刘柳

【摘要】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。ATSE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。目前行业对二者的认识、理解、使用都存在較大的差异。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 CB级 PC级 自动转换 结构可靠性

1、基本概念

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，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。电气行业中简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。

PC级ATSE：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE；

CB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。

2、结构

CB级ATSE结构：目前的CB级ATSE，都是用两个相同的断路器，通过模拟手推动的操作机构，在控制器的控制下，分别推动开关接通和断开实现电源的自动转换。

PC级ATSE结构：按照ATSE标准定义，PC级ATSE有两种结构，一种是专用的ATSE，整个开关的是重新设计制造，是ATSE专用的开关；一种是直接借用隔离开关（或者负荷开关）作为ATSE的本体开关，属于派生的ATSE。

3、引用资料

1）ATSE标准规定：“如果断路器经过试验，符合有关产品标准要求，且试验条件的严酷程度不低于本标准的规定时，断路器可不加特殊改进用作ATSE的主触头开关电器”。按照这个规定，只有符合GB14048.2 标准要求的断路器，并且其试验的严酷程度高于ATSE标准要求，才能够用作ATSE的主触头开关电器，但是，目前市场销售的CB级ATSE，63A 以下基本上是采用MCB，MCB是家用电器系列产品，不属于GB14048系列（工业级），达不到GB14048规定的要求，不能够用作ATSE的主触头开关电器，此点需要用户（设计、使用）特别注意。

PC级ATSE，无论是重新设计主触头还是借用负荷开关，都是按照GB14048系列开关相应的要求设计制造。

2）电源供应：ATSE是一种保证电源供应的开关，从概念讲，任何时候都必须保证电源的供应，至于是否需要切断电路，是其他开关的任务。PC级ATSE，在任何状况下，都能够保证电源的供应，符合系统使用ATSE的核心目的。CB级ATSE，由于采用了断路器，是一种会“自动切断电源的开关”，在过载、短路等状况下自动切断电源，这不符合ATSE的核心用途。特别对于断路器的过载特性，一般的断路器，都具备过载和短路保护双重功能，从ATSE保障电源供应的角度看，过载不属于电源故障，不允许过载切断重要负荷的电源。所以，不能采用具有过载保护功能的断路器作为ATSE主触头开关电器。

3）关于结构可靠性：CB级ATSE，不仅要具备自动转换功能，还要具备过载、短路保护功能。CB级ATSE是所有ATSE解决方案中，结构最复杂的方案，复杂就意味着可靠性相对较低。一般CB级ATSE运动部件是PC级ATSE的两倍以上，按照结构越复杂，可靠性越低的可靠性原理，采用断路器为开关本体的CB级ATSE，可靠性要低于PC级ATSE。

4）实际运用差异：如果PC级ATSE前面的断路器和CB级ATSE采用的断路器是同样的型号和规格，两个电路的保护功能是等效的，但转换功能不同，区别在于，如果因为任何原因，CB级ATSE的断路器和下级某一断路器同时脱扣，全部负载电源将被切断，开关不会自动转换，需要人工专门操作才能恢复供电。如果是多个重要负载，用CB级ATSE将会因为一个负载故障导致全部负载断电的问题。这有背于ATSE的初衷。美国UL1008规定，在CB级ATSE产品上面必须注明：“如果保护功能起作用，转换功能将失效”。采用PC级ATSE，如果出现前端断路器与后端某一断路器同时跳闸，控制器能够检测到电源停电，将会转换到备用电源，确保其它重要负载的连续供电。

5）由于选择性保护是一个困难的问题，断路器一致性不好或者选择性保护计算不当，容易导致上下级断路器同时跳闸。如果CB级ATSE的断路器与下级断路器同时跳闸，就会造成其它线路重要负载电源供应中断，ATSE失去保证重要负载电源供应的作用。PC级ATSE没有这个问题。

6）维修问题：如果断路器出现故障，一般电工知道如何更换（通常是采购一个同样电流等级的断路器）。但CB级ATSE一个断路器出现故障时，电工是无法更换的，必须更换全新的ATSE。由于ATSE的供应不象断路器那样顺畅，所以，用断路器组成的ATSE存在因为不能及时采购到新产品而使电路长期停电的隐患。PC级ATSE也存在维修问题，但由于PC级ATSE的可靠性高于CB级ATSE，所以，故障的概率低于CB级ATSE。另外，即使在大多数故障下，PC级ATSE往往可以通过手动操作将开关置于接通状态，先保障负载通电再维修。而断路器的大多数故障，无法保障继续通电，需要更换，会导致长时间停电。

7）关于紧急状况手动控制：ATSE是决定重要负载电源的开关，即使在ATSE控制器出现故障的状况下，也必须能够通过手动控制，确保电源的供应。经验表面，断路器再扣不到位的故障率，远远大于负荷开关（或者结构相当的专用PC级ATSE），如果出现再扣不到位的故障，断路器就不能够通过手动接通电源。PC级ATSE，结构简单，几乎不会出现手动不能够操作的故障。

4、分析与结论

综合以上分析，PC级和CB级ATSE的差别主要在于本体上的不同，PC级ATSE采用的是励磁驱动或负荷开关组成的一体化结构，CB级ATSE是由两个断路器构成本体，CB级ATSE比PC级ATSE多一个短路保护功能。PC级ATSE主要用于两个电源之间的自动转换，而CB级ATSE既用于两个电源之间的自动转换，同时又具有短路保护的功能。从结构可靠性来讲，PC级ATSE可靠性高于采用断路器组成的CB级ATSE。所以，在对电源可靠性不高的地方使用CB级ATSE是恰当的。

1）级负荷中的特别重要负荷宜采用一体化结构的PC级ATSE。

2）按照《IEC62091固定式消防泵控制器》标准，用于消防泵的ATSE只能够采用PC级ATSE。

3）《民用建筑电气设计规范》规定当采用CB级作为消防负荷供电时，应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE，其保护选择性应与上下级保护电器相配合。

4）所有需要设置ATSE的地方，都可以采用PC级ATSE，PC级前端是否需要加短路保护电器，取决于PC级ATSE能否承受前端短路保护电器保护电流的冲击，如果能够承受，切换箱内就不需要再加短路保护电器，如果不能承受，就需要加一个保护电流低于PC级ATSE额定限制短路电流的保护电器。

参考文献

[1]全国民用建筑工程设计技术措施-建筑产品选用技术-产品技术资料-电气