天津城市建設學院學報 第17卷 第1期 2011年3月
Journal of Tianjin Institute of Urban Construction Vol.17 No.1 Mar. 2011
信息科學與技術
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PC 級和 CB 級 ATSE 在建筑電氣系統中的應用
姬 寧 1，黃民德1，郭啟明2
(1. 天津城市建設學院，天津 300384；2. 內蒙古科技大學，包頭 014010)
摘要：闡述了使用自動轉換開關電器(ATSE)的原因，分析了CB級與PC級ATSE開關本體和在
配電系統中的區別，列舉了它們在實際中的應用實例，給出了不同 ATSE 在配電設計中的使用原
則，供電氣工程師在實際應用中參考．
關 鍵 詞：自動轉換開關電器；PC級；CB級
中圖分類號：TM564 文獻標識碼：A 文章編號：1006-6853(2011)01-0067-04
在建筑供配電系統設計中，為了保障重要負荷供 夠接通和承載，但不用于分斷短路電流的ATSE，受短
電的可靠性，很多規范對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]．
《供配電系統設計規范》[1](GB50052—2009)中規
定：“一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發生
故障時，另一個電源不應同時受到損壞．”“二級負荷
的供電系統，宜由兩回線路供電”．《高層民用建筑設
計防火規范》[2](GB50045—2005)也規定：“高層建筑
的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等
的供電，應在最末一級配電箱處設置自動切換裝
置”．因此，自動轉換開關電器(automatic transfer
switching equipment，簡稱 ATSE)在建筑電氣設計中
得到了廣泛的應用．
隨著科學技術的飛速發展，建筑物的層數不斷增
高，其功能也隨之增強，樓內各種電氣設備對電源的
要求也越來越高．在樓內重要設備配電中，ATSE的應
圖1 ATSE分類
用量很大，然而 ATSE 的分類復雜，這就需要電氣設
計師在進行電氣設計時充分了解 ATSE 的各種參數，
1.2 ATSE的對比
做出合理的選擇．
上述不同ATSE開關本體和在配電系統中的作用
存在很大的區別．《低壓開關設備和控制設備》[5] (GB
1 自動轉換開關電器的分類與對比 14048.11—2008)對 CC 級 ATSE 的定義后指出，CC
級 ATSE 觸頭易熔焊(因為接觸器長期通電、頻繁動
作，GB14048.4允許它熔焊)，文獻[5]規定ATSE的觸
1.1 ATSE的分類
自動轉換開關電器的分類如圖1所示[3]．其中PC
頭一定不能熔焊，否則會導致轉換失?。虼?，CC 級
不推薦在重要負載中使用．現主要從以下幾個方面分
級是能夠接通電路和承載負荷，但不用于分斷短路電
析PC級和CB級ATSE開關在本體上的區別．
流的 ATSE；CB 級是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；CC 級是能
(1)機構設計原理不同．CB 級由斷路器組成，斷
收稿日期：2010-12-10；修訂日期：2011-01-06
基金項目：科技部十一五科技支撐項目(2008BAJ08B10-04)
作者簡介：姬 寧（1987—），男，河南新鄉人，天津城市建設學院碩士生．68 天津城市建設學院學報 2011年 第17卷 第1期
路器的主要功能是分斷電弧，要求它的機構應快速脫 2 為 CB 級 ATSE 在放射式供電方案中的應用．當主
扣，而斷路器的機構存在滑扣、再扣等不可靠因素；但 電源發生故障時，自動切換到備用電源，繼續供電，滿
專用 PC 級產品不存在該方面問題．所以專用 PC 級
足重要負載的供電需要[7]．
產品的可靠性遠高于CB級產品． 雖然CB級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?。?br/>切換，但《民規建筑電氣設計規范》[8](JGJ16—2008)
供電電路發生短路時，動觸頭被斥開產生限流，從而
中規定：“當采用CB級ATSE為消防負荷供電時，應
分斷短路電流；而專用 PC 級 ATSE 能承受 20I e及以
采用僅具有短路保護的斷路器組成的 ATSE，其保護
選擇性應與上下級保護電器相配合”，故在消防設備
上過載電流，觸頭壓力大不易被斥開，因而觸頭不易
被熔焊．這一特性對消防供電系統尤為重要． 中使用 CB 級 ATSE 時，應標明 CB 級 ATSE 在設備
(3)兩路電源在轉換過程中存在電源疊加問題，
過載時只報警不動作．
專用 PC 級 ATSE 充分考慮了這一因素．專用 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%和150%(標準要求)．因而專用
PC級ATSE的安全性更好．
(4)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?。擃?br/>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、難驅除的氧化物，當備用觸頭一旦
投入使用，觸頭溫升增高易造成開關燒毀，甚至爆炸； 圖2 CB級ATSE放射式供電系統
而專用的PC級ATSE則充分考慮了觸頭材料氧化帶
(2)CB級ATSE在樹干式供電方案中的應用如圖
來的后果． 3所示．
(5)操作機構不同．CB級ATSE的電動操作機構
一般是通過微電機帶動減速齒輪機構對斷路器進行
合分工作，又因斷路器四連桿機構的限制，微電機必
須工作到堵轉后，靠行程開關才斷開控制回路．眾所
周知，微電機堵轉工作后，其壽命會大大降低，因而，
CB級ATSE的電動操作機構可靠性較低；而專用PC
級ATSE的電動操作機構一般為短時工作電磁鐵，由
于電磁鐵結構簡單，工作可靠好，所以專用 PC 級
ATSE的電動操作機構的可靠性也高．
(6)轉換時間不同．勵磁驅動的PC級轉換開關最
小的轉換時間可小于0.1,s，電動機驅動的PC級ATSE
的最小時間為 1～2,s，而電動機驅動的 CB 級 ATSE
的轉換時間為2～3,s[6]．
2 自動轉換開關電器應用實例分析
通過上述分析可知，PC 級開關和 CB 級開關存
圖3 CB級ATSE樹干式供電系統
在著很大的差別，現以某超高層中ATSE的應用實例
分析其在實際使用中應該如何選擇． 圖 3 所示系統中，當某一回路發生短路故障時，
2.1 CB級自動轉換開關電器的應用 由于斷路器的選擇性配合，會導致該支線斷路器和
(1)CB級ATSE在放射式供電方案中的應用．圖 ATSE 的主電源斷路器同時動作，干線上主斷路器不天津城市建設學院學報 姬 寧等：PC級和CB級ATSE在建筑電氣系統中的應用 69
會動作，干線正常供電．由于ATSE檢測的是ATSE進
線處電源的情況，所以 ATSE 不會切換到備用電源，
從而故障范圍僅保持在該配電箱，只會影響到該配電