开关设备和控制设备》对自动转换开关的定义为:自动转换开关电器(ATSE)是由必需的电器和一个(或几个)转换开关电器组成,并将单个或若干个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源用于监测电源电路的电器。
自动转换开关(ATSE)一般包括通过进线端相连的控制器和开关本体。
在电源的工作状况中,一旦控制器监测到电源发生故障时,控制器立即发出动作命令。
开关本体的功能则是带着负载完成从一个电源至另一个电源的自动转换。
开关本体又分为CB级和PC级,CB级开关本体主要由两个相同的断路器和机械连锁操作机构组成;PC级开关本体有两种结构形式,一种是由两个相同的隔离开关或负荷开关和机械连锁操作机构组成,另一种是整体式专用PC级自动转换开关,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)都是独立重新设计的。
2 CB级与PC级自动转换开关的区别CB级能够接通并用于分断短路电流,PC级能够接通和承载,但不用于分断短路电流。
除以上区别外,还包括以下几个方面的不同:1)机构设计理念不同:由断路器组成CB级,断路器要求机构应快速脱扣,以便能很好地完成分断电弧的任务,而PC级产品的可靠性远高于CB级产品,也就根本不会存在滑扣、再扣问题;2)触头耐受电流不同:CB级主要承担分断短路电流的责任,当供电线路发生短路时,断路器的触头压力较小,一般不能承受短时耐受电流,易被斥开并产生限流作用。
如题,为何在实际使用中CB(断路器型)级使用较多,PC(负荷开关型)级使用上有何弊端吗?谢谢.我也用PC级的较多.消防负荷应用PC级的.我们都用PC级的,不想都跳了PC级双电源用在要求较高的场合,CB级用在一般的使用场合,CB级的双电源的价格比PC级的低。
CB级的ATSE结构复杂,而且要断开故障电流的,消防里是不用的,一般都选用PC级,就算要加保护,也是在ATSE前加断路器,CB级很少使用的楼上的兄弟说的很明确的.我们一半都是ATSE前加断路器的.PC:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
BC:配备过电流脱扣器的ATSE,他的主触头能够接通并用于分断短路电流。
对于消防设备中的配电回路,ATSE不应装设过负荷脱扣装置,对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路,不应装设切断电流的过负荷保护电器(如消防水泵的供电线路等),但应装设过负荷报警电器。
多数消防负荷应采用PC级,消防负荷也可以采用CB级,但必须是仅有短路保护功能,且保护选择性上下级配合!PC级还有一个优点,动作比CB级快。
PC,BC均为电器级别。
PC-不带短路和过载保护。
BC-具备短路和过载保护。
PC级是整体式的,CB 级是组合式的.总的来说各有千秋.但我觉得PC级的更可靠.所以消防及比较重要设备的双电源切换要用PC级的.要用4极的.大鼻山:既然国家规范都无明确说法,表明PC或CB都可以用;同一接地系统的,我认为可以采用三极ATSE。
(但有人对此有异议)因发电机基本在平时也得使用,跟市电都是同“地”的。
我还是那句话:同“地”时,ATSE可为三极;而不同“地”时(最常见的就是人防外接电源时),应为四极。
为什么推行双电源采用PC级目前上海现代设计院推行内部设计标准双电源采用PC级,不知道这是有技术需求,还是商业利益驱使??其中有许多原因1 现在CB级的都不是很成熟,问题出现的较多2 一些厂家的推动及重要场合使用效果稍好。
PC级和CB级ATS对比摘要:自动转换开关电器(A TSE)已经成为低压开关电气一个重要的组成部分,按照ATSE 标准,A TSE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。
关键词:ATSE PC级CB级对比1. 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。
A TSE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A TSE 进行分析对比,供业内人员参考!2. 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A TSE:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSECB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A TSE标准,才能有PC级与CB级之分,由于A TSE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A TSE,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。
PC级和CB级ATS的几点区别ATSE一般由两部分组成:开关本体+控制器。
而开关本体又有PC级(整体式)与CB级(断路器)之分。
PC级:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
CB级: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。
CB级与PC级ATSE两者有以下几点区别两者机构设计理念不同CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为己任,要求机构快速脱扣。
因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素;而PC级机构不存在该方面问题。
PC级产品的可靠性远高于CB级产品。
断路器(MCCB)一般不承受短时耐受电流,触头压力较小。
当供电电路发生短路时,断路器的动触头被斥开并产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流,触头压力要求较大,因而ATSE触头不易被斥开,也不易被熔焊。
这一特性对消防供电系统尤为重要。
两路电源在转换过程中存在电源叠加问题。
PC级ATSE充分考虑了这一因素。
PC级ATSE的电气间隙、爬电距离一般是断路器的电气间隙、爬电距离的180%、150%(标准要求)。
因而PC级ATSE安全性更好。
触头材料的选择角度不同。
断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧,但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。
标准中还将ATS分成PC级和CB级两个级别。
PC级ATS采用一体式转换结构,励磁驱动,简单可靠,动作时间快,一般100-200MS。
触头为银合金,触头分离速度大,有专门设计的灭弧室。
体积小,只有CB级的1/2.具有耐短时电流。
CB级ATS是由两台断路器为基础,由控制器控制带有机械连锁的电动传动机构来实现2路电源的自动转换。
切换时间1-2s。
PC:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
BC:配备过电流脱扣器的ATSE,他的主触头能够接通并用于分断短路电流。
对于消防设备中的配电回路,ATSE不应装设过负荷脱扣装置,对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路,不应装设切断电流的过负荷保护电器(如消防水泵的供电线路等),但应装设过负荷报警电器。
摘要 文章通过对断路器、刀开关 电动式和自动转换开关电器三种产品在结构、性能及标准等方面进行分析与对比,指出用在两路电源切换的理想电器产品为PC级ATSE。
关键词 转换开关现状选择应用1.国内外ATSE产品现状自动转换开关电器 A TSE主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源自动换接至另一个 备用电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行。
因此,ATSE常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要。
转换一旦失败将造成以下二种危害之一:电源间的短路或重要负荷断电 甚至短暂停电,其后果都是严重的,这不仅仅会带来经济损失 使生产停顿、金融瘫痪,也可能造成社会问题 使生命及安全处于危险之中。
因此,工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以规范。
我国自动转换开关电器的研制和生产在90年代初还处于空白状态,也没有国家标准。
国内所需的双电源转换装置往往由设计、成套部门用接触器、继电器等产品组合而成来代替。
这种方案性产品往往因没有经过试验的检验,其可靠性、安全性存在较大隐患 尤其是用两台接触器作为两种电源转换,电气连锁极不可靠,锁极一旦失败,将造成两台电源变压器并联,电源并联形成的系统潮流严重的可催毁整个供电系统。
之后,由天津低压电器公司开发了由断路器+机械联锁+控制器构成自动转换开关电器。
它的进步是由产品替代方案,并按一定技术规范进行产品试验验证,其产品的可靠性、安全性大大提高。
90年代中期,针对国内市场急需高性能、高可靠自动转换开关电器产品的现状。
日本、法国、德国、美国等自动转换开关电器先后打入中国市场,在一定程度上缓解了我国市场需求。
A TS PC级与CB级的区别摘要:自动转换开关电器(A TSE)已经成为低压开关电气一个重要的组成部分,按照A TSE 标准,A TSE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A TSE。
关键词:A TSE PC级CB级对比1. 概述:A TSE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。
A TSE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A TSE 进行分析对比,供业内人员参考!2. 基本概念及市场状况:A TSE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A TSE:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的A TSECB级A TSE:配备过电流脱扣器的A TSE,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A TSE标准,才能有PC级与CB级之分,由于A TSE还没有进行CCC认证,所以,目前能够证明开关符合A TSE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A TSE。
(2)按照标准,PC级和CB级A TSE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A TSE,都是直接采用断路器作为本体,因此,CB级A TSE具有所选断路器的全部特性。
(4) PC级A TSE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。
议PC级与CB级ATSE的选择1 自动转换开关的介绍自动转换开关电器( Automatic transfer switching equipment) 简称ATSE, 是保障重要用电负荷供电连续可靠的开关电器。
因此ATSE 产品的质量和合理使用尤为重要。
自动转换开关由三部分组成: 开关本体、传动机构和控制器。
常用的开关本体有接触器、断路器、负荷隔离开关。
由接触器做开关本体的自动转换开关的缺点是线圈长期通电、耗能、易烧毁, 产品的接通分断能力低, 触头易抖动、熔焊, 其产品可靠性很低, 近年来已经逐步被淘汰。
本文主要讨论由后两种开关组成的自动转换开关。
2 CB 级与PC 级ATSE 的对比按照ATSE 的特性分类, ATSE 可以分为PC 级和CB 级。
PC 级: 能够接通、承载, 但不用于分断短路电流的ATSE。
目前的PC级ATSE 分两种, 一种是隔离开关或负荷开关再加传动机构和控制器组合而成, 另一种是完全重新设计的一体式PC 级ATSE, 这种产品研发周期长, 成本高, 但是性能优秀, 可靠性高, 是未来的发展趋势。
CB 级: 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。
按照标准定义, 只要主触头具有分断短路电流能力的ATSE, 就是CB 级ATSE。
目前市场上CB 级ATSE 都是采用断路器作为开关本体。
( 1) 开关本体不同。
CB 级ATSE 采用的断路器常常选择银钨、银碳化钨材料, 这种材料利于分断电弧, 不足之处是该类触头材料易氧化, 备用触头长期暴露在外, 在其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物, 当备用触头一旦投入使用, 触头温度增高, 易造成开关烧毁甚至爆炸; 一体式PC 级ATSE 的主触头采用的是银合金, 不易氧化, 触头分离速度快, 有专门的灭弧装置。
( 2) 驱动机构不同。
CB 级ATSE 采用电机机构来带动短路器手柄动作, 结构复杂。
PC 级ATSE 采用励磁驱动, 结构简单。
ATS早在100年前就在美国得到应用,UL1008是世界上最早的一部关于ATS 的产品标准。
ASCO是第一个通过UL1008认证的双电源开关。
1989年,国际电工委员会(iec)依据UL1008制订了第一部关于ATS的标准,即IEC60947-6-1 1989《低压开关设备和控制设备第6-1部分:多功能电器-自动切换开关》;2002年,我国参加IEC的相关标准,颁布了ATSE的国家标准GB/T 14048.11-2002 ,并于2003.4.1.开始实施。
标准中还将ATS分成PC级和CB级两个级别。
PC级ATS采用一体式转换结构,励磁驱动,简单可靠,动作时间快,一般100-200MS。
触头为银合金,触头分离速度大,有专门设计的灭弧室。
体积小,只有CB级的1/2.具有耐短时电流。
CB级ATS是由两台断路器为基础,由控制器控制带有机械连锁的电动传动机构来实现2路电源的自动转换。
切换时间1-2s。
摘要:本文通过对断路器、刀开关(电动式)和自动转换开关三种产品在结构、性能及标准等方面进行分析与对比,指出用在双路电源切换的理想产品为PC级ATS. 关键词:转换开关现状选择应用一、国内外ATS产品现状双电源自动转换开关(ATS)主要用在紧急供电系统,是将负载电路从一个(常用)电源自动换接至另一个(备用)电源的开关,以确保重要负荷连续、可靠运行.因此,ATS常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要.转换一旦失败将会造成以下两种危害之一:电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电),其后果都是严重的.这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪),也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中).因此,工业发达国家都把双电源自动转换开关以及配套的转换开关电器的生产、使用列为重点加以限制与规范.我国双电源自动转换开关的研制和生产在90年代初还处于空白状态,也无国家标准.国内所需的双电源转换装置往往由设计、成套部门用接触器、断路器等产品组合而成来替代.这种方案性产品往往因没有经过测试检验,其可靠性、安全性存在较大隐患(尤其是用两台接触器作为两路电源转换,电气连锁极不可靠,锁极一旦失败,将造成两台电源变压器并联,电源并联的后果严重的可催毁整个供电系统.之后由天津低压电器公司开发了由断路器+机械连锁+控制器构成自动转换开关电器.它的进步是由产品替代方案,并按一定技术规范进行产品试验验证,产品的可靠性、安全性大大提高.90年代中期,针对国内市场急需高性能、高可靠自动转换开关电器产品的现状,日本、法国、德国、美国等自动转换开关先后打入中国市场,在一定程度上缓解了我国市场需求.近几年,我国的双电源自动转换开关生产企业(尤其是生产CB级ATS企业)迅速增加,其产品性能及产品质量不一,给设计、使用部门选用造成一定困难,也由于对ATS使用和选用不当,给国家财产造成很大损失.为了规范双电源自动转换开关(ATS)及配套电器产品的生产与选用,国家质检总局于2002年12月颁布了GB/T14048.11-2002《自动转换开关电器》(等同IEC60947.6.1-1998)国家标准,2003年4月1日实施.该标准将是今后ATS生产制造企业、设计使用单位、商业活动共同遵循的一部技术性法规文件,也将是3C认证依据的技术法规.双电源自动转换开关(ATS)分PC有与CB级两种.代表PC级的具有世界先进水平的产品有美国的ASCO及日本共立.代表CB级的有法国的施耐德等.目前,国内生产CB级ATS产品的企业约几十家,如天津低压电器公司、天津万高、等公司.生产PC级ATS产品的企业有无锡韩光、北京第一低压电器、上海超韩等.生产电动式刀开关(用于双电源切换)产品的企业也有5-6家,如法国朔高美等.自动转换开关电器(ATSE)一般由两部分组成:①自动转换开关本体;②控制器.1.1自动转换开关本体又分两类:第一类为CB级,它是由两台断路器加机械连锁组成,具有短路保护功能;第二类为PC级,一体式结构(三点式).它是双电源切换的专用开关,具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点,但需要配备短路保护电器.1.2控制器控制器也有两种形式:一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品.它具有性能好,参数可调及精度高,可靠性高,使用方便等优点.国内外常见的几种ATS产品及电动式刀开关产品的对比见表1.常见ATS产品与电动式刀开关产品的对比表1生产厂家电器级别连锁操作方式触头系统转换时间控制器控制发电机组加载负荷符合IEC60947-6-1标准美国ASCO PC级无需单线圈单刀双投式 170ms 智能型有无符合日本共立 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 30~80ms 智能型有无符合韩国DACO PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 120ms 智能型有无符合香港斯沃 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 150ms 智能型有无符合法国施耐德电动开关机械连锁两台电操断路器 1.5s 智能型有有仅符合GB14048.2天津低压 CB级机械连锁单台电操断路器 2.5s 外接有有符合法国朔高美刀开关机械连锁直流电机双刀双掷式 1s ――――――仅符合GB14048.3二、产品结构分析对比及ATS的选择目前,国内市场上用于两路电源切换的大致有三种开关:①CB级ATS;②PC级 ATS;③刀开关(电动).下面从产品结构、性能及所遵循的标准三个方面,分别将CB级与PC级ATS;PC 级ATS与刀开关(电动)进行对比和分析.从中不难发现,PC级ATS是理想的双电源切换开关.2.1 CB级与PC级ATS两者有以下区别2.1.1两者机械设计理念不同CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为已任,要求它的机械应快速脱扣.因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级产品不存在该方面问题.PC级产品的可靠性远高于CB级产品.2.1.2断路器不承载短路耐受电流,触头压力小供电电路发生短路时,当触头被斥开产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATS应承受20Ie及以上过载电流.触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊.这一特性对消防供电系统尤为重要.2.1.3双电源在转换过程中存在电源叠加问题PC级ATS充分考虑了这一因素.PC级ATS的电气间隙、爬电距离的180%、150%(标准要求).因而PC级ATS安全性更好.2.1.4触头材料的选择角度不同断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧.但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATS充分考虑了触头材料氧化带来的后果,尤其是日本共立的ATS其接点有硅合金制成,高度抗燃烧,而且当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化,这大大提高了ATS的使用寿命,降低了风险.2.2 PC级ATS与刀开关(电动)区别2.2.1两者遵循的标准不同PC级ATS符合GB/T14048.11《自动转换开关电器》.刀开关(电动)符合GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》.2.2.2灭弧系统不同PC级ATS充分考虑了在电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题,所以对触头开距有一定要求,而且要求电弧的游离气体应迅速排放.否则,易造成电源相间短路.2.2.3两者电气性能要求不同PC级ATS是在6In电流,1.05Ue电压下,接通/分断循环次数为12次;而刀开关是在3Ie/1Ue下,接通/分断5次.两者的电气寿命、机械寿命也不同.PC级ATS的电气寿命是在2In/1.05Ue条件下至少操作循环1000次,机械寿命5000次;而刀开关的电气寿命仅在1In/1Ue条件下操作200次,机械寿命800次.两者电气可靠性不同.2.2.4切换速度不同PC级ATS切换速度一般小于0.3s;而刀开关用于双电源转换时切换速度不少于1s.2.2.5试验方法不同在进行接通与分断试验时,PC级ATS是在不同的电源相序下进行(灭弧能力考核较严);而刀开关对相序无要求.通过上述对比可知PC级ATS是理想的双电源转换开关.三、ATS产品的应用随着经济发展,现代生活和现代工业对断电的容忍能力越来越差.国外工业发达国家(尤其是美国和日本)把ATS及配套产品视为电源的一部分,对ATS产品选择与使用都很慎重.在双电源紧急供电系统首选PC级产品,且开关在转换过程中不允许中间停留(即不带零位).其目的是增加电源的可靠性.由于备用电源种类不同,ATS选择也应有所不同.目前,国内备用电源有三种形式:(1)电网;(2)发电机组;(3)EPS(蓄电池组逆变).当备用电源为(2)或(3)时,其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%.ATS一般是不允许带大电动机或高感抗负载转换.如大电动机负载在运行中切换,电源相位差距较大时它将受到巨大的机械应力.同时由电动机产生的反电势引起的过电流可能造成熔断器熔断或断路器脱扣.解决方法常采用电阻吸收或减负荷方式.在ATS的应用电路中一般采用熔断器隔离器,它们在电路中起两个作用,一是短路保护;二是维修隔离.四、公司PC级ATS产品简介为了向广大用户提供理想的ATS产品,上海超玛进出口有限公司与日韩两国此类产品的生产厂商长期合作,目前是日本共立和韩国DACO ATS的国内总代理.该产品完全符合国家标准及相应的国际标准的PC级ATS.日本共立SSK-MZ系列产品有30A、60A、100A、150A、300A、400A、500A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、1800A、2000A、3000A;韩国DACO ATS M型产品有:400A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、2000A、2500A、3200A、4000A;DACO ATS T型产品有:100A、200A、400A.SSK-MZ型产品特点1)足够的接触开放时间,以避免在转换过程中可能出现的电弧放电.2)板簧保证接触压力不变,因此在电压变换的情况下接触导电率不变.3)因为机械闭锁装置的存在,在转换之后,无需操作电流.4)接点有硅合金制成,高度抗燃烧.5)当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化.6)共立SSK系列双电源转换开关的时间转换等级:MZ为30ms~80ms、ES为3~8ms;可满足要求比较高的计算机控制系统、通信系统以及医疗设备等两路电源的切换.。
自动转换开关CB级与PC级的区别CB级与PC级ATSE两者有以下区别1、两者机械设计理念不同CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为已任,要求它的机械应快速脱扣。
因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级由隔离开关组成不存在该方面问题。
PC级产品的可靠性远高于CB级产品。
2、两者触头理念不同CB级断路器不承载短路耐受电流,触头压力小,供电电路发生短路时,当触头被斥开产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流,触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊,这一特性对消防供电系统尤为重要。
3、两路电源在转换过程中存在电源叠加问题PC级ATSE充分考虑了这一因素。
PC级ATSE的电气间隙、爬电距离的180%、150%(标准要求)。
因而PC级ATSE安全性更好。
4、触头材料的选择角度不同断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧。
但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。
PC级ATSE与刀开关(电动)区别1、两者遵循的标准不同PC级ATSE符合GB/T14048.11《自动转换开关电器》。
刀开关(电动)符合GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》。
2、灭弧系统不同PC级ATSE充分考虑了在电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题,所以对触头开距有一定要求,而且要求电弧的游离气体应迅速排放。
否则,易造成电源相间短路。
3、两者电气性能要求不同PC级ATSE是在6In电流,1.05Ue电压下,接通/分断循环次数为12次;而刀开关是在3Ie/1Ue下,接通/分断5次。
两者的电气寿命、机械寿命也不同。
PC级ATSE的电气寿命是在2In/1.05Ue条件下至少操作循环1000次,机械寿命5000次;而刀开关的电气寿命仅在1In/1Ue条件下操作200次,机械寿命800次。
ATSE的分类:ATSE可分为两个级别:PC级和CB级。
●PC级ATSE:只完成双电源自动切换功能,不具备短路电流分断(仅能接通、承载)的功能;●CB级ATSE:既完成双电源自动切换的功能,又具有短路电流保护(能接通并分断)的功能。
CB级ATSE与PC级ATSE两者的区别●两者机械设计理念不同CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电流为已任,要求它的机械快速脱扣。
因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级产品不存在该方面问题。
PC级产品的可靠性远高于CB级产品。
●断路器不承载短路耐受电流,触头压力小供电电路发生短路时,当触头被斥开产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATSE应能承受能力20Ie及以上过载电流。
触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊。
这一特性对消防供电系统尤为重要。
●两路电源在转换过程中存在电源叠加问题PC级A TSE充分考虑了这一因素。
PC级A TSE的电气间隙、爬电距离分别为180%,150%(标准要求)。
因而PC级ATSE安全性更高。
●触头材料的选择角度不同断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧。
但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。
设计选用注意事项。
●产品认证●确定自动转换开关电器(ATSE)的额定工作电压及使用类别。
要注意选择适合负载特性的ATSE,此点非常重要。
否则可能一次切换就导致开关损坏。
带电感负载的A TSE宜选用具有AC-33使用类别的ATSE。
符合这种要求的开关的触头应当是银合金,开启速度要快,还必须有专门的灭弧装置。
●设计时选用PC级还是CB级,考虑的出发点不应是是否需要短路保护功能(PC级前面加上短路保护电器,系统就具备与CB级同样的保护功能),而是可靠性和成本。
可靠性要求高,宜选用PC级;要求成本低可选用CB级。
双电源自动转换开关常识符合标准IE60947-6-1:1998(版)《低压开关设备和控制设备第六部份、自动转换开关电器》《低压开关设备和控制设备、自动转换开关电器》名词术语双电源自动转换开关(ATSE)分为CB级和PC级两个级别。
CB级: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。
PC级:能够接通、承载,但不用于分断短路电流的ATSE。
使用类别:AC-33B,适用电动机混合负载,即包含电动机,电阻负载和30%以下白炽灯负载,接通与分断6le,cosφ=。
使用类别:AC-31B,适用无感或微感负载,接通与分断电流为,cosφ=。
双电源自动转换开关的选择与使用当市电与发电机电源转换时,首先应考虑发电机的特殊性,确认市电断电后,发电机自动启动,待发电机电源各项指标达到稳定值后才能输出,并具有互联装置。
按转换时间选择和使用ATS1? 根据国家与行业有关规范要求,对于消防设备的双电源转换,其转换时间越快越好,但考虑目前我国的供电技术条件,规定在30s以内。
当消防设备处于运转期间,若突然出现断电,势必引起电源的转换,由于转换时间长会使消防设备停止运转而影响使用,因此必须增加二次控制环节保证消防设备继续工作,故在选择ATS时应优先选择转换时间快的产品。
2? 对于应急照明,根据目前我国设计的时间做法,一般采用城市电网的电源作为应急照明供电。
为了满足使用需要和利于安全,允许使用城市电网供电,但是采用ATS作为应急照明时,在正常电源断电后,其电源转换时间应当满足:疏散照明≤15s(有条件时宜缩短转换时间),备用照明≤15s(金融商品交易场所≤),安全照明≤。
3? 当采用发电机组作为应急照明电源时,发电机的启动和转换的全部时间不应大于15s。
四极型ATS的选择与使用⑴⑵带漏电保护的双电源转换开关应采用四极型开关。
两个电源开关带漏电保护时,其下级电源转换开关应采用四极型开关。
⑶两种不同接地系统间的电源转换开关应采用四极型开关。
CB级ATS与PC级ATS比较1. 符合的产品标准CB级ATS:开关主体由断路器组成,符合的是断路器标准GB14048-2, 不是真正的ATS产品, 只是具有转换功能的派生型ATSGE PC级ATS: 专为自动转换开关而设计, 遵循的是ATS标准GB14048-11, 是真正的ATS2. 可靠与安全特性CB级ATS:1)开关本体由两个断路器、分闸/合闸线圈、储能电机、辅助接点及外置机械连锁等分立元器件组装而成,每个分立元器件均可成为故障点2)所有在断路器上发生的故障现象如脱扣或无法合闸等均可能出现3)如果连锁机构失灵,更可能导致两路电源短接,系统可靠性低4)电机驱动储能操作,限位开关调整不好,易导致电机堵转烧毁,无法合闸GE PC级ATS:1)开关本体为一体化设计,零件数量少,可靠性高2)触头结构设计本身具备连锁功能,将两路电源短接的可能降为零3)机构由直流线圈驱动,瞬间激磁操作,即线圈正常情况下不通电,只有转换的时候瞬间通电,通电时间不超过100毫秒,这种机构设计为业界公认为最可靠的驱动系统4)PC级ATS的安全间隙与爬电距离大约是CB级ATS的2倍,更加安全3.触头材料不同CB级ATS:为了分断电弧,采用的是银钨材料,银钨材料在空气中易氧化,由于ATS功能决定了长期有一主触头暴露在空气中,氧化导致过大的接触电阻,转换过程中产生的热量缩短了触头寿命GE PC级ATS:1)触头材料为特殊银合金材料,降低了氧化程度2)触头的拍合式设计使其具有自清洁功能即自动去除氧化物,使用10年后,触头电阻仅增加6%3)主触头附带灭弧触头,灭弧触头转移了弧电流,保护了主触头,开关本体设计寿命为25年4.转换速度CB级ATS:正常转换速度为2~3秒,视不同类型断路器有所区别GE PC级ATS:转换速度小于100毫秒,转换速度快5.电气寿命PC级ATS的电气寿命远远高于CB级ATS,从标准角度:1)P C级ATS的电气寿命测试是在2倍额定电流条件下进行操作测试后,继续进行1倍额定电流的操作测试;CB级ATS只需在1倍额定电流条件下测试2)在更苛刻的测试条件下,PC级ATS的测试数量最小2倍于CB级ATS 6.ATS转换类型CB级ATS:一般只提供开路和延时转换模式GE PC级ATS:可根据不同客户不同负载环境,提供开路转换、闭合转换及延时转换产品;对于重要场合,还可提供旁路-隔离型产品,可实现负载不断电情况下,进行ATS测试与故障处理7.应用场合CB级ATS:更多的应用于小电流场合,适用于末端转换GE PC级ATS:适用于关键电力场合,特别是金融、证券、通信、地铁、机场及工厂等重要的配电机房。
CB级与PC级自动转换开关(ATSE)的区别及应用探讨摘要:本文在了解了自动转换开关(atse)这一概念和分类的基础上,通过对cb 级与pc 级自动转换开关的对比与分析,指出两种自动转换开关的区别,对于合理选择与使用自动转换开关电器(atse)有着重要的意义。
关键词:自动转换开关;cb 级;pc 级;区别;选择使用1 自动转换开关(atse)的概念及分类自动转换开关(automatic transfer switching equipment)作为一种常用的电器开关设备,它的作用主要体现在通过两路可用的供电电源间,选择一路安全、可靠的电源向负载供电,能够保证负载用电的连续性。
以gb/t14048.11-2002《低压开关设备和控制设备》对自动转换开关的定义为:自动转换开关电器(atse)是由必需的电器和一个(或几个)转换开关电器组成,并将单个或若干个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源用于监测电源电路的电器。
自动转换开关(atse)一般包括通过进线端相连的控制器和开关本体。
在电源的工作状况中,一旦控制器监测到电源发生故障时,控制器立即发出动作命令。
开关本体的功能则是带着负载完成从一个电源至另一个电源的自动转换。
开关本体又分为cb 级和pc 级,cb 级开关本体主要由两个相同的断路器和机械连锁操作机构组成;pc 级开关本体有两种结构形式,一种是由两个相同的隔离开关或负荷开关和机械连锁操作机构组成,另一种是整体式专用pc级自动转换开关,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)都是独立重新设计的2 cb 级与pc 级自动转换开关的区别cb 级能够接通并用于分断短路电流,pc 级能够接通和承载,但不用于分断短路电流。
除以上区别外,还包括以下几个方面的不同:1)机构设计理念不同:由断路器组成cb 级,断路器要求机构应快速脱扣,以便能很好地完成分断电弧的任务,而pc 级产品的可靠性远高于cb 级产品,也就根本不会存在滑扣、再扣问题;2)触头耐受电流不同:cb 级主要承担分断短路电流的责任,当供电线路发生短路时,断路器的触头压力较小,一般不能承受短时耐受电流,易被斥开并产生限流作用。
摘要:本文通过对断路器、刀开关(电动式)和自动转换开关三种产品在结构、性能及标准等方面进行分析与对比,指出用在双路电源切换的理想产品为PC级ATS. 关键词:转换开关现状选择应用一、国内外ATS产品现状双电源自动转换开关(ATS)主要用在紧急供电系统,是将负载电路从一个(常用)电源自动换接至另一个(备用)电源的开关,以确保重要负荷连续、可靠运行.因此,ATS常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要.转换一旦失败将会造成以下两种危害之一:电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电),其后果都是严重的.这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪),也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中).因此,工业发达国家都把双电源自动转换开关以及配套的转换开关电器的生产、使用列为重点加以限制与规范.我国双电源自动转换开关的研制和生产在90年代初还处于空白状态,也无国家标准.国内所需的双电源转换装置往往由设计、成套部门用接触器、断路器等产品组合而成来替代.这种方案性产品往往因没有经过测试检验,其可靠性、安全性存在较大隐患(尤其是用两台接触器作为两路电源转换,电气连锁极不可靠,锁极一旦失败,将造成两台电源变压器并联,电源并联的后果严重的可催毁整个供电系统.之后由天津低压电器公司开发了由断路器+机械连锁+控制器构成自动转换开关电器.它的进步是由产品替代方案,并按一定技术规范进行产品试验验证,产品的可靠性、安全性大大提高.90年代中期,针对国内市场急需高性能、高可靠自动转换开关电器产品的现状,日本、法国、德国、美国等自动转换开关先后打入中国市场,在一定程度上缓解了我国市场需求.近几年,我国的双电源自动转换开关生产企业(尤其是生产CB级ATS企业)迅速增加,其产品性能及产品质量不一,给设计、使用部门选用造成一定困难,也由于对ATS使用和选用不当,给国家财产造成很大损失.为了规范双电源自动转换开关(ATS)及配套电器产品的生产与选用,国家质检总局于2002年12月颁布了GB/T14048.11-2002《自动转换开关电器》(等同IEC60947.6.1-1998)国家标准,2003年4月1日实施.该标准将是今后ATS生产制造企业、设计使用单位、商业活动共同遵循的一部技术性法规文件,也将是3C认证依据的技术法规.双电源自动转换开关(ATS)分PC有与CB级两种.代表PC级的具有世界先进水平的产品有美国的ASCO及日本共立.代表CB级的有法国的施耐德等.目前,国内生产CB级ATS产品的企业约几十家,如天津低压电器公司、天津万高、等公司.生产PC级ATS产品的企业有无锡韩光、北京第一低压电器、上海超韩等.生产电动式刀开关(用于双电源切换)产品的企业也有5-6家,如法国朔高美等.自动转换开关电器(ATSE)一般由两部分组成:①自动转换开关本体;②控制器.1.1自动转换开关本体又分两类:第一类为CB级,它是由两台断路器加机械连锁组成,具有短路保护功能;第二类为PC级,一体式结构(三点式).它是双电源切换的专用开关,具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点,但需要配备短路保护电器.1.2控制器控制器也有两种形式:一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品.它具有性能好,参数可调及精度高,可靠性高,使用方便等优点.国内外常见的几种ATS产品及电动式刀开关产品的对比见表1.常见ATS产品与电动式刀开关产品的对比表1生产厂家电器级别连锁操作方式触头系统转换时间控制器控制发电机组加载负荷符合IEC60947-6-1标准美国ASCO PC级无需单线圈单刀双投式 170ms 智能型有无符合日本共立 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 30~80ms 智能型有无符合韩国DACO PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 120ms 智能型有无符合香港斯沃 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 150ms 智能型有无符合法国施耐德电动开关机械连锁两台电操断路器 1.5s 智能型有有仅符合GB14048.2天津低压 CB级机械连锁单台电操断路器 2.5s 外接有有符合法国朔高美刀开关机械连锁直流电机双刀双掷式 1s ――――――仅符合GB14048.3二、产品结构分析对比及ATS的选择目前,国内市场上用于两路电源切换的大致有三种开关:①CB级ATS;②PC级 ATS;③刀开关(电动).下面从产品结构、性能及所遵循的标准三个方面,分别将CB级与PC级ATS;PC 级ATS与刀开关(电动)进行对比和分析.从中不难发现,PC级ATS是理想的双电源切换开关.2.1 CB级与PC级ATS两者有以下区别2.1.1两者机械设计理念不同CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为已任,要求它的机械应快速脱扣.因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级产品不存在该方面问题.PC级产品的可靠性远高于CB级产品.2.1.2断路器不承载短路耐受电流,触头压力小供电电路发生短路时,当触头被斥开产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATS应承受20Ie及以上过载电流.触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊.这一特性对消防供电系统尤为重要.2.1.3双电源在转换过程中存在电源叠加问题PC级ATS充分考虑了这一因素.PC级ATS的电气间隙、爬电距离的180%、150%(标准要求).因而PC级ATS安全性更好.2.1.4触头材料的选择角度不同断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧.但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATS充分考虑了触头材料氧化带来的后果,尤其是日本共立的ATS其接点有硅合金制成,高度抗燃烧,而且当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化,这大大提高了ATS的使用寿命,降低了风险.2.2 PC级ATS与刀开关(电动)区别2.2.1两者遵循的标准不同PC级ATS符合GB/T14048.11《自动转换开关电器》.刀开关(电动)符合GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》.2.2.2灭弧系统不同PC级ATS充分考虑了在电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题,所以对触头开距有一定要求,而且要求电弧的游离气体应迅速排放.否则,易造成电源相间短路.2.2.3两者电气性能要求不同PC级ATS是在6In电流,1.05Ue电压下,接通/分断循环次数为12次;而刀开关是在3Ie/1Ue下,接通/分断5次.两者的电气寿命、机械寿命也不同.PC级ATS的电气寿命是在2In/1.05Ue条件下至少操作循环1000次,机械寿命5000次;而刀开关的电气寿命仅在1In/1Ue条件下操作200次,机械寿命800次.两者电气可靠性不同.2.2.4切换速度不同PC级ATS切换速度一般小于0.3s;而刀开关用于双电源转换时切换速度不少于1s.2.2.5试验方法不同在进行接通与分断试验时,PC级ATS是在不同的电源相序下进行(灭弧能力考核较严);而刀开关对相序无要求.通过上述对比可知PC级ATS是理想的双电源转换开关.三、ATS产品的应用随着经济发展,现代生活和现代工业对断电的容忍能力越来越差.国外工业发达国家(尤其是美国和日本)把ATS及配套产品视为电源的一部分,对ATS产品选择与使用都很慎重.在双电源紧急供电系统首选PC级产品,且开关在转换过程中不允许中间停留(即不带零位).其目的是增加电源的可靠性.由于备用电源种类不同,ATS选择也应有所不同.目前,国内备用电源有三种形式:(1)电网;(2)发电机组;(3)EPS(蓄电池组逆变).当备用电源为(2)或(3)时,其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%.ATS一般是不允许带大电动机或高感抗负载转换.如大电动机负载在运行中切换,电源相位差距较大时它将受到巨大的机械应力.同时由电动机产生的反电势引起的过电流可能造成熔断器熔断或断路器脱扣.解决方法常采用电阻吸收或减负荷方式.在ATS的应用电路中一般采用熔断器隔离器,它们在电路中起两个作用,一是短路保护;二是维修隔离.四、公司PC级ATS产品简介为了向广大用户提供理想的ATS产品,上海超玛进出口有限公司与日韩两国此类产品的生产厂商长期合作,目前是日本共立和韩国DACO ATS的国内总代理.该产品完全符合国家标准及相应的国际标准的PC级ATS.日本共立SSK-MZ系列产品有30A、60A、100A、150A、300A、400A、500A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、1800A、2000A、3000A;韩国DACO ATS M型产品有:400A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、2000A、2500A、3200A、4000A;DACO ATS T型产品有:100A、200A、400A.SSK-MZ型产品特点1)足够的接触开放时间,以避免在转换过程中可能出现的电弧放电.2)板簧保证接触压力不变,因此在电压变换的情况下接触导电率不变.3)因为机械闭锁装置的存在,在转换之后,无需操作电流.4)接点有硅合金制成,高度抗燃烧.5)当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化.6)共立SSK系列双电源转换开关的时间转换等级:MZ为30ms~80ms、ES为3~8ms;可满足要求比较高的计算机控制系统、通信系统以及医疗设备等两路电源的切换.。
ATSE发展历程及PC与CB区别摘要:本文作者介绍了ATSE的概念、分类、发展历程,指出了ATSE与PC 及CB的区别。
关键词:ATSE,发展历程;区别Abstract: In this paper, the author introduces the ATSE concept, classification and development history, and points out the differences between the ATSE, PC and CB.Key words: ATSE; development history; difference中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)ATSE(Automatic Transfer Switching Equipment)即自动转换开关电器。
是由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成,用于监测电源电路(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等);并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。
如市电与发电的转换,两路市电的转换;电气行业中简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。
主要适用于低压供电系统,即额定电压交流不超过1000V 或直流不超过1500V ,在转换电源期间中断向负载供电。
自动转换开关电器发展大体经历了三类:接触器类、塑壳断路器类/负荷隔离开关类、一体式自动转换开关电器类。
1 接触器类此类电源切换系统以接触器为切换执行部件,切换功能用中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路完成控制功能,一般为非标产品,缺点是主回路接触器工作需要二次回路长期通电,容易产生温升发热、触点粘结、线圈烧毁等故障。
因为是非标产品,其组成元器件较多,产品质量受元器件、制造工艺制约,故障率较高,现已逐渐被新产品代替。
塑壳断路器类:此类电源切换系统以塑壳式断路器为切换执行部件,切换功能用ATS自动控制单元完成,有机械和电气连锁,功能完善,操作性能好,使用寿命高,组成元器件较少,安装方便。
摘要:本文通过对断路器、刀开关(电动式)和自动转换开关三种产品在结构、性
能及标准等方面进行分析与对比,指出用在双路电源切换的理想产品为PC级ATS. 关键词:转换开关现状选择应用
一、国内外ATS产品现状
双电源自动转换开关(ATS)主要用在紧急供电系统,是将负载电路从一个(常用)
电源自动换接至另一个(备用)电源的开关,以确保重要负荷连续、可靠运行.因此,ATS常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要.转换一旦失败将会造
成以下两种危害之一:电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电),其后果都
是严重的.这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪),也可能造成社会问
题(使生命及安全处于危险之中).因此,工业发达国家都把双电源自动转换开关
以及配套的转换开关电器的生产、使用列为重点加以限制与规范.
我国双电源自动转换开关的研制和生产在90年代初还处于空白状态,也无国家
标准.国内所需的双电源转换装置往往由设计、成套部门用接触器、断路器等产
品组合而成来替代.这种方案性产品往往因没有经过测试检验,其可靠性、安全性
存在较大隐患(尤其是用两台接触器作为两路电源转换,电气连锁极不可靠,锁极
一旦失败,将造成两台电源变压器并联,电源并联的后果严重的可催毁整个供电
系统.之后由天津低压电器公司开发了由断路器+机械连锁+控制器构成自动转换
开关电器.它的进步是由产品替代方案,并按一定技术规范进行产品试验验证,产
品的可靠性、安全性大大提高.90年代中期,针对国内市场急需高性能、高可靠
自动转换开关电器产品的现状,日本、法国、德国、美国等自动转换开关先后打
入中国市场,在一定程度上缓解了我国市场需求.
近几年,我国的双电源自动转换开关生产企业(尤其是生产CB级ATS企业)迅速增加,其产品性能及产品质量不一,给设计、使用部门选用造成一定困难,也由于对ATS使用和选用不当,给国家财产造成很大损失.为了规范双电源自动转换开关(ATS)及配套电器产品的生产与选用,国家质检总局于2002年12月颁布了GB/T14048.11-2002《自动转换开关电器》(等同IEC60947.6.1-1998)国家标准,2003年4月1日实施.该标准将是今后ATS生产制造企业、设计使用单位、
商业活动共同遵循的一部技术性法规文件,也将是3C认证依据的技术法规.
双电源自动转换开关(ATS)分PC有与CB级两种.代表PC级的具有世界先进水平的产品有美国的ASCO及日本共立.
代表CB级的有法国的施耐德等.
目前,国内生产CB级ATS产品的企业约几十家,如天津低压电器公司、天津万高、等公司.生产PC级ATS产品的企业有无锡韩光、北京第一低压电器、上海超韩等.生产电动式刀开关(用于双电源切换)产品的企业也有5-6家,如法国朔高美等.
自动转换开关电器(ATSE)一般由两部分组成:①自动转换开关本体;②控制器.
1.1自动转换开关本体又分两类:
第一类为CB级,它是由两台断路器加机械连锁组成,具有短路保护功能;
第二类为PC级,一体式结构(三点式).它是双电源切换的专用开关,具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点,但需要配备短路保护电器.
1.2控制器
控制器也有两种形式:一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品.它具有性能好,参数可调及精度高,可靠性高,使用方便等优点.
国内外常见的几种ATS产品及电动式刀开关产品的对比见表1.
常见ATS产品与电动式刀开关产品的对比表1
生产厂家电器级别连锁操作方式触头系统转换时间控制器控制发电机组加载负荷符合IEC60947-6-1标准
美国ASCO PC级无需单线圈单刀双投式 170ms 智能型有无符合
日本共立 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 30~80ms 智能型有无符合
韩国DACO PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 120ms 智能型有无符合
香港斯沃 PC级机械连锁单线圈单刀双掷式 150ms 智能型有无符合
法国施耐德电动开关机械连锁两台电操断路器 1.5s 智能型有有仅符合GB14048.2
天津低压 CB级机械连锁单台电操断路器 2.5s 外接有有符合
法国朔高美刀开关机械连锁直流电机双刀双掷式 1s ――――――仅符合GB14048.3
二、产品结构分析对比及ATS的选择
目前,国内市场上用于两路电源切换的大致有三种开关:①CB级ATS;②PC级 ATS;
③刀开关(电动).
下面从产品结构、性能及所遵循的标准三个方面,分别将CB级与PC级ATS;PC 级ATS与刀开关(电动)进行对比和分析.从中不难发现,PC级ATS是理想的双电源切换开关.
2.1 CB级与PC级ATS两者有以下区别
2.1.1两者机械设计理念不同
CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为已任,要求它的机械应快速脱扣.因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级产品不存在该方面问题.PC级产品的可靠性远高于CB级产品.
2.1.2断路器不承载短路耐受电流,触头压力小
供电电路发生短路时,当触头被斥开产生限流作用,从而分断短路电流;而PC级ATS应承受20Ie及以上过载电流.触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊.这一特性对消防供电系统尤为重要.
2.1.3双电源在转换过程中存在电源叠加问题
PC级ATS充分考虑了这一因素.PC级ATS的电气间隙、爬电距离的180%、150%(标准要求).因而PC级ATS安全性更好.
2.1.4触头材料的选择角度不同
断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对,这有利于分断电弧.但该类触头材料易氧化,备用触头长期暴露在外,在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一但投入使用,触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATS充分考虑了触头材料氧化带来的后果,尤其是日本共立的ATS其接点有硅合金制成,高度抗燃烧,而且当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化,这大大提高了ATS的使用寿命,降低了风险.
2.2 PC级ATS与刀开关(电动)区别
2.2.1两者遵循的标准不同
PC级ATS符合GB/T14048.11《自动转换开关电器》.刀开关(电动)符合GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》.
2.2.2灭弧系统不同
PC级ATS充分考虑了在电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题,所以对触头开距有一定要求,而且要求电弧的游离气体应迅速排放.否则,易造成电源相间短路.
2.2.3两者电气性能要求不同
PC级ATS是在6In电流,1.05Ue电压下,接通/分断循环次数为12次;而刀开关是在3Ie/1Ue下,接通/分断5次.两者的电气寿命、机械寿命也不同.PC级ATS的电气寿命是在2In/1.05Ue条件下至少操作循环1000次,机械寿命5000次;而刀开关的电气寿命仅在1In/1Ue条件下操作200次,机械寿命800次.两者电气可靠性不同.
2.2.4切换速度不同
PC级ATS切换速度一般小于0.3s;而刀开关用于双电源转换时切换速度不少于1s.
2.2.5试验方法不同
在进行接通与分断试验时,PC级ATS是在不同的电源相序下进行(灭弧能力考核较严);而刀开关对相序无要求.
通过上述对比可知PC级ATS是理想的双电源转换开关.
三、ATS产品的应用
随着经济发展,现代生活和现代工业对断电的容忍能力越来越差.国外工业发达国家(尤其是美国和日本)把ATS及配套产品视为电源的一部分,对ATS产品选择与使用都很慎重.在双电源紧急供电系统首选PC级产品,且开关在转换过程中不允许中间停留(即不带零位).其目的是增加电源的可靠性.
由于备用电源种类不同,ATS选择也应有所不同.
目前,国内备用电源有三种形式:(1)电网;(2)发电机组;(3)EPS(蓄电池组逆变).当备用电源为(2)或(3)时,其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%.
ATS一般是不允许带大电动机或高感抗负载转换.如大电动机负载在运行中切换,电源相位差距较大时它将受到巨大的机械应力.同时由电动机产生的反电势引起的过电流可能造成熔断器熔断或断路器脱扣.解决方法常采用电阻吸收或减负荷方式.
在ATS的应用电路中一般采用熔断器隔离器,它们在电路中起两个作用,一是短路保护;二是维修隔离.
四、公司PC级ATS产品简介
为了向广大用户提供理想的ATS产品,上海超玛进出口有限公司与日韩两国此类产品的生产厂商长期合作,目前是日本共立和韩国DACO ATS的国内总代理.该产品完全符合国家标准及相应的国际标准的PC级ATS.日本共立SSK-MZ系列产品有30A、60A、100A、150A、300A、400A、500A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、1800A、2000A、3000A;韩国DACO ATS M型产品有:400A、600A、800A、1000A、1200A、1400A、2000A、2500A、3200A、4000A;DACO ATS T型产品有:100A、200A、400A.
SSK-MZ型产品特点
1)足够的接触开放时间,以避免在转换过程中可能出现的电弧放电.
2)板簧保证接触压力不变,因此在电压变换的情况下接触导电率不变.
3)因为机械闭锁装置的存在,在转换之后,无需操作电流.
4)接点有硅合金制成,高度抗燃烧.
5)当开关运行时,每一次接触自滑触点可以清理灰尘和氧化.
6)共立SSK系列双电源转换开关的时间转换等级:MZ为30ms~80ms、ES为3~8ms;可满足要求比较高的计算机控制系统、通信系统以及医疗设备等两路电源的切换.。