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PC級隔離型雙分雙電源自動轉換開關電器
Date:2018-04-21 Views:399
1. 概述:
ATSE作為保證重要負載連續供電的開關電器,GB 、IEC、UL都制定了相應的規范和標準(IEC 60947-6-1于2005年8月已經發布第二版),我國在設計、制造、使用等方面也逐步規范。ATSE按照標準,具有PC級和CB級兩種級別,這一特點導致用戶在選擇時,容易出現混亂。本文正是從可靠性、使用、維護方面,對目前市場供應的CB級和PC級ATSE進行分析對比,供業內人員參考!
2. 基本概念及市場狀況:
ATSE定義: 由一個(或幾個)轉換開關電器和其它必需的電器組成,用于檢測電源電路,并將一個或多個負載電路從一個電源自動轉換到另一個電源的電器
PC級ATSE:能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的ATSE
CB級ATSE:配備過電流脫扣器的ATSE,它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流
說明:
(1)一種開關只有首先符合ATSE標準,才能有PC級與CB級之分,由于ATSE還沒有進行CCC認證,所以,目前能夠證明開關符合ATSE標準的唯一依據是獲得CQC認證(按照GB/14048.11產品標準),本文討論的是具有CQC認證的ATSE。
(2) 按照標準,PC級和CB級ATSE的型式試驗要求是不同的,所發的CQC證書也是不同的,不能混淆,不能替代。
(3) 目前,世界上的CB級ATSE,都是直接采用斷路器作為本體,因此,CB級ATSE具有所選斷路器的全部特性。
(4) PC級ATSE有兩種結構:一種是用現成的隔離開關或者負荷開關作為本體,這是國內大部分PC級的結構;另一種是完全重新設計,是日本愛知,ASCO等采用的結構。
(5) 美國、日本市場基本上是采用PC級ATSE,歐洲以CB級為主(但均是采用MCCB作為本體開關)
(6) 世界上專業的知名廠商:日本愛知,日本共立,ASCO等幾家專業廠商,只制造PC級ATSE,不制造CB級ATSE。
3.  對比:
3.1 結構
3.1.1 CB級ATSE結構:
     目前的CB級ATSE,都是用兩個相同的斷路器,通過模擬手推動的操作機構,在控制器的控制下,分別推動開關接通和斷開實現電源的自動轉換。CB級ATSE的操作機構有單電機操作和雙電機驅動兩種,國內CB級ATSE,基本上是采用單電機驅動機構,ABB、施耐德進口產品是采用雙電操驅動機構。
     CB級ATSE開關用本體,歐洲ABB、施耐德是采用MCCB作為本體,沒有采用MCB作為本體的產品,國內63A以下電流等級CB級ATSE,基本是采用MCB為本體。
3.2 PC級ATSE結構:
    按照ATSE標準定義,PC級ATSE有兩種結構,一種是專用的ATSE,整個開關的是重新設計制造,是ATSE專用的開關;一種是直接借用隔離開關(或者負荷開關)作為ATSE的本體開關,屬于派生的ATSE,
3.2.1   開關本體為隔離(負荷)開關+傳動機構(電機驅動)+控制器:
說明:這種ATSE的電氣特性取決于所選隔離開關的電氣特性。優點是開發風險小,周期短,結構簡單可靠,成本很低。缺點是,電氣特性受制于選用的開關,要提高開關的技術指標和達到很高的可靠性,必需改造開關本體。
3.2.2 整個開關(包括觸頭材料、壓力、分離速度、滅弧機構、傳動機構等等)都是獨立重新設計的專用PC級ATSE,這種方案的缺點是,開發周期長、風險大、投資大、成本高。優點是可以提高ATSE的技術指標(高于標準要求)和達到很高的可靠性,世界領先的專業ATSE供應商(日本愛知,日本共立,ASCO,GE)。                         
4. 對比分析
4.1 關于符合標準要求:ATSE標準規定:“如果斷路器經過試驗,符合有關產品標準要求,且試驗條件的嚴酷程度不低于本標準的規定時,斷路器可不加特殊改進用作ATSE的主觸頭開關電器”。按照這個規定,只有符合GB14048.2 標準要求的斷路器,并且其試驗的嚴酷程度高于ATSE標準要求,才能夠用作ATSE的主觸頭開關電器,但是,目前市場銷售的CB級ATSE,63A 以下基本上是采用MCB,MCB是家用電器系列產品,不屬于GB14048系列(工業級),達不到GB14048規定的要求,不能夠用作ATSE的主觸頭開關電器,此點需要用戶(設計、使用)特別注意。
PC級ATSE,無論是重新設計主觸頭還是借用負荷開關,都是按照GB14048系列開關相應的要求設計制造。
 4.2 電源供應:ATSE是一種保證電源供應的開關,從概念講,任何時候都必須保證電源的供應,至于是否需要切斷電路,是其他開關的任務。PC級ATSE,在任何狀況下,都能夠保證電源的供應,符合系統使用ATSE的核心目的。CB級ATSE,由于采用了斷路器,是一種會“自動切斷電源的開關”,在過載、短路等狀況下自動切斷電源,這不符合ATSE的核心用途。特別對于斷路器的過載特性,一般的斷路器,都具備過載和短路保護雙重功能,從ATSE保障電源供應的角度看,過載不屬于電源故障,不允許過載切斷重要負荷的電源。所以,不能采用具有過載保護功能的斷路器作為ATSE主觸頭開關電器。      
4.3 關于結構可靠性:CB級ATSE,不僅要具備自動轉換功能,還要具備過載、短路保護功能。CB級ATSE是所有ATSE解決方案中,結構最復雜的方案,復雜就意味著可靠性相對較低。一般CB級ATSE運動部件是PC級ATSE的兩倍以上,按照結構越復雜,可靠性越低的可靠性原理,采用斷路器為開關本體的CB級ATSE,可靠性要低于PC級ATSE。
4.4 實際運用差異:如果PC級ATSE前面的斷路器和CB級ATSE采用的斷路器是同樣的型號和規格,兩個電路的保護功能是等效的,但轉換功能不同,區別在于,如果因為任何原因,CB級ATSE的斷路器和下級某一斷路器同時脫扣,全部負載電源將被切斷,開關不會自動轉換,需要人工專門操作才能恢復供電。如果是多個重要負載,用CB級ATSE將會因為一個負載故障導致全部負載斷電的問題。這有背于ATSE的初衷。美國UL1008規定,在CB級ATSE產品上面必須注明:“如果保護功能起作用,轉換功能將失效”。采用PC級ATSE,如果出現前端斷路器與后端某一斷路器同時跳閘,控制器能夠檢測到電源停電,將會轉換到備用電源,確保其它重要負載的連續供電。
4.5 由于選擇性保護是一個困難的問題,斷路器一致性不好或者選擇性保護計算不當,容易導致上下級斷路器同時跳閘。如果CB級ATSE的斷路器與下級斷路器同時跳閘,就會造成其它線路重要負載電源供應中斷,ATSE失去保證重要負載電源供應的作用。PC級ATSE沒有這個問題。
4.6 維修問題:如果斷路器出現故障,一般電工知道如何更換(通常是采購一個同樣電流等級的斷路器)。但CB級ATSE一個斷路器出現故障時,電工是無法更換的,必須更換全新的ATSE。由于ATSE的供應不象斷路器那樣順暢,所以,用斷路器組成的ATSE存在因為不能及時采購到新產品而使電路長期停電的隱患。PC級ATSE也存在維修問題,但由于PC級ATSE的可靠性高于CB級ATSE,所以,故障的概率低于CB級ATSE。另外,即使在大多數故障下,PC級ATSE往往可以通過手動操作將開關置于接通狀態,先保障負載通電再維修。而斷路器的大多數故障,無法保障繼續通電,需要更換,會導致長時間停電。
4.7 關于緊急狀況手動控制:ATSE是決定重要負載電源的開關,即使在ATSE控制器出現故障的狀況下,也必須能夠通過手動控制,確保電源的供應。經驗表面,斷路器再扣不到位的故障率,遠遠大于負荷開關(或者結構相當的專用PC級ATSE),如果出現再扣不到位的故障,斷路器就不能夠通過手動接通電源。PC級ATSE,結構簡單,幾乎不會出現手動不能夠操作的故障。
巔宏電氣,專業生產雙電源自動轉換開關電器,這是一種用途越來越廣的新穎電源轉換設備。電源自動轉換開關電器,不宜同時作為過負荷保護開關使用,因此現用的兩只斷路器組成的過渡性CB級雙電源自動轉換開關,將逐漸被一體化PC級雙電源自動轉換開關取代。  
     它主要服務于我國的高層建筑、醫院、商場、通信、消防等到不允許斷電的重要場合。體積小、外形美觀、性能穩定、安全可靠、維護率極低、無噪音運作等優點。
我廠生產的一體式的PC級雙電源自動轉換開關,性能和價格比市場上的雙斷路器與雙負荷開關拼裝的ATSE有更大的優勢,完全獨立單獨設計的本體結構,而且我們有兩段式規格和三段式規格(可以將兩路電源同時分斷),歡迎惠顧垂詢。
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