天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào) 第17卷 第1期 2011年3月
Journal of Tianjin Institute of Urban Construction Vol.17 No.1 Mar. 2011
信息科學(xué)與技術(shù)
$
PC 級(jí)和 CB 級(jí) ATSE 在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用
姬 寧 1，黃民德1，郭啟明2
(1. 天津城市建設(shè)學(xué)院，天津 300384；2. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)，包頭 014010)
摘要：闡述了使用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)的原因，分析了CB級(jí)與PC級(jí)ATSE開關(guān)本體和在
配電系統(tǒng)中的區(qū)別，列舉了它們?cè)趯?shí)際中的應(yīng)用實(shí)例，給出了不同 ATSE 在配電設(shè)計(jì)中的使用原
則，供電氣工程師在實(shí)際應(yīng)用中參考．
關(guān) 鍵 詞：自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器；PC級(jí)；CB級(jí)
中圖分類號(hào)：TM564 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-6853(2011)01-0067-04
在建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了保障重要負(fù)荷供 夠接通和承載，但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE，受短
電的可靠性，很多規(guī)范對(duì)其電源有明確的要求，其中 路電流沖擊后，主觸頭允許熔焊[4]．
《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1](GB50052—2009)中規(guī)
定：“一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生
故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞．”“二級(jí)負(fù)荷
的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電”．《高層民用建筑設(shè)
計(jì)防火規(guī)范》[2](GB50045—2005)也規(guī)定：“高層建筑
的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)等
的供電，應(yīng)在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝
置”．因此，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(automatic transfer
switching equipment，簡(jiǎn)稱 ATSE)在建筑電氣設(shè)計(jì)中
得到了廣泛的應(yīng)用．
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，建筑物的層數(shù)不斷增
高，其功能也隨之增強(qiáng)，樓內(nèi)各種電氣設(shè)備對(duì)電源的
要求也越來(lái)越高．在樓內(nèi)重要設(shè)備配電中，ATSE的應(yīng)
圖1 ATSE分類
用量很大，然而 ATSE 的分類復(fù)雜，這就需要電氣設(shè)
計(jì)師在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)充分了解 ATSE 的各種參數(shù)，
1.2 ATSE的對(duì)比
做出合理的選擇．
上述不同ATSE開關(guān)本體和在配電系統(tǒng)中的作用
存在很大的區(qū)別．《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》[5] (GB
1 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的分類與對(duì)比 14048.11—2008)對(duì) CC 級(jí) ATSE 的定義后指出，CC
級(jí) ATSE 觸頭易熔焊(因?yàn)榻佑|器長(zhǎng)期通電、頻繁動(dòng)
作，GB14048.4允許它熔焊)，文獻(xiàn)[5]規(guī)定ATSE的觸
1.1 ATSE的分類
自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的分類如圖1所示[3]．其中PC
頭一定不能熔焊，否則會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換失?。虼?，CC 級(jí)
不推薦在重要負(fù)載中使用．現(xiàn)主要從以下幾個(gè)方面分
級(jí)是能夠接通電路和承載負(fù)荷，但不用于分?jǐn)喽搪冯?br/>析PC級(jí)和CB級(jí)ATSE開關(guān)在本體上的區(qū)別．
流的 ATSE；CB 級(jí)是配備過(guò)電流脫扣器的 ATSE，它
的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?；CC 級(jí)是能
(1)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理不同．CB 級(jí)由斷路器組成，斷
收稿日期：2010-12-10；修訂日期：2011-01-06
基金項(xiàng)目：科技部十一五科技支撐項(xiàng)目(2008BAJ08B10-04)
作者簡(jiǎn)介：姬 寧（1987—），男，河南新鄉(xiāng)人，天津城市建設(shè)學(xué)院碩士生．68 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào) 2011年 第17卷 第1期
路器的主要功能是分?jǐn)嚯娀?，要求它的機(jī)構(gòu)應(yīng)快速脫 2 為 CB 級(jí) ATSE 在放射式供電方案中的應(yīng)用．當(dāng)主
扣，而斷路器的機(jī)構(gòu)存在滑扣、再扣等不可靠因素；但 電源發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用電源，繼續(xù)供電，滿
專用 PC 級(jí)產(chǎn)品不存在該方面問(wèn)題．所以專用 PC 級(jí)
足重要負(fù)載的供電需要[7]．
產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB級(jí)產(chǎn)品． 雖然CB級(jí)ATSE可以滿足主電源和備用電源的
(2)斷路器不承載短路耐受電流，觸頭壓力?。?dāng)
切換，但《民規(guī)建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》[8](JGJ16—2008)
供電電路發(fā)生短路時(shí)，動(dòng)觸頭被斥開產(chǎn)生限流，從而
中規(guī)定：“當(dāng)采用CB級(jí)ATSE為消防負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)
分?jǐn)喽搪冯娏?；而專?PC 級(jí) ATSE 能承受 20I e及以
采用僅具有短路保護(hù)的斷路器組成的 ATSE，其保護(hù)
選擇性應(yīng)與上下級(jí)保護(hù)電器相配合”，故在消防設(shè)備
上過(guò)載電流，觸頭壓力大不易被斥開，因而觸頭不易
被熔焊．這一特性對(duì)消防供電系統(tǒng)尤為重要． 中使用 CB 級(jí) ATSE 時(shí)，應(yīng)標(biāo)明 CB 級(jí) ATSE 在設(shè)備
(3)兩路電源在轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在電源疊加問(wèn)題，
過(guò)載時(shí)只報(bào)警不動(dòng)作．
專用 PC 級(jí) ATSE 充分考慮了這一因素．專用 PC 級(jí)
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%和150%(標(biāo)準(zhǔn)要求)．因而專用
PC級(jí)ATSE的安全性更好．
(4)觸頭材料的選擇角度不同．?dāng)嗦菲鞒３＿x擇
銀鎢、銀碳化鎢材料配對(duì)，這有利于分?jǐn)嚯娀。擃?br/>觸頭材料易氧化，備用觸頭長(zhǎng)期暴露在外，在其表面
易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物，當(dāng)備用觸頭一旦
投入使用，觸頭溫升增高易造成開關(guān)燒毀，甚至爆炸； 圖2 CB級(jí)ATSE放射式供電系統(tǒng)
而專用的PC級(jí)ATSE則充分考慮了觸頭材料氧化帶
(2)CB級(jí)ATSE在樹干式供電方案中的應(yīng)用如圖
來(lái)的后果． 3所示．
(5)操作機(jī)構(gòu)不同．CB級(jí)ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)
一般是通過(guò)微電機(jī)帶動(dòng)減速齒輪機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器進(jìn)行
合分工作，又因斷路器四連桿機(jī)構(gòu)的限制，微電機(jī)必
須工作到堵轉(zhuǎn)后，靠行程開關(guān)才斷開控制回路．眾所
周知，微電機(jī)堵轉(zhuǎn)工作后，其壽命會(huì)大大降低，因而，
CB級(jí)ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可靠性較低；而專用PC
級(jí)ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)一般為短時(shí)工作電磁鐵，由
于電磁鐵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠好，所以專用 PC 級(jí)
ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的可靠性也高．
(6)轉(zhuǎn)換時(shí)間不同．勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)的PC級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)最
小的轉(zhuǎn)換時(shí)間可小于0.1,s，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的PC級(jí)ATSE
的最小時(shí)間為 1～2,s，而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的 CB 級(jí) ATSE
的轉(zhuǎn)換時(shí)間為2～3,s[6]．
2 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器應(yīng)用實(shí)例分析
通過(guò)上述分析可知，PC 級(jí)開關(guān)和 CB 級(jí)開關(guān)存
圖3 CB級(jí)ATSE樹干式供電系統(tǒng)
在著很大的差別，現(xiàn)以某超高層中ATSE的應(yīng)用實(shí)例
分析其在實(shí)際使用中應(yīng)該如何選擇． 圖 3 所示系統(tǒng)中，當(dāng)某一回路發(fā)生短路故障時(shí)，
2.1 CB級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的應(yīng)用 由于斷路器的選擇性配合，會(huì)導(dǎo)致該支線斷路器和
(1)CB級(jí)ATSE在放射式供電方案中的應(yīng)用．圖 ATSE 的主電源斷路器同時(shí)動(dòng)作，干線上主斷路器不天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào) 姬 寧等：PC級(jí)和CB級(jí)ATSE在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用 69
會(huì)動(dòng)作，干線正常供電．由于ATSE檢測(cè)的是ATSE進(jìn)
線處電源的情況，所以 ATSE 不會(huì)切換到備用電源，
從而故障范圍僅保持在該配電箱，只會(huì)影響到該配電