データセンター、病院、または産業施設で商用電源が停止した場合、自動切換開閉器（ATS）は、壊滅的なダウンタイムとシームレスな継続性の間の静かな守護者となります。ミリ秒から数秒以内に、この重要なデバイスは停電を検出し、バックアップ発電機の可用性を評価し、多くの場合数百アンペアを運ぶ電気負荷を、敏感な機器への損傷や生命維持システムの中断なしに切り替える必要があります。.
しかし、ATSの仕様を決定するには、電流定格と電圧を選択するだけでは不十分です。2つの基本的な分類であるPCクラス（プログラム制御）とCBクラス（回路遮断器）は、スイッチがどのように故障を処理し、どのような負荷を保護でき、電力配分階層のどこに属するかを定義します。この区別は恣意的でも単なる学術的なものでもありません。故障保護が必要な場所にPCクラスのATSを設置すると、システムが脆弱になります。高速な切り替え速度が最も重要な場所にCBクラスのユニットを指定すると、不必要なコストと複雑さが増す可能性があります。.
重要な電力システムを設計する電気エンジニア、緊急バックアップインフラストラクチャを担当する施設管理者、および切換開閉器を設置する請負業者にとって、PCクラスとCBクラスの違いを理解することは不可欠です。このガイドでは、これらのATS分類間の技術的な違いを説明し、関連する規格（UL 1008およびIEC 60947-6-1）を解読し、データセンター、病院、商業ビル、および産業施設での実際のアプリケーションにATSクラスを適合させるための実用的な選択基準を提供します。.
自動切換開閉器とは？
アン 自動切換開閉器（ATS） は、2つの独立した電源の可用性を監視し、一次電源が故障した場合、または許容可能な電圧/周波数パラメータから外れた場合に、電気負荷をある電源から別の電源に自動的に切り替える自律的な電気開閉装置です。ほとんどの設置では、ATSは商用電源（通常電源）とオンサイトの非常用発電機（非常用電源）の間で切り替えますが、2つの商用電源、UPSシステム、またはその他の電力構成の間で切り替えることもあります。.
ATSの基本的な役割は3つあります。電圧、周波数、および位相の整合性に関する両方の電源の継続的な監視、プリセットされたしきい値を超えた電源の故障または劣化の自動検出、および危険な状態を作り出したり機器を損傷したりすることなく、接続された負荷を代替電源に迅速かつ安全に切り替えることです。.
人間の介入が必要な手動切換開閉器とは異なり、ATSはプログラムされたロジックとセンシング入力に基づいて自律的に動作します。商用電圧が公称値の85〜90％を下回るか、110％を超える場合、ATSコントローラーは切り替えシーケンスを開始します。発電機に起動信号を送り、発電機の電圧と周波数が許容範囲内で安定するのを待ち（通常10〜30秒）、商用コンタクタまたは回路遮断器を開き、逆送電または位相ずれ接続を防ぐために短い無通電期間を待ち、次に発電機コンタクタを閉じて電力を復旧します。.
商用電源が復旧して安定すると、ATSは再切り替えシーケンスを実行します。通常、瞬間的な商用電源の復旧による迷惑な切り替えを防ぐために、意図的な時間遅延（多くの場合5〜30分）があり、負荷を商用電源に戻し、発電機に停止信号を送ります。.
この自動運転は、人間の応答時間が許容できない施設、つまり病院の手術室、データセンターのサーバー負荷、電気通信機器、産業プロセス制御システム、消防ポンプ、およびその他の生命維持またはミッションクリティカルなアプリケーションに不可欠です。ATSは、施設担当者が手動で介入するよりもずっと前に、数秒以内に電力の継続性を確保します。.
ATS規格の理解：UL 1008およびIEC 60947-6-1
自動切換開閉器は、安全性要件、性能試験、および分類システムを定義する2つの主要な規格によって管理されています。 UL 1008 北米で、そして IEC 60947-6-1 国際的に。.
UL 1008：切換開閉器装置
UL 1008 は、最大10,000アンペアの定格の自動、手動、およびバイパスアイソレーション切換開閉器に関するUnderwriters Laboratoriesが発行した米国/カナダ規格です。この規格は、電気的耐久性（定格負荷での10,000回の切り替えサイクル）、温度上昇制限、絶縁耐力、そして最も重要なこととして、, 短絡耐量および投入容量（WCR）.
に関する厳格な試験要件を確立しています。WCRは、ATSが短絡時に安全に耐えることができる最大故障電流、および危険な状態を作り出すことなく投入できる故障電流を定義します。UL 1008では、リストされているすべてのATSに、ラベル付きのWCR値を記載することが義務付けられています。これは、次の2つの方法で表現できます。
- 時間ベースの定格：ATSは、指定された故障電流（例：65 kA）を定義された期間（通常、60 Hzで3サイクルまたは約50ミリ秒）耐えることができます。ただし、上流の保護装置がその時間内に故障を除去することが条件です。.
- 特定のデバイス定格：ATSは、特定のアップストリーム回路遮断器またはヒューズでテストされます。これらのリストされたデバイスのいずれかと一緒に設置すると、ATSは時間ベースの定格よりも高いWCRを達成します。.
特定のデバイス定格は、ほとんどの回路遮断器が実際のテスト条件下で3サイクルよりも速く故障を除去するため、一般的に高くなります。これにより、アップストリーム保護デバイスが既知でリストされている場合は、より小さなATSフレームを使用でき、コストと設置面積を削減できます。UL 1008の第7版（現在の改訂版）では、特定のデバイスの表に遮断器を追加するための要件が厳格化され、製造元の公開されている最大トリップ時間ではなく、UL短絡試験からの実際のトリップ時間との比較が必要になりました。.
設置コンプライアンスのために、ATSライン端子で利用可能な故障電流は、ATSのラベル付きWCRを超えてはなりません。また、時間ベースの定格を使用する場合は、エンジニアは、選択されたアップストリームデバイスがその電流レベルで定格期間よりも速く故障を除去することを確認する必要があります。.
IEC 60947-6-1：切換開閉装置（TSE）
IEC 60947-6-1 は、最大1,000 V ACまたは1,500 V DCの定格の切換開閉装置（TSE）に関する国際規格です。UL 1008がWCR調整による安全性と故障耐量に焦点を当てているのに対し、IEC 60947-6-1は、ATSの短絡処理能力に基づく機能分類システムを導入しています。
- PCクラス （IEC 60947-3、スイッチおよび断路器から）： 短絡電流を投入および耐える ように設計されたTSEですが、 それらを遮断するようには設計されていません 。PCクラスのデバイスは、上流の短絡保護デバイス（SCPD）に依存して故障電流を遮断します。.
- CBクラス （IEC 60947-2、回路遮断器から）： 短絡電流を投入、耐え、遮断する ように設計されたTSE。CBクラスのデバイスは、独自の過電流保護リリースを組み込んでおり、独立して故障を遮断できます。.
- CCクラス （IEC 60947-4-1、接触器から）：PCクラスと同様。インターロックされた接触器に基づいており、短絡電流を投入および耐えることはできますが、遮断することはできません。.
これらのIEC分類は、内部スイッチングメカニズムと保護哲学を記述しています。実際には、多くの製造業者は、メカニズムの区別（接触器ベース対遮断器ベース）がIECの定義と一致するため、北米のUL 1008リスト製品でも「PCクラス」および「CBクラス」という用語を使用しています。ただし、PC/CBの命名法自体は正式なUL 1008ラベルではないことに注意することが重要です。重要なUL要件は、WCR定格とその上流の保護デバイスとの調整です。.
ATS機器を仕様決定するエンジニアにとって、両方の規格が重要です。UL 1008のリストとWCR調整により、北米でのコードコンプライアンスと安全性が確保されます。一方、IEC 60947-6-1 PC/CB分類を理解することで、基礎となるメカニズムが明確になり、切り替え速度、負荷互換性、および保護調整要件などの運用特性を予測するのに役立ちます。.
PCクラス（プログラム制御）ATS
PCクラス 自動切換開閉器は、接触器、電動スイッチ、または切換スイッチメカニズムを中心に構築された専用の負荷切換デバイスです。「PC」の指定はIEC 60947-6-1に由来し、「電力制御」または「プログラム制御」として拡張されることもありますが、正式なIEC定義では、スイッチおよび断路器に関するIEC 60947-3要件に関連付けられています。定義上の特徴：PCクラスのATSは 短絡電流を投入および耐える 短絡電流を投入できますが、 遮断するように設計されていません 。.
内部メカニズムと動作
PCクラスのATSは通常、2つのヘビーデューティ接触器を使用します。これらは、高電流容量と長い機械的寿命のために設計された銀合金接点を備えた電磁スイッチングデバイスです。これらの接触器は、両方の電源が同時に接続されるのを防ぐために、電気的および機械的にインターロックされています（これにより、逆送電または位相ずれ並列状態が発生します）。単一の制御メカニズムまたは電動アクチュエータが切り替えを駆動し、ブレークビフォアメイク（無通電）シーケンスで一方の接触器を開いてから他方の接触器を閉じます。.
接触器の設計は、高速で信頼性の高い切り替えを優先します。PCクラスのATSの切り替え時間は通常30〜150ミリ秒で、接触器のサイズと制御ロジックによって異なります。この速度により、ホールドアップコンデンサを備えたサーバー電源、UPSバックアップ負荷、または重要度の低い配電回路など、瞬間的な停電が許容されるが、迅速な復旧が不可欠なアプリケーションに最適です。.
統合された過電流保護なし
PCクラスのATSの重要な制限：過負荷または短絡保護を提供しません。ATSの下流で故障が発生した場合、接触器の接点は故障電流に投入され、上流の保護デバイス（回路遮断器またはヒューズ）が故障を除去するまでの短い時間、それに耐えることができますが、ATS自体は故障を遮断できません。.
これは、 PCクラスのATSは常に上流の短絡保護デバイス（SCPD）によって保護されている必要がある. ことを意味します。SCPD（通常、モールドケース回路遮断器（MCCB）またはヒューズ）は、ATSの短絡耐量定格と調整して、ATS接点が損傷する前に故障を除去するようにする必要があります。UL 1008リストのPCクラスユニットの場合、この調整はWCR定格と時間ベースまたは特定のデバイスの表のいずれかを通じて検証されます。.
負荷互換性とアプリケーション
PCクラスのATSには、組み込みの熱過負荷保護がないため、幅広い負荷タイプにわたって汎用性があります。
- IT負荷の高速切り替え：サーバーラック、ネットワーク機器、およびストレージシステムに電力を供給するデータセンターの配電盤は、100ミリ秒未満の切り替え時間の恩恵を受けます。.
- サブ配電回路：主要な過電流保護がすでに上流で提供されている商業ビル、病院、および産業施設の分岐パネル。.
- 混合負荷および抵抗負荷：照明回路、HVAC制御、一般的な電源コンセント、およびその他の非モーター負荷。.
- モーター負荷：PCクラスのATSは、モーターの始動突入電流（通常、全負荷電流の6〜8倍）を処理できます。これは、上流のMCCBまたはヒューズがATS自体ではなく、モーターのデューティ用にサイズ設定されているためです。これにより、ポンプ、ファン、およびコンプレッサー回路に適しています。.
- コスト重視のプロジェクトPCクラスのユニットは通常、同等のCBクラスのATSよりも20〜40％安価であるため、マルチパネル設置に経済的です。.
上流保護への依存は、選択性の利点も提供します。適切に協調されている場合、上流のSCPDは、下流の故障がメインフィーダーをトリップせずに解消されるように設定でき、システムの信頼性が向上します。.
一般的な電流定格と物理的形状
PCクラスのATSは、30Aから4000Aまで利用可能で、一般的なサイズは100A、260A、400A、600A、800A、1200A、1600A、2000A、および3000Aです。これらは、オープントランジション（標準のブレークビフォアメイク）およびクローズドトランジション（メイクビフォアブレーク）構成の両方で製造されており、オープントランジションの短い停電が許容できない場合は、クローズドトランジションモデルが使用されます。.
PCクラスの選択基準
以下の場合にPCクラスのATSを指定します。
- 上流の回路ブレーカーまたはヒューズが故障保護を提供し、ATSのWCRと協調している
- 高速な転送速度（50〜150 ms）が優先される
- 負荷タイプには、IT機器、照明、混合一般配電、または適切な上流保護を備えたモーターが含まれる
- 上流デバイスとの選択的協調が望ましい
- マルチユニット設置では、コスト最適化が重要である
- アプリケーションがサブ配電または分岐回路の義務に準拠している
PCクラスを使用しないでください ATSが独自の故障遮断を提供する必要がある場合（たとえば、上流SCPDのないメインの引き込みフィーダー）、またはコードまたは施設基準で、転送スイッチ自体に統合された過電流保護が必要な場合。.
CBクラス（回路ブレーカー）ATS
CBクラス 自動転送スイッチは、回路ブレーカーを中心に構築されており、スイッチング機能と過電流保護機能の両方を単一のデバイスに統合しています。「CB」の指定はIEC 60947-6-1に由来し、モールドケースおよび電力回路ブレーカーに関するIEC 60947-2の要件に関連付けられています。定義する特性：CBクラスのATSは、 短絡電流を投入、耐え、遮断する 上流の保護デバイスに依存せずに、短絡電流を個別に遮断できます。.
内部メカニズムと動作
CBクラスのATSは、2つのモールドケース回路ブレーカー（MCCB）またはエア回路ブレーカー（ACB）で構成されており、両方の電源が同時に接続されないように機械的および電気的にインターロックされています。各ブレーカーには、過負荷および短絡状態を検出して遮断できる熱および磁気過電流トリップ要素が含まれています。.
スイッチングメカニズムは、PCクラスのコンタクタよりも複雑です。ATSコントローラーが転送を指示すると、1つのブレーカーが開く必要があり（トリップまたは強制的に開かれる）、短いオープントランジション間隔の後、2番目のブレーカーが閉じます。回路ブレーカーは、通常の負荷下での高速な投入/遮断ではなく、故障遮断用に設計されているため、CBクラスの転送時間は通常、 100〜300ミリ秒PCクラスのユニットよりも遅いですが、ほとんどの非常用電源アプリケーションでは許容範囲内です。.
クローズドトランジションCBクラスのATSも存在しますが、2つの回路ブレーカーを瞬間的に並列化する複雑さのために一般的ではありません。サブサイクル転送が必要な場合は、静的転送スイッチ（可動部品のないソリッドステートデバイス）が優先されることがよくあります。.
統合された過電流保護
CBクラスのATSの主な利点：各回路ブレーカーは、独自の熱過負荷および磁気短絡保護を提供します。ATSの下流で故障が発生した場合、または負荷がブレーカーのトリップ設定を超えた場合、ブレーカーは自動的に開いて故障を解消します。これは、上流のデバイスとは独立しています。.
この自給自足の保護により、CBクラスのATSは以下に適しています。 メインの引き込みフィーダー ユーティリティサービスエントランスとATSの間に上流の保護デバイスが存在しない場合、または施設コードで転送ポイントでの専用の過電流保護が必要な場合。病院の必須電気システム（NFPA 99）およびその他の人命安全アプリケーションでは、CBクラスのATSは、上流のデバイスとの協調に依存しないため、信頼性の追加レイヤーを提供します。.
UL 1008コンプライアンスの場合、CBクラスのATSはPCクラスと同様にWCR定格を持ちますが、統合されたブレーカーが故障を迅速に遮断できるため、定格は多くの場合高くなります。これにより、ATSメカニズムはより高い予想故障電流に耐えることができます。さらに、CBクラスのユニットは、 短時間耐電流定格 選択的協調スキームにおける上流の保護リレーまたは意図的な時間遅延と協調することを目的としています。.
負荷互換性とアプリケーション
CBクラスのATSは、統合された保護とスタンドアロンの故障解消機能が不可欠な重要なアプリケーション向けに設計されています。
- メインの引き込みサービスフィーダー：ユーティリティサービスエントランスまたは発電機出力でのプライマリーATS。病院、データセンター、および工業プラントの施設全体の配電システムに電力を供給します。.
- 重要なインフラストラクチャ負荷：NFPA 110およびNFPA 99が独立した保護を義務付けている消防ポンプ、人命安全回路、非常用照明、および病院の手術室の電源。.
- 高故障電流環境：予想される短絡電流が、上流の協調だけでは安全に処理できない変圧器または発電機出力の近くの場所。.
- エレベーターおよびエスカレーターの電源：コードで垂直輸送機器の専用の過電流保護が必要な場合。.
- 冗長保護を必要とする施設：システム設計の哲学が、単一障害点を最小限に抑えるために、過電流保護の複数のレイヤーを要求する場合。.
統合された回路ブレーカーが過負荷保護を提供するため、CBクラスのATSはモーター負荷にも適していますが、（PCクラスと比較して）転送時間が遅いため、一部のモーター駆動機器がコーストダウンし、転送後に再起動が必要になる場合があります。.
一般的な電流定格と物理的形状
CBクラスのATSは、100Aから4000Aまで利用可能で、一般的な定格は225A、400A、600A、800A、1200A、1600A、2500A、3200A、および4000Aです。回路ブレーカーメカニズムとアーク遮断チャンバーのため、同等のPCクラスのユニットよりも物理的に大きく、重くなります。エンクロージャーは通常、屋内設置の場合はNEMA 1で、屋外または過酷な環境の場合はNEMA 3RまたはNEMA 4/4Xオプションがあります。.
CBクラスの選択基準
以下の場合にCBクラスのATSを指定します。
- ATSが上流の保護デバイスなしでメインの引き込みサービスに設置されている
- コードまたは施設基準（NFPA 110、NFPA 99、NEC Article 700/701/702）で、転送ポイントでの統合された過電流保護が必要な場合
- 重要な負荷（消防ポンプ、病院の人命安全分岐、エレベーター）が独立した故障解消機能を要求する場合
- 高い故障電流または複雑な選択的協調スキームで、短時間耐電流定格が必要な場合
- システム設計の哲学が冗長保護レイヤーを重視する場合
- アプリケーションが統合された保護のための追加コスト（通常、PCクラスよりも30〜50％高い）を正当化する場合
CBクラスを使用しないでください 転送速度が重要な場合（<100msの転送にはPCクラスまたは静的転送スイッチを使用）、または上流の回路ブレーカーがすでに適切な保護と選択性を提供している場合（これらのシナリオでは、PCクラスの方が経済性と速度が優れています）。.
主な技術的違い：PC対CBクラス
PCクラスとCBクラスのATSの選択は、システム設計、コスト、および運用パフォーマンスに直接影響するいくつかの技術的な違いにかかっています。.
スイッチングメカニズムと内部構造
| 特徴 | PCクラス | CBクラス |
| 主要コンポーネント | コンタクタまたは電動スイッチ | モールドケースまたはエア回路ブレーカー |
| メカニズムの複雑さ | シンプルな電磁またはモーター駆動接点 | 熱/磁気要素を備えた回路ブレーカートリップメカニズム |
| 物理的サイズ | コンパクト。同等の定格でフットプリントが小さい | ブレーカー機構とアークチャンバーのため、より大きい |
| 重量 | より軽量（CBクラスより20～40％軽量） | ブレーカー構造のため、より重い |
保護と故障処理
| 特徴 | PCクラス | CBクラス |
| 過電流保護 | なし。完全に上流のSCPDに依存 | 統合された熱過負荷および磁気短絡保護 |
| 故障遮断 | 短絡電流を遮断できない | 短絡電流を独立して遮断できる |
| WCR協調 | 上流のブレーカー/ヒューズとの協調が必要 | 統合された遮断機能により、より高いWCR定格 |
| 保護哲学 | システムレベルの協調に依存 | 自己完結型。スタンドアロン保護 |
パフォーマンス特性
| 特徴 | PCクラス | CBクラス |
| 転送速度 | 30～150ミリ秒（高速） | 100～300ミリ秒（中程度） |
| 電気的耐久性 | 通常100,000回以上の動作 | 10,000～50,000回の動作（ブレーカーに依存） |
| 負荷の互換性 | すべての負荷タイプ（上流の保護付き） | すべての負荷タイプ。モーター負荷は再起動が必要な場合がある |
| モーター始動 | 上流のSCPDサイジングにより突入電流を処理 | 統合されたブレーカーは突入電流に合わせてサイズ設定する必要がある |
アプリケーションとインストール
| 特徴 | PCクラス | CBクラス |
| 標準的な設置 | 配電盤、分岐回路 | 主電源フィーダー、重要なインフラストラクチャ |
| 上流保護 | 必須 | オプション（スタンドアロン可能） |
| コード要件 | 上流のSCPDが存在する場合に適している | ATSが独立した保護を提供する必要がある場合に必要 |
| 選択性 | 上流の協調による優れた選択性 | 転送ポイントでの保護。上流の選択性を制限する可能性あり |
コストと経済的要因
| 特徴 | PCクラス | CBクラス |
| 設備費 | 低い（ベースライン） | 同等のPCクラスより30～50％高い |
| 設置費用 | より低い。配線がよりシンプル | より高い。より大きなエンクロージャと取り付け |
| メンテナンス | 最小限。コンタクタの検査/交換 | ブレーカーのテストと校正が必要 |
| 複数ユニットプロジェクト | 複数のパネルに経済的 | マルチパネルシステムでは総コストが高くなる |
誤った適用の結果
間違ったATSクラスを使用すると、予測可能な故障モードが発生する：
- 上流のSCPDなしで主電源サービスにPCクラス：ATSは故障を解消できません。短絡が発生すると、コンタクタは故障に閉じて、閉じたままになり、ユーティリティまたは発電機の保護に依存します。これにより、適切に協調せず、機器の損傷または火災のリスクを引き起こす可能性があります。.
- 高速転送が重要なCBクラス：転送時間が遅い（100～300ミリ秒）と、機密性の高いIT機器の保持時間を超え、サーバーのリセットまたはデータ損失を引き起こす可能性があります。静的トランスファースイッチまたはPCクラスのATSがより適しています。.
- 適切なWCR協調のないPCクラス：上流のSCPDのサイズが小さすぎるか、遅すぎる場合、故障電流がATSの耐電圧定格を超える可能性があり、接点の溶接または壊滅的な故障を引き起こす可能性があります。.
- 検討なしに選択的協調スキームのCBクラス：統合されたブレーカーは、上流および下流のデバイスと協調する必要がある別の保護レイヤーを追加します。不適切な協調は、不要なトリップまたは選択性の喪失を引き起こす可能性があります。.
アプリケーションガイド：データセンター、病院、および産業施設
施設のタイプが異なると、自動転送スイッチに異なる要件が課せられます。これらのアプリケーション固有のニーズを理解することで、PCクラスまたはCBクラスが適切な選択である場合が明確になります。.
データセンターとIT施設
主な懸念事項：最大の稼働時間（99.99％以上の可用性）、サーバーの中断を最小限に抑えるための高速転送、カスケード故障なしに故障を分離するための選択的協調。.
一般的なATSアーキテクチャ:
- 主電源サービス：多くの場合使用 CBクラスATS （400A～4000A）施設全体に供給するユーティリティ/発電機ジャンクションにあります。サービスエントランス付近の巨大な故障電流に対して、独立した保護と高いWCR定格を提供します。.
- IT負荷への配電: PCクラスATS （100A～600A）PDU（配電ユニット）または列レベルにあります。高速転送（50～100ミリ秒）により、サーバーは保持コンデンサを介してオンラインを維持し、上流のMCCBは故障協調と選択性を提供します。.
- 静的トランスファースイッチ（STS）: Tier III/IV データセンターでは、IT負荷の中断を避けるため、デュアルUPS出力間に5ms未満の切替時間を持つソリッドステートSTSが使用されます。これらは技術的には異なるデバイスクラスですが、同様の冗長化目標を達成します。.
病院および医療施設
主な懸念事項: 人命安全コンプライアンス（NFPA 99、NFPA 110）、重要系統への10秒以内の電力復旧、必須電気系統の独立保護、サービス中断なしの保守性。.
一般的なATSアーキテクチャ:
- 必須電気系統（EES）への主電源入力: CBクラスATS (800A-3000A)が標準です。NFPA 99は、EESが独立して動作できることを義務付けており、CBクラスは必要な統合保護を提供します。このATSは、人命安全系統、重要系統、および機器系統に電力を供給します。.
- 人命安全系統 （非常口照明、火災報知機、避難経路照明）：専用 CBクラスATS (100A-400A)は、緊急時に通電を維持する必要がある法規で義務付けられた回路の独立保護を保証します。.
- 重要系統 （手術室、ICU、救急部門）： CBクラスまたはPCクラスATS 施設設計によります。閉路切替PCクラスは、生命維持装置への電力中断を防ぐため、OR電源によく使用されます。上流の協調保護は、NFPAの選択性要件を満たすように慎重に設計されています。.
- 機器系統 （HVAC、エレベーター、重要でない負荷）： PCクラスATS (200A-800A)は経済的であり、上流保護が許容される重要度の低いシステムに高速切替を提供します。.
商業ビル
主な懸念事項: 緊急/予備システム（NEC第700/701/702条）の法規遵守、費用対効果、保守性、消防ポンプおよび避難経路照明に対する適切な保護。.
一般的なATSアーキテクチャ:
- 建物の主電源: 以下を使用する場合があります CBクラスATS (600A-2000A)（ATSが上流保護のないサービスエントランスにある場合）、または PCクラス （主電源遮断器の下流にある場合）。.
- 消防ポンプ: NEC第695条は専用の過電流保護を要求します。; CBクラスATS (100A-400A)は、消防ポンプ回路が独立した故障除去機能を持つことを保証するために一般的です。.
- 非常/避難経路照明: PCクラスATS (30A-100A)は、上流の遮断器が保護を提供する場合は経済的で法規に準拠しています。.
- HVACおよび一般的な予備負荷: PCクラスATS 費用効率と高速切替のため。.
工業施設および製造業
主な懸念事項: プロセスの継続性、モーター負荷の処理、変圧器付近の高故障電流、生産停止を回避するための選択的協調保護、過酷な環境に対応する堅牢な構造。.
一般的なATSアーキテクチャ:
- プラントの主電源: CBクラスATS (1200A-4000A)は、変圧器の二次側または発電機接続点にあり、高いWCR定格と高故障箇所に対する独立保護を提供します。.
- プロセス制御およびPLC電源: PCクラスATS (60A-200A)は、制御システムをオンラインに保ち、プロセスの中断を回避するために高速切替を行います。.
- モーター負荷 （ポンプ、コンプレッサー、コンベヤー）： PCクラスATS モーター始動突入電流に合わせてサイズ設定され、上流のMCCBが過負荷および短絡保護を提供します。切替によりモーターが惰性停止し、再起動が必要になる場合がありますが、ほとんどの産業用途では許容されます。.
実用的な選択ガイド：PCクラスとCBクラスの選択
ステップ1：設置場所と保護コンテキストを決定する
ATSは、上流に保護デバイスがない主電源入力にありますか？
- あり → CBクラスが必要です。上流保護がない場合、ATSは独自の故障除去機能を提供する必要があります。.
- No （ATSは主電源遮断器またはフィーダー遮断器の下流にあります）→ PCクラスが実現可能です。ステップ2に進みます。.
ステップ2：法規および施設の要件を特定する
該当する法規（NFPA 99、NFPA 110、NEC第695条、地域のAHJ要件）は、切替ポイントでの統合過電流保護を義務付けていますか？
- あり （病院のEES、消防ポンプ、人命安全系統）→ CBクラスが必要です。.
- No → ステップ3に進みます。.
ステップ3：故障電流を計算し、WCR協調保護を確認する
- ATSライン端子で利用可能な故障電流を決定します。.
- 上流の保護デバイス（MCCB、ヒューズ、または上流のATS）を特定します。.
- PCクラスの候補：上流デバイスがATSの特定デバイスWCRテーブルにリストされているか、ATSの時間ベースのWCR継続時間よりも早く故障を除去することを確認します。.
- CBクラスの候補：ATSのラベル付けされたWCRが利用可能な故障電流を超えていることを確認します。.
PCクラスでWCR協調保護を達成できない場合 → CBクラスを使用します（通常、より高いWCR定格が利用可能です）。.
ステップ4：切替速度の要件を評価する
負荷は100ミリ秒よりも速い切替を必要としますか？
- あり （保持時間が限られているサーバー電源、プロセス制御システム、IT機器）→ PCクラス（30〜150 msの切替）または静的切替スイッチ（<5 ms）。.
- No （一般的な配電、モーター負荷、照明）→ PCクラスとCBクラスの両方が許容されます。.
ステップ5：負荷の種類と運用ニーズを評価する
- 敏感なIT負荷、高速切替が重要 → PCクラス
- 切替後に再起動が許容されるモーター負荷 → PCクラス（上流のSCPDで経済的）
- 独立保護が必要な混合負荷 → CBクラス
- 突入電流の大きい機器（大型モーター、変圧器） → PCクラス（上流SCPDのサイジングによる協調が容易）
ステップ6：経済的およびシステム設計の要素を考慮する
- 複数パネルの設置またはコスト重視のプロジェクトですか？ → PCクラスはユニットあたり20〜40％のコスト削減を提供します。.
- 単一の重要なATS、または予算よりも保護の堅牢性が重要ですか？ → CBクラスは追加の保護層を提供します。.
- 選択遮断協調の考え方ですか？ → PCクラスはより良い上流協調を可能にします。CBクラスは切替点で独立した保護を提供します。.
結論
PCクラスとCBクラスの自動切替スイッチの区別は、恣意的でも単なる好みの問題でもありません。それは、デバイスの基本的な保護哲学、切替メカニズム、および動作特性を定義します。コンタクタまたは電動スイッチを中心に構築されたPCクラスATSは、高速で経済的な負荷切替を提供しますが、故障遮断は完全に上流の保護デバイスに依存します。サーキットブレーカーから構築されたCBクラスATSは、過電流保護と故障遮断を切替スイッチ自体に統合し、主電源フィーダーや独立した保護が義務付けられているか、または推奨されるアプリケーションに適しています。.
クリティカルな電力システムを設計する電気エンジニアにとって、決定は設置場所、法規要件、故障電流協調、切替速度のニーズ、および経済的考慮事項にかかっています。上流に保護がない主電源サービスにはCBクラスが必要です。高速切替IT負荷を備えた配電盤にはPCクラスが適しています。病院や生命維持回路では、法規遵守のためにCBクラスが必要になることがよくあります。データセンターのPDUでは、速度と選択遮断のためにPCクラスが優先されます。IEC 60947-6-1の分類とUL 1008 WCR協調フレームワークを理解することで、エンジニアは保護、性能、およびコストのバランスを取った情報に基づいた選択を行うことができます。.
VIOX Electricは、データセンター、病院、商業ビル、および産業施設向けに、PCクラスとCBクラスの両方の構成で、UL 1008およびIEC 60947-6-1規格に準拠した自動切替スイッチを製造しており、電流定格は30Aから4000Aです。仕様に関するガイダンス、WCR協調調査、またはクリティカルな電力切替要件に関する技術的な相談については、VIOXのエンジニアリングチームにお問い合わせください。.
信頼性の高いクリティカルな電力のために、適切なATSクラスを指定してください。. VIOX Electricへのお問い合わせ 自動切替スイッチの要件についてご相談ください。.
