填补空白的CC级

CC级双电源切换新产品



0.引言
在建筑中的380/220V配电系统中，消防负荷和一些重要负荷需要由两路电源供电，双路电源之间就需要一个自动切换装置，用于两路电源之间的切换，在常用电源出现故障时，将用电负荷由常用电源供电切换到由备用电源供电，保证用电负荷供电的连续不中断，这个双电源自动切换装置就叫做“自动转换开关电器”，英文简称为ATSE，英文全称是“automatic transfer switching equipment”。在自动转换开关电器的国家标准《GB/T14048.11-2002》中，对双电源自动转换开关电器的定义是：“由一个（或几个）转换开关电器和其他必需的电器组成，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。”
1. 什么是CC级ATSE?
目前ATSE产品执行的国家标准是《GB/T 14048.11-2002》，等同于国际电工委员会（IEC）标准IEC60947-6-1-1998版，现行国标是2003年4月开始生效执行的，现行国标中只将ATSE划分为PC级和CB级两种，PC级的定义是：“能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE”。CB级的定义是：“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”。国标《GB/T 14048.11-2002》附录A3条中明确说明：“如果接触器和断路器经过试验，符合有关产品标准要求，且试验条件的严酷程度不低于本部分的规定时，则接触器和断路器可不加特殊改进用作ATSE的主触头开关电器，无须再经受接通与分断能力试验及操作性能试验。”从这里可以看出：国标中把接触器和断路器并列，把两者都定义为能作为ATSE的主触头开关电器的电器，所以基于接触器的ATSE，是ATSE产品中的一个重要种类，按照国标《GB/T 14048.11-2002》中对PC级和CB级的定义，基于接触器的ATSE应该是属于PC级的。
2005年国际电工委员会（IEC）修订了双电源切换产品的标准，推出了IEC60947-6-1-2005版，2005版和1998版的其中一个区别是：IEC60947-6-1-2005版中将ATSE的形式分为PC级、CB级、CC级，采用接触器作为主触头开关电器的ATSE被单独划分为CC级，这是一个全新的概念不同于国标《GB/T 14048.11-2002》。随着IEC标准的升级，现行国标也即将做出修订，明确采用接触器作为主触头开关电器的ATSE为CC级。
2. CC级ATSE的历史
接触器是一种使用历史很长、非常成熟可靠的控制电器，主要用于频繁的控制电动机的启动和停止，接触器的机械结构简单，寿命很长（接触器普遍具有60万次以上的电气寿命），所以，从性能上讲，接触器是一种非常理想的ATSE主触头开关电器。
用接触器来做ATSE主触头开关电器有着很长的历史，国内在2000年之前，一般都是用接触器来做双电源切换的，当时的做法是用继电器和接触器搭接一个二次控制线路来实现两路电源之间的切换，1999年还出版了一本标准图集《99D373》，该图集中表示出了很多种采用中间继电器（或时间继电器）作为检测电源电压的元件来实现的双电源切换方案，这种双电源切换方式，只能称的上是一种简易的双电源切换方案，使用中表现出来有很多的问题，最大的一个缺点是检测不全面，这种方案只能做到检测三相电源的某单相电压是否正常，如果恰好是未检测的电源相线出现故障，这种双电源切换的电路是不会切换的，而目前的双电源切换电器的国家标准《GB/T 14048.11-2002》中是要求双电源切换电器应该在常用电源中的任何一相出现故障的时候都能切换到备用电源上去的，所以，仅从这点上来看，这种用继电器和接触器搭接一个二次控制线路来实现两路电源之间的切换的方案就是不能满足现行国标要求的。
虽然早期的基于接触器的双电源切换方案存在着一些问题，但也不是任何优点都没有，由于接触器的机械结构简单、动作的可靠性高而且接触器的寿命长、价格低，所以这种双电源切换的方案很受一些追求低成本的使用单位的青睐，但是继续沿用这种落后过时而且不符合国标的二次控制线路来实现双电源切换的方案存在着很大的安全隐患。
3. 新型CC级双电源切换产品
深圳市强电通科技有限公司根据接触器的工作特性，研制开发出了一种专门用于驱动两个做双电源切换接触器的QTS1系列双电源切换控制器，这种控制器内部采用16位单片机作为控制核心，由一台这样的控制器加两个接触器可以组成一个高性能的CC级ATSE，这种ATSE看似与早期用接触器做双电源切换的方式相同，其实是完全不同的，早期用接触器做双电源切换的方式中没有控制器，只是靠中间继电器（时间继电器）来检测电源的状况，很不可靠，在QTS1型ATSE产品方案里，一台以单片机为核心的高性能控制器是整个ATSE的核心，控制器不仅能够实现对两个接触器的手动控制和自动控制，还能对常用电源、备用电源的共六路电压信号进行实时检测和灯光显示，两路三相电源中任何一相的欠压、过压、缺相均能检测到，并执行相应的操作；控制器具有RS485通讯接口，能向上位机传送各种信息，具有联网通讯的功能；更重要的是，控制器内采用了一种专利技术的节能电路来驱动两个接触器，接触器吸合后的线圈功耗很低，接触器长期带电工作无明显温升，很好的解决了早期用接触器做双电源切换接触器线圈长期带电容易烧坏的问题。QTS1系列的双电源自动转换开关经国家质量技术监督局下属广州电气安全所按ATSE的国家标准《GB/T14048.11-2002》进行检验的结果是合格的，所以这种新型的CC级ATSE是符合国家标准《GB/T14048.11-2002》的合格产品。
4. 结语
用接触器来做双电源切换主触头开关电器的ATSE产品是ATSE产品中的一个重要种类，基于接触器的QTS1系列新型CC级ATSE产品克服了早期用接触器和中间继电器搭接一个二次线路来实现双电源切换的缺点，但同时又保留了接触器做双电源切换所具有的机械结构简单、动作可靠、寿命长、价格低的优点，填补了目前ATSE产品中的一个空白点，是对目前双电源自动转换产品的一个很好的补充和完善，具有广阔的应用前景。