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雙電源切換開關(guān)PC級和CB級的區(qū)分及其作用

時間:2021/1/23 14:48:44 關(guān)鍵詞:雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(英文簡稱為ATSE)在現(xiàn)今的工作中已經(jīng)發(fā)揮著越來越重要的作用,特別是在一些用電場所。通常情況下,雙電源自動切換開關(guān)通過一個備用電源,來保證在常用電源出問題后,依然你能夠正常使用,具有十分好的可靠性和應(yīng)急性,從而廣受歡迎??墒且恍┛蛻粼谶x購時存在誤差,僅關(guān)注其額定電流和級數(shù),而對決定雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)工作特性的關(guān)鍵指標:轉(zhuǎn)換條件、使用類別和轉(zhuǎn)換時間未加注意。所以很有必要介紹下其基本參數(shù),從而幫助選購。

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本參數(shù)

??要正確選擇雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的首要條件,就必需明確以下幾點參數(shù):額定工作電壓Ue、額定工作電流Ie、頻率、相數(shù)、額定限制短路電流、轉(zhuǎn)換條件、使用類別、轉(zhuǎn)換時間等。

??額定工作電壓、頻率、電流和相數(shù)

??這些參數(shù)僅僅表明雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)滿足作為“導體”最基本的要求,其必需能夠滿足所在地的電壓、頻率、電流和相數(shù)要求,一般電氣工程師已經(jīng)很熟悉。注:電壓、頻率、相數(shù)通常由雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)所在位置的相應(yīng)參數(shù)決定。額定電流按照《IEC62091固定式消防泵控制器》標準規(guī)定,用于消防泵的ATSE,額定電流不得低于電機額定電流的115%,從安全的角度考慮,建議ATSE的額定電流統(tǒng)一采用負荷電流的125%(新民規(guī)也建議為125%)。

??轉(zhuǎn)換條件

??我們需要ATSE的目的,就是需要在“特定”的條件下ATSE能夠自動可靠的轉(zhuǎn)換。這個“特定條件”就是ATSE的轉(zhuǎn)換條件,或轉(zhuǎn)換前提,是選擇ATSE首要考慮要素。

雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)
?
??1 如果常用電源沒有故障,雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)就不能夠轉(zhuǎn)換。

??這是許多用戶(甚至廠家)都忽視的問題。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制器必需能夠識別各種電壓的瞬間波動,包括非電源故障的短時失壓。例如,變電室低壓配電母聯(lián)開關(guān)切換屬于正常的電源中斷,不應(yīng)該將母聯(lián)開關(guān)切換時的斷電判定為電源故障,需要能夠判定這種“正?!钡臄嚯?。控制器必須通過EMC試驗,不能夠在外部電磁干擾下誤動作。注:轉(zhuǎn)換條件由控制器的功能決定,對電源故障的判斷方式(包括故障類型的識別)是控制器的核心技術(shù),一般產(chǎn)品資料是不會介紹的,完全看制造商的研發(fā)水平和行業(yè)經(jīng)驗,需要設(shè)計師了解產(chǎn)品的判斷機理。

??2 在電源故障狀況下必需轉(zhuǎn)換。

??但由于電源故障種類很多(十幾種),所以,需要明確那些故障必需轉(zhuǎn)換。因為用戶需求的復雜性,一般供應(yīng)商都提供多種功能的控制器,所以,設(shè)計時必需根據(jù)負載對電源質(zhì)量的要求明確注明轉(zhuǎn)換條件,否則,因為雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)市場供應(yīng)的混亂以及業(yè)主對ATSE了解不多,導致最后使用的產(chǎn)品往往就只能夠在完全失電一種條件下才能夠轉(zhuǎn)換,而其它電源故障(包括缺相、過欠電壓等)不會轉(zhuǎn)換,失去裝的意義。注:因為雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能還沒有標準化,設(shè)計僅標注產(chǎn)品型號,并不能夠保證用戶了解所選型號的轉(zhuǎn)換條件,導致實際選用的產(chǎn)品與設(shè)計要求相差較大,建議設(shè)計注明轉(zhuǎn)換條件。例如任意相缺相、過壓、欠壓、頻率偏差、諧波等,其中,任意一相斷相必需轉(zhuǎn)換是最低的要求。高端的控制器,甚至能夠綜合檢查兩路電源的質(zhì)量,自動接入電能質(zhì)量較高的一路電源。

??轉(zhuǎn)換時間

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)每一次轉(zhuǎn)換都是一個斷電過程,會對系統(tǒng)產(chǎn)生一些影響。從標準看,有五種轉(zhuǎn)換時間概念,有兩種轉(zhuǎn)換時間概念最有使用價值:一個是最小斷電時間(由開關(guān)本體的機構(gòu)決定),一個是總轉(zhuǎn)換時間(即本體轉(zhuǎn)換時間+控制器延時時間)。不同的負載和電源狀況,有不同的要求,需要給予注意。在確認轉(zhuǎn)換時間時,要注意有兩種時間轉(zhuǎn)換狀態(tài),一種是從常用電源到備用電源,一種是從備用電源返回到常用電源。

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類
??主要用在不間斷供電場所,它能在正常供電線路發(fā)生故障后將負荷用電設(shè)備自動換接到另外一個備用電源上,保持設(shè)備繼續(xù)正常運行。

??(1)、STS靜態(tài)開關(guān)

??又叫靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān),為電源二選一自動切換系統(tǒng),第一路出現(xiàn)故障后STS自動切換到第二路給負載供電(前提第二路電正常且和第一路電基本同步),第二路故障的話STS自動切換到第一路給負載供電(前提第一路電正常且和第二路電基本同步)。

??適合用于UPS-UPS,UPS-發(fā)電機,UPS-市電,市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換,以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步,否則STS無法切換。

??主要由智能控制板,高速可控硅,斷路器構(gòu)成。其標準切換時間為≤8ms,不會造成IT類負載斷電。既對負載可靠供電,同時又能保證STS在不同相切換時的安全性。

??(2)、ATS自動轉(zhuǎn)換開關(guān)

??ATS主要用在緊急供電系統(tǒng),將負載電路從一個電源自動換接至另一個(備用)電源的開關(guān)電器,以確保重要負荷連續(xù)、可靠運行。ATS為機械結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換時間為100毫秒以上,會造成負載斷電。適合照明、電機類負載。

雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本參數(shù)_雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類_PC級和CB級雙電源自動切換開關(guān)區(qū)別??

??雙電源切換開關(guān)PC級和CB級的區(qū)分
??在現(xiàn)階段使用中的雙電源自動切換開關(guān)主要分為PC級和CB級兩種類型。PC級雙電源自動切換開關(guān)在很多時候都是優(yōu)先選擇的類型。但是這不意味著CB級雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)就沒用。有些地方是需要選擇CB級雙電源的。下面介紹PC級和CB級雙電源自動切換開關(guān)的選型區(qū)別。

??PC級雙電源自動切換開關(guān)的可靠性高于CB級雙電源自動切換開關(guān):到目前為止,世界上CB級雙電源自動切換開關(guān)都是由兩個斷路器構(gòu)成本體,是各種雙電源自動切換開關(guān)解決方案中結(jié)構(gòu)最復雜的方案(運動部件比PC級雙電源自動切換開關(guān)多一倍以上),按照“結(jié)構(gòu)越復雜,可靠性越低”的原則,CB級雙電源自動切換開關(guān)的可靠性低于PC級雙電源自動切換開關(guān)的可靠性(就如同斷路器的可靠性低于負荷開關(guān)的可靠性一樣的道理)。

雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本參數(shù)_雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類_PC級和CB級雙電源自動切換開關(guān)區(qū)別??

??CB級雙電源自動切換開關(guān),實際上就是一個斷路器,要按照選擇斷路器的原則和方式,選擇CB級雙電源自動切換開關(guān)斷路器的參數(shù)。如果決定選擇某一個品牌,一定要校驗該品牌采用的斷路器是否符合安裝位置對斷路器的要求?;诒疚那笆隼碛?,建議選擇僅有短路保護功能的MCCB作為CB級雙電源自動切換開關(guān)本體開關(guān)。

??注:這一點往往被忽視,大多數(shù)設(shè)計師選用CB級雙電源自動切換開關(guān)時,僅僅標注產(chǎn)品的型號、電流等級和級數(shù),忽視了其所用斷路器的型號、規(guī)格等。如果CB級雙電源自動切換開關(guān)所用的斷路器不合適,就相當于錯誤使用斷路器,危害很大。

??PC級雙電源自動切換開關(guān)要校驗額定限制短路電流:雙電源自動切換開關(guān)是重要開關(guān),必需具備抵抗安裝地點電流沖擊的能力。雙電源自動切換開關(guān)標準是用Icw或者額定限制短路電流(其概念是指雙電源自動切換開關(guān)前端SCPD保護動作完成后,雙電源自動切換開關(guān)仍然能夠可靠的轉(zhuǎn)換和導電)表示開關(guān)的抗電流沖擊能力。

??注: 直接用Icw參數(shù),不容易校驗雙電源自動切換開關(guān)是否能夠抵抗沖擊,實際上,雙電源自動切換開關(guān)所在地點短路電流的大小和時間,取決于前端SCPD,所以,額定限制短路電流是更加有效的參數(shù),可以直接使用。

??由于不同SCPD短路電流的時間差異很大,所以,選擇時要注意廠商資料提供的SCPD型式。

??最新送審的《民規(guī)》已經(jīng)明確提出:“微斷不宜用作CB級雙電源自動切換開關(guān)的主開關(guān)”。

??同時明確規(guī)定:“當采用CB級雙電源自動切換開關(guān)為消防負荷供電時,應(yīng)采用僅具有短路保護功能的斷路器組成的雙電源自動切換開關(guān),其保護選擇性應(yīng)與上下級保護電器相配合。”

??所有需要設(shè)置雙電源自動切換開關(guān)的地方,都可以采用PC級雙電源自動切換開關(guān)(如果系統(tǒng)需要短路保護 功能,只需在PC級雙電源自動切換開關(guān)前端設(shè)置短路保護電器即可);

??按照《IEC62091固定式消防泵控制器》標準,用于消防泵的雙電源自動切換開關(guān)只能夠采用 PC級雙電源自動切換開關(guān);

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本參數(shù)_雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類_PC級和CB級雙電源自動切換開關(guān)區(qū)別

??PC級雙電源

??能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的ATSE

??摘自中華人民共和國國家標準GB 14048.11-2008

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)若選擇不具有過電流脫扣器的負荷開關(guān)作為執(zhí)行器則屬于PC級自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。不具備保護功能,但其具備較高的耐受和接通能力,能夠確保開關(guān)自身的安全,不因過載或短路等故障而損壞,在此情況下保證可靠的接通回路。

??CB級雙電源

??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

??摘自中華人民共和國國家標準GB 14048.11-2008

??雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)若選擇具有過電流脫扣器的斷路器作為執(zhí)行器則屬于CB級自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。具備選擇性的保護功能,能對下端的負荷和電纜提供短路和過載保護;其接通和分斷能力遠大于使用接觸器和繼電器等其他元器件。

??CB 級雙電源產(chǎn)品及PC級雙電源產(chǎn)品孰優(yōu)孰劣?

??不能泛泛而談,需根據(jù)不同的現(xiàn)場需求,不同廠家產(chǎn)品的制造技術(shù)、工藝、品質(zhì)管理而定。選擇性是配電系統(tǒng)的基本要求,對CB級產(chǎn)品而言,可以根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)進行選型,實現(xiàn)選擇性;對PC級產(chǎn)品而言,就需要在ATSE的進線端加裝短路電流保護器:熔斷器或斷路器,來實現(xiàn)選擇性的要求。CB級產(chǎn)品自身帶有電流故障保護有利于降低成本及系統(tǒng)復雜度。對于消防泵類負載,發(fā)生火警時,設(shè)備的安全和供電的連續(xù)性相比已不再是首要考慮的因素,此時PC級產(chǎn)品比較適合。但對照明類負荷或生產(chǎn)過程電動機負載,CB級產(chǎn)品的保護特性將保證供電連續(xù)性及負載安全,如果選用PC級產(chǎn)品,則必須在進線端加過電流保護電器,加大箱體的尺寸和造價,同時易出現(xiàn)故障狀態(tài)下的重合閘,擴大事故的影響范圍。所以CB級產(chǎn)品和PC級產(chǎn)品的選擇,視具體應(yīng)用而定。

??CB級與PC級ATSE兩者有以下幾點區(qū)別

??1、 兩者機構(gòu)設(shè)計理念不同

??CB級是由斷路器組成,而斷路器是以分斷電弧為己任,要求機構(gòu)快速脫扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素;而PC級機構(gòu)不存在該方面問題。PC級產(chǎn)品的可靠性遠高于CB級產(chǎn)品。斷路器(MCCB)一般不承受短時耐受電流,觸頭壓力較小。當供電電路發(fā)生短路時,斷路器的動觸頭被斥開并產(chǎn)生限流作用,從而分斷短路電流;而PC級ATSE應(yīng)承受20Ie及以上過載電流,觸頭壓力要求較大,因而ATSE觸頭不易被斥開,也不易被熔焊。這一特性對消防供電系統(tǒng)尤為重要。

??2、 兩路電源在轉(zhuǎn)換過程中存在電源疊加問題。

??PC級ATSE充分考慮了這一因素。PC級ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%(標準要求)。因而PC級ATSE安全性更好。

??3、 觸頭材料的選擇角度不同。

??斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對,這有利于分斷電弧,但該類觸頭材料易氧化,備用觸頭長期暴露在外,在其表面易形成阻礙導電、難驅(qū)除的氧化物,當備用觸頭一但投入使用,觸頭溫升增高易造成開關(guān)燒毀甚至爆炸;而PC級ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。

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