浅谈CB级与PC级自动转换开关（ATSE）的区别及应用

雷存林

武汉和创建筑工程设计事务所有限公司，湖北 武汉 430071

1 自动转换开关（ATSE）的概念及分类

自动转换开关（Automatic Transfer Switching Equipment）作为一种常用的电器开关设备，它的作用主要体现在通过两路可用的供电电源间，选择一路安全、可靠的电源向负载供电，能够保证负载用电的连续性。以GB/T14048.11-2002《低压开关设备和控制设备》对自动转换开关的定义为：自动转换开关电器（ATSE）是由必需的电器和一个（或几个）转换开关电器组成，并将单个或若干个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源用于监测电源电路的电器。自动转换开关（ATSE）一般包括通过进线端相连的控制器和开关本体。在电源的工作状况中，一旦控制器监测到电源发生故障时，控制器立即发出动作命令。开关本体的功能则是带着负载完成从一个电源至另一个电源的自动转换。开关本体又分为CB级和PC级，CB级开关本体主要由两个相同的断路器和机械连锁操作机构组成；PC级开关本体有两种结构形式，一种是由两个相同的隔离开关或负荷开关和机械连锁操作机构组成，另一种是整体式专用PC级自动转换开关，整个开关（包括触头材料、压力、分离速度、灭弧机构、传动机构等）都是独立重新设计的。

2 CB级与PC级自动转换开关的区别

CB级能够接通并用于分断短路电流，PC级能够接通和承载，但不用于分断短路电流。除以上区别外，还包括以下几个方面的不同：

1）机构设计理念不同：由断路器组成CB级，断路器要求机构应快速脱扣，以便能很好地完成分断电弧的任务，而PC级产品的可靠性远高于CB级产品，也就根本不会存在滑扣、再扣问题；

2）触头耐受电流不同：CB级主要承担分断短路电流的责任，当供电线路发生短路时，断路器的触头压力较小，一般不能承受短时耐受电流，易被斥开并产生限流作用。相比之下， PC级触头压力较大，不易被斥开和熔焊，因此能承受20Ie甚至以上过载电流，PC级触头耐受电流的这个特性在消防供电系统中的应用非常重要；

3）安全性不同：为了使分断电弧的效果更好，CB级一般选择银钨、银碳化钨材料等触头材料。由于备用触头经常暴露于空气中，经空气的氧化，其表面易形成一种物质，此种物质阻碍导电且不易消除。PC级则采取措施避免了此种备用触头投入使用时，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸的安全隐患，显然CB级安全系数低于PC级。此外PC级充分考虑了两路电源在转换过程中存在电源叠加问题，PC级的标准要求电气间隙、爬电距离是CB级的180%和150%，因此PC级安全性更好。

3 如何合理选择与使用自动转换开关（ATSE）

1）从负荷的重要性方面来分析：由于消防负荷不允许过负荷保护，所以消防负荷、一级负荷或特级负荷供电时，不允许采用具有过载保护功能的CB级自动转换开关，应选用 PC 级 ATSE 为自动转换开关。普通二级负荷供电时，自动转换开关选用 CB 级ATSE，如果条件允许时，建议优先选用 PC级 ATSE；

2）从供电方式方面来分析：容量较大负荷时采用放射式供电方案，无论哪条支路发生短路故障，该支路和上级正常供电主断路器同时动作，自动转换开关（ATSE）检测到正常电源失电，自动切换到备用电源上继续供电，这时故障回路已经切除，不会影响其他支路的供电，也不会存在将故障范围扩大的风险。因此在这种供电方案中ATSE 前不需加保护电器；而使用树干式供电方式，若将双电源互投前的断路器去掉，则当树干中某一配电箱内发生短路故障时，将会使该干线上的总开关发生动作，从而将故障范围扩大到整个干线上。由于这些负荷都是重要负荷，因此PC 级自动转换开关（ATSE）前需增加熔断器或断路器；

3）从时间的投入情况来分析：自动转换开关（ATSE）CB级的总动作时间一般在2000ms～3000ms ，PC级（二位式）一般在50ms～250ms，三位式一般在350ms～600ms。应急照明的断电时间必须小于1.5s，医疗、商业及金融交易的断电时间必须小于1.5s，CB级的转换时间不可能小于1.5s，因此应采用PC级自动转换开关。

总之，选择 CB 级或 PC 级 ATSE 时，应根据负荷的重要性、供电方式及投入时间等综合因素进行考虑。自动转换开关（ATSE）一般采用电阻吸收、减负荷或延时转换这3种解决方法来避免切换过程引起的冲击电流。是因为电源相位差距较大时，大电动机类负载在运行切换中受到巨大的机械应力冲击，同时产生的反电势引起的过电流还会造成熔断器熔断或断路器脱扣。

4 结论

自动转换开关（ATSE）的应用领域非常广泛。又因为在重要场所常常用到这种产品，它的可靠性就显得至关重要。转换一旦失败造成的电源间短路或重要负荷断电，小则会带来经济上的损失，严重则可能使生命处于危险之中，造成社会为题。因此选用自动转换开关（ATSE）的出发点应从重要负载停电可能发生的损失方面考虑。

[1]中华人民共和国建设部.JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]国家技术监督局.GB/T14048.11-2002 开关设备和控制设备第6部分：多功能电器第1篇：自动转换开关电器[S].北京：中国标准出版社，2002.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50052-2009 供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.