PC级和CB级ATSE在建筑电气系统中的应用
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阐述了使用自动转换开关电器(ATSE)的原因，分析了CB级与PC级 ATSE开关本体和在配电系统中的区别，列举了它们在实际中的应用实例,给出了不同 ATSE在配电设计中的使用原则，供电气工程师在实际应用中参考。
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天津城市建设学院学报 第17卷 第1期 2011年3月
Journal of Tianjin Institute of Urban Construction Vol.17 No.1 Mar. 2011
信息科学与技术
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PC 级和 CB 级 ATSE 在建筑电气系统中的应用
姬 宁 1，黄民德1，郭启明2
(1. 天津城市建设学院，天津 300384；2. 内蒙古科技大学，包头 014010)
摘要：阐述了使用自动转换开关电器(ATSE)的原因，分析了CB级与PC级ATSE开关本体和在
配电系统中的区别，列举了它们在实际中的应用实例，给出了不同 ATSE 在配电设计中的使用原
则，供电气工程师在实际应用中参考．
关 键 词：自动转换开关电器；PC级；CB级
中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1006-6853(2011)01-0067-04
在建筑供配电系统设计中，为了保障重要负荷供 够接通和承载，但不用于分断短路电流的ATSE，受短
电的可靠性，很多规范对其电源有明确的要求，其中 路电流冲击后，主触头允许熔焊[4]．
《供配电系统设计规范》[1](GB50052—2009)中规
定：“一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生
故障时，另一个电源不应同时受到损坏．”“二级负荷
的供电系统，宜由两回线路供电”．《高层民用建筑设
计防火规范》[2](GB50045—2005)也规定：“高层建筑
的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等
的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装
置”．因此，自动转换开关电器(automatic transfer
switching equipment，简称 ATSE)在建筑电气设计中
得到了广泛的应用．
随着科学技术的飞速发展，建筑物的层数不断增
高，其功能也随之增强，楼内各种电气设备对电源的
要求也越来越高．在楼内重要设备配电中，ATSE的应
图1 ATSE分类
用量很大，然而 ATSE 的分类复杂，这就需要电气设
计师在进行电气设计时充分了解 ATSE 的各种参数，
1.2 ATSE的对比
做出合理的选择．
上述不同ATSE开关本体和在配电系统中的作用
存在很大的区别．《低压开关设备和控制设备》[5] (GB
1 自动转换开关电器的分类与对比 14048.11—2008)对 CC 级 ATSE 的定义后指出，CC
级 ATSE 触头易熔焊(因为接触器长期通电、频繁动
作，GB14048.4允许它熔焊)，文献[5]规定ATSE的触
1.1 ATSE的分类
自动转换开关电器的分类如图1所示[3]．其中PC
头一定不能熔焊，否则会导致转换失败．因此，CC 级
不推荐在重要负载中使用．现主要从以下几个方面分
级是能够接通电路和承载负荷，但不用于分断短路电
析PC级和CB级ATSE开关在本体上的区别．
流的 ATSE；CB 级是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；CC 级是能
(1)机构设计原理不同．CB 级由断路器组成，断
收稿日期：2010-12-10；修订日期：2011-01-06
基金项目：科技部十一五科技支撑项目(2008BAJ08B10-04)
作者简介：姬 宁（1987—），男，河南新乡人，天津城市建设学院硕士生．68 天津城市建设学院学报 2011年 第17卷 第1期
路器的主要功能是分断电弧，要求它的机构应快速脱 2 为 CB 级 ATSE 在放射式供电方案中的应用．当主
扣，而断路器的机构存在滑扣、再扣等不可靠因素；但 电源发生故障时，自动切换到备用电源，继续供电，满
专用 PC 级产品不存在该方面问题．所以专用 PC 级
足重要负载的供电需要[7]．
产品的可靠性远高于CB级产品． 虽然CB级ATSE可以满足主电源和备用电源的
(2)断路器不承载短路耐受电流，触头压力小．当
切换，但《民规建筑电气设计规范》[8](JGJ16—2008)
供电电路发生短路时，动触头被斥开产生限流，从而
中规定：“当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应
分断短路电流；而专用 PC 级 ATSE 能承受 20I e及以
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”，故在消防设备
上过载电流，触头压力大不易被斥开，因而触头不易
被熔焊．这一特性对消防供电系统尤为重要． 中使用 CB 级 ATSE 时，应标明 CB 级 ATSE 在设备
(3)两路电源在转换过程中存在电源叠加问题，
过载时只报警不动作．
专用 PC 级 ATSE 充分考虑了这一因素．专用 PC 级
ATSE 的电气间隙、爬电距离一般是断路器的电气间
隙、爬电距离的180%和150%(标准要求)．因而专用
PC级ATSE的安全性更好．
(4)触头材料的选择角度不同．断路器常常选择
银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧．但该类
触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表面
易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一旦
投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁，甚至爆炸； 图2 CB级ATSE放射式供电系统
而专用的PC级ATSE则充分考虑了触头材料氧化带
(2)CB级ATSE在树干式供电方案中的应用如图
来的后果． 3所示．
(5)操作机构不同．CB级ATSE的电动操作机构
一般是通过微电机带动减速齿轮机构对断路器进行
合分工作，又因断路器四连杆机构的限制，微电机必
须工作到堵转后，靠行程开关才断开控制回路．众所
周知，微电机堵转工作后，其寿命会大大降低，因而，
CB级ATSE的电动操作机构可靠性较低；而专用PC
级ATSE的电动操作机构一般为短时工作电磁铁，由
于电磁铁结构简单，工作可靠好，所以专用 PC 级
ATSE的电动操作机构的可靠性也高．
(6)转换时间不同．励磁驱动的PC级转换开关最
小的转换时间可小于0.1,s，电动机驱动的PC级ATSE
的最小时间为 1～2,s，而电动机驱动的 CB 级 ATSE
的转换时间为2～3,s[6]．
2 自动转换开关电器应用实例分析
通过上述分析可知，PC 级开关和 CB 级开关存
图3 CB级ATSE树干式供电系统
在着很大的差别，现以某超高层中ATSE的应用实例
分析其在实际使用中应该如何选择． 图 3 所示系统中，当某一回路发生短路故障时，
2.1 CB级自动转换开关电器的应用 由于断路器的选择性配合，会导致该支线断路器和
(1)CB级ATSE在放射式供电方案中的应用．图 ATSE 的主电源断路器同时动作，干线上主断路器不天津城市建设学院学报 姬 宁等：PC级和CB级ATSE在建筑电气系统中的应用 69
会动作，干线正常供电．由于ATSE检测的是ATSE进
线处电源的情况，所以 ATSE 不会切换到备用电源，
从而故障范围仅保持在该配电箱，只会影响到该配电
Journal of Tianjin Institute of Urban Construction Vol.17 No.1 Mar. 2011
信息科学与技术
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PC 级和 CB 级 ATSE 在建筑电气系统中的应用
姬 宁 1，黄民德1，郭启明2
(1. 天津城市建设学院，天津 300384；2. 内蒙古科技大学，包头 014010)
摘要：阐述了使用自动转换开关电器(ATSE)的原因，分析了CB级与PC级ATSE开关本体和在
配电系统中的区别，列举了它们在实际中的应用实例，给出了不同 ATSE 在配电设计中的使用原
则，供电气工程师在实际应用中参考．
关 键 词：自动转换开关电器；PC级；CB级
中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1006-6853(2011)01-0067-04
在建筑供配电系统设计中，为了保障重要负荷供 够接通和承载，但不用于分断短路电流的ATSE，受短
电的可靠性，很多规范对其电源有明确的要求，其中 路电流冲击后，主触头允许熔焊[4]．
《供配电系统设计规范》[1](GB50052—2009)中规
定：“一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生
故障时，另一个电源不应同时受到损坏．”“二级负荷
的供电系统，宜由两回线路供电”．《高层民用建筑设
计防火规范》[2](GB50045—2005)也规定：“高层建筑
的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等
的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装
置”．因此，自动转换开关电器(automatic transfer
switching equipment，简称 ATSE)在建筑电气设计中
得到了广泛的应用．
随着科学技术的飞速发展，建筑物的层数不断增
高，其功能也随之增强，楼内各种电气设备对电源的
要求也越来越高．在楼内重要设备配电中，ATSE的应
图1 ATSE分类
用量很大，然而 ATSE 的分类复杂，这就需要电气设
计师在进行电气设计时充分了解 ATSE 的各种参数，
1.2 ATSE的对比
做出合理的选择．
上述不同ATSE开关本体和在配电系统中的作用
存在很大的区别．《低压开关设备和控制设备》[5] (GB
1 自动转换开关电器的分类与对比 14048.11—2008)对 CC 级 ATSE 的定义后指出，CC
级 ATSE 触头易熔焊(因为接触器长期通电、频繁动
作，GB14048.4允许它熔焊)，文献[5]规定ATSE的触
1.1 ATSE的分类
自动转换开关电器的分类如图1所示[3]．其中PC
头一定不能熔焊，否则会导致转换失败．因此，CC 级
不推荐在重要负载中使用．现主要从以下几个方面分
级是能够接通电路和承载负荷，但不用于分断短路电
析PC级和CB级ATSE开关在本体上的区别．
流的 ATSE；CB 级是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；CC 级是能
(1)机构设计原理不同．CB 级由断路器组成，断
收稿日期：2010-12-10；修订日期：2011-01-06
基金项目：科技部十一五科技支撑项目(2008BAJ08B10-04)
作者简介：姬 宁（1987—），男，河南新乡人，天津城市建设学院硕士生．68 天津城市建设学院学报 2011年 第17卷 第1期
路器的主要功能是分断电弧，要求它的机构应快速脱 2 为 CB 级 ATSE 在放射式供电方案中的应用．当主
扣，而断路器的机构存在滑扣、再扣等不可靠因素；但 电源发生故障时，自动切换到备用电源，继续供电，满
专用 PC 级产品不存在该方面问题．所以专用 PC 级
足重要负载的供电需要[7]．
产品的可靠性远高于CB级产品． 虽然CB级ATSE可以满足主电源和备用电源的
(2)断路器不承载短路耐受电流，触头压力小．当
切换，但《民规建筑电气设计规范》[8](JGJ16—2008)
供电电路发生短路时，动触头被斥开产生限流，从而
中规定：“当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应
分断短路电流；而专用 PC 级 ATSE 能承受 20I e及以
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”，故在消防设备
上过载电流，触头压力大不易被斥开，因而触头不易
被熔焊．这一特性对消防供电系统尤为重要． 中使用 CB 级 ATSE 时，应标明 CB 级 ATSE 在设备
(3)两路电源在转换过程中存在电源叠加问题，
过载时只报警不动作．
专用 PC 级 ATSE 充分考虑了这一因素．专用 PC 级
ATSE 的电气间隙、爬电距离一般是断路器的电气间
隙、爬电距离的180%和150%(标准要求)．因而专用
PC级ATSE的安全性更好．
(4)触头材料的选择角度不同．断路器常常选择
银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧．但该类
触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表面
易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一旦
投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁，甚至爆炸； 图2 CB级ATSE放射式供电系统
而专用的PC级ATSE则充分考虑了触头材料氧化带
(2)CB级ATSE在树干式供电方案中的应用如图
来的后果． 3所示．
(5)操作机构不同．CB级ATSE的电动操作机构
一般是通过微电机带动减速齿轮机构对断路器进行
合分工作，又因断路器四连杆机构的限制，微电机必
须工作到堵转后，靠行程开关才断开控制回路．众所
周知，微电机堵转工作后，其寿命会大大降低，因而，
CB级ATSE的电动操作机构可靠性较低；而专用PC
级ATSE的电动操作机构一般为短时工作电磁铁，由
于电磁铁结构简单，工作可靠好，所以专用 PC 级
ATSE的电动操作机构的可靠性也高．
(6)转换时间不同．励磁驱动的PC级转换开关最
小的转换时间可小于0.1,s，电动机驱动的PC级ATSE
的最小时间为 1～2,s，而电动机驱动的 CB 级 ATSE
的转换时间为2～3,s[6]．
2 自动转换开关电器应用实例分析
通过上述分析可知，PC 级开关和 CB 级开关存
图3 CB级ATSE树干式供电系统
在着很大的差别，现以某超高层中ATSE的应用实例
分析其在实际使用中应该如何选择． 图 3 所示系统中，当某一回路发生短路故障时，
2.1 CB级自动转换开关电器的应用 由于断路器的选择性配合，会导致该支线断路器和
(1)CB级ATSE在放射式供电方案中的应用．图 ATSE 的主电源断路器同时动作，干线上主断路器不天津城市建设学院学报 姬 宁等：PC级和CB级ATSE在建筑电气系统中的应用 69
会动作，干线正常供电．由于ATSE检测的是ATSE进
线处电源的情况，所以 ATSE 不会切换到备用电源，
从而故障范围仅保持在该配电箱，只会影响到该配电
AIGC阐述了使用自动转换开关电器(ATSE)的原因，分析了CB级与PC级 ATSE开关本体和在配电系统中的区别，列举了它们在实际中的应用实例,给出了不同 ATSE在配电设计中的使用原则，供电气工程师在实际应用中参考。
