데이터 센터, 병원 또는 산업 시설에서 유틸리티 전원 공급이 중단되면 자동 절체 스위치(ATS)는 치명적인 가동 중단 시간과 원활한 연속성 사이에서 조용한 보호자 역할을 합니다. 밀리초에서 초 단위로 이 중요한 장치는 정전을 감지하고, 백업 발전기 가용성을 평가하고, 민감한 장비 손상이나 생명 유지 시스템 중단 없이 수백 암페어를 전달하는 전기 부하를 전환해야 합니다.
그러나 ATS를 지정하는 데는 전류 정격 및 전압을 선택하는 것 이상이 필요합니다. 두 가지 기본 분류인 PC 클래스(프로그램 제어)와 CB 클래스(회로 차단기)는 스위치가 결함을 처리하는 방법, 보호할 수 있는 부하, 전력 분배 계층에서 속하는 위치를 정의합니다. 이러한 구분은 임의적이거나 단순히 학문적인 것이 아닙니다. 결함 보호가 필요한 곳에 PC 클래스 ATS를 설치하면 시스템이 취약해지고, 빠른 전환 속도가 가장 중요한 곳에 CB 클래스 장치를 지정하면 불필요한 비용과 복잡성이 발생할 수 있습니다.
중요한 전력 시스템을 설계하는 전기 엔지니어, 비상 백업 인프라를 담당하는 시설 관리자, 절체 스위치를 설치하는 계약업체의 경우 PC 대 CB 클래스를 이해하는 것이 필수적입니다. 이 가이드에서는 이러한 ATS 분류 간의 기술적 차이점을 설명하고, 관련 표준(UL 1008 및 IEC 60947-6-1)을 해독하고, 데이터 센터, 병원, 상업용 건물 및 산업 시설의 실제 애플리케이션에 ATS 클래스를 일치시키기 위한 실용적인 선택 기준을 제공합니다.
자동 절체 스위치란 무엇입니까?
An 자동 절체 스위치(ATS) 는 두 개의 독립적인 전원 가용성을 모니터링하고 주 전원이 고장나거나 허용 가능한 전압/주파수 매개변수를 벗어날 때 자동으로 한 전원에서 다른 전원으로 전기 부하를 전환하는 자동 작동 전기 스위칭 장치입니다. 대부분의 설치에서 ATS는 유틸리티 전원(정상 전원)과 현장 비상 발전기(비상 전원) 간에 전환되지만 두 개의 유틸리티 공급 장치, UPS 시스템 또는 기타 전원 구성 간에 전환될 수도 있습니다.
ATS의 기본 역할은 전압, 주파수 및 위상 무결성에 대한 두 전원의 지속적인 모니터링, 사전 설정된 임계값을 초과하는 전원 고장 또는 저하의 자동 감지, 위험한 조건을 만들거나 장비를 손상시키지 않고 연결된 부하를 대체 전원으로 빠르고 안전하게 전환하는 세 가지입니다.
사람의 개입이 필요한 수동 절체 스위치와 달리 ATS는 프로그래밍된 논리 및 감지 입력을 기반으로 자율적으로 작동합니다. 유틸리티 전압이 공칭 전압의 85-90% 미만으로 떨어지거나 110%를 초과하면 ATS 컨트롤러는 전환 시퀀스를 시작합니다. 발전기에 시작 신호를 보내고, 발전기 전압 및 주파수가 허용 가능한 제한 내에서 안정화될 때까지 기다리고(일반적으로 10-30초), 유틸리티 접촉기 또는 회로 차단기를 열고, 역전류 또는 위상 불일치 연결을 방지하기 위해 짧은 개방 전환 간격을 기다린 다음 발전기 접촉기를 닫아 전원을 복원합니다.
유틸리티 전원이 복구되어 안정화되면 ATS는 유틸리티로 부하를 다시 전환하고 발전기에 정지 신호를 보내는 의도적인 시간 지연(종종 5-30분)으로 유틸리티 복구로 인한 성가신 전환을 방지하는 재전환 시퀀스를 실행합니다.
이러한 자동 작동은 사람의 응답 시간이 허용되지 않는 시설(병원 수술실, 데이터 센터 서버 부하, 통신 장비, 산업 공정 제어 시스템, 소방 펌프 및 기타 생명 유지 또는 중요 업무 애플리케이션)에서 필수적입니다. ATS는 시설 직원이 수동으로 개입하기 훨씬 전에 몇 초 내에 전원 연속성을 보장합니다.
ATS 표준 이해: UL 1008 및 IEC 60947-6-1
자동 절체 스위치는 안전 요구 사항, 성능 테스트 및 분류 시스템을 정의하는 두 가지 주요 표준의 적용을 받습니다. UL 1008 북미에서 IEC 60947-6-1 국제적으로.
UL 1008: 절체 스위치 장비
UL 1008 는 최대 10,000암페어 정격의 자동, 수동 및 바이패스 절연 절체 스위치에 대해 Underwriters Laboratories에서 발행한 미국/캐나다 표준입니다. 이 표준은 전기적 내구성(정격 부하에서 10,000회 전환 주기), 온도 상승 제한, 유전 강도 및 가장 중요한, 단락 내성 및 폐쇄 정격(WCR).
을 다루는 엄격한 테스트 요구 사항을 설정합니다. WCR은 ATS가 단락 회로에 닫힐 때 안전하게 견딜 수 있는 최대 고장 전류와 위험한 조건을 만들지 않고 닫을 수 있는 고장 전류를 정의합니다. UL 1008에서는 나열된 모든 ATS가 레이블이 지정된 WCR 값을 갖도록 요구하며, 이는 다음과 같은 두 가지 방법으로 표현할 수 있습니다.
- 시간 기반 정격: ATS는 업스트림 보호 장치가 해당 시간 내에 고장을 제거하는 경우 지정된 시간(예: 65kA) 동안 정의된 시간(일반적으로 3주기 또는 60Hz에서 ~50밀리초) 동안 지정된 고장 전류(예: 65kA)를 견딜 수 있습니다.
- 특정 장치 정격: ATS는 특정 업스트림 회로 차단기 또는 퓨즈로 테스트됩니다. 이러한 나열된 장치 중 하나와 함께 설치하면 ATS는 시간 기반 정격보다 높은 WCR을 달성합니다.
특정 장치 정격은 대부분의 회로 차단기가 실제 테스트 조건에서 3주기보다 빠르게 고장을 제거하기 때문에 일반적으로 더 높습니다. 이를 통해 업스트림 보호 장치를 알고 나열할 때 더 작은 ATS 프레임을 사용할 수 있으므로 비용과 설치 공간이 줄어듭니다. UL 1008의 7번째 버전(현재 개정판)에서는 제조업체의 게시된 최대 트립 시간 대신 UL 단락 회로 테스트의 실제 트립 시간과 비교하여 특정 장치 테이블에 차단기를 추가하기 위한 요구 사항을 강화했습니다.
설치 규정 준수를 위해 ATS 라인 단자에서 사용 가능한 고장 전류는 ATS의 레이블이 지정된 WCR을 초과해서는 안 되며, 시간 기반 정격을 사용하는 경우 엔지니어는 선택한 업스트림 장치가 해당 전류 수준에서 정격 시간보다 빠르게 고장을 제거하는지 확인해야 합니다.
IEC 60947-6-1: 절체 스위칭 장비(TSE)
IEC 60947-6-1 는 최대 1,000V AC 또는 1,500V DC 정격의 절체 스위칭 장비(TSE)에 대한 국제 표준입니다. UL 1008은 WCR 조정을 통한 안전 및 고장 내성에 중점을 두는 반면, IEC 60947-6-1은 ATS의 단락 회로 처리 기능을 기반으로 기능 분류 시스템을 도입합니다.
- PC 클래스 (IEC 60947-3, 스위치 및 단로기에서): 단락 전류를 만들고 견디도록 설계된 TSE이지만 차단하지는 않습니다 . PC 클래스 장치는 업스트림 단락 회로 보호 장치(SCPD)에 의존하여 고장 전류를 차단합니다.
- CB 클래스 (IEC 60947-2, 회로 차단기에서): 단락 전류를 만들고 견디고 차단하도록 설계된 TSE. CB 클래스 장치는 자체 과전류 보호 릴리스를 통합하고 독립적으로 고장을 차단할 수 있습니다.
- CC 클래스 (IEC 60947-4-1, 접촉기에서): PC 클래스와 유사합니다. 인터록된 접촉기를 기반으로 하며 단락 전류를 만들고 견딜 수 있지만 차단할 수는 없습니다.
이러한 IEC 분류는 내부 스위칭 메커니즘 및 보호 철학을 설명합니다. 실제로 많은 제조업체는 메커니즘 구분(접촉기 기반 대 차단기 기반)이 IEC 정의와 일치하므로 북미에서 UL 1008에 나열된 제품에도 “PC 클래스” 및 “CB 클래스” 용어를 사용합니다. 그러나 PC/CB 명명법 자체가 공식적인 UL 1008 레이블이 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 중요한 UL 요구 사항은 WCR 정격과 업스트림 보호 장치와의 조정입니다.
ATS 장비를 지정하는 엔지니어의 경우 두 표준 모두 중요합니다. UL 1008 목록 및 WCR 조정은 북미에서 코드 준수 및 안전을 보장하는 반면, IEC 60947-6-1 PC/CB 분류를 이해하면 기본 메커니즘이 명확해지고 전환 속도, 부하 호환성 및 보호 조정 요구 사항과 같은 작동 특성을 예측하는 데 도움이 됩니다.
PC 클래스(프로그램 제어) ATS
PC 클래스 자동 절체 스위치는 접촉기, 모터 구동 스위치 또는 전환 스위치 메커니즘을 중심으로 구축된 전용 부하 전환 장치입니다. “PC” 지정은 IEC 60947-6-1에서 유래되었으며 때로는 “전력 제어” 또는 “프로그램 제어”로 확장되지만 공식 IEC 정의는 스위치 및 단로기에 대한 IEC 60947-3 요구 사항과 관련됩니다. 정의 특징: PC 클래스 ATS는 단락 전류를 만들고 견디도록 단락 전류를 만들 수 있지만 차단하도록 설계되지 않았습니다 .
내부 메커니즘 및 작동
PC 클래스 ATS는 일반적으로 높은 전류 용량과 긴 기계적 수명을 위해 설계된 은 합금 접점이 있는 전자기 스위칭 장치인 두 개의 고강도 접촉기를 사용합니다. 이러한 접촉기는 두 전원이 동시에 연결되는 것을 방지하기 위해 전기적 및 기계적으로 인터록됩니다(역전류 또는 위상 불일치 병렬 상태를 생성함). 단일 제어 메커니즘 또는 모터 구동 액추에이터는 전환을 구동하여 개방 전환(개방 전환) 시퀀스에서 다른 접촉기를 닫기 전에 한 접촉기를 엽니다.
접촉기 설계는 빠르고 안정적인 전환을 우선시합니다. PC 클래스 ATS의 전환 시간은 접촉기 크기 및 제어 논리에 따라 일반적으로 30-150밀리초입니다. 이러한 속도는 순간적인 전원 중단이 허용되지만 빠른 복원이 필수적인 애플리케이션(예: 홀드업 커패시터가 있는 서버 전원 공급 장치, UPS 지원 부하 또는 중요하지 않은 분배 회로)에 적합합니다.
통합 과전류 보호 없음
PC 클래스 ATS의 중요한 제한 사항: 과부하 또는 단락 회로 보호를 제공하지 않습니다. ATS 다운스트림에서 고장이 발생하면 접촉기 접점이 고장 전류에 닫히고 업스트림 보호 장치(회로 차단기 또는 퓨즈)가 고장을 제거할 때까지 짧은 시간 동안 견딜 수 있지만 ATS 자체는 고장을 차단할 수 없습니다.
즉, PC 클래스 ATS는 항상 업스트림 단락 회로 보호 장치(SCPD)로 보호해야 합니다. SCPD(일반적으로 몰드 케이스 회로 차단기(MCCB) 또는 퓨즈)는 ATS 접점이 손상되기 전에 고장을 제거하도록 ATS의 단락 회로 내성 정격과 조정해야 합니다. UL 1008에 나열된 PC 클래스 장치의 경우 이러한 조정은 WCR 정격과 시간 기반 또는 특정 장치 테이블을 통해 확인됩니다.
부하 호환성 및 애플리케이션
PC 클래스 ATS에는 내장된 열 과부하 보호 기능이 없기 때문에 광범위한 부하 유형에 걸쳐 다용도로 사용할 수 있습니다.
- IT 부하에 대한 빠른 전환: 서버 랙, 네트워크 장비 및 스토리지 시스템에 전원을 공급하는 데이터 센터 분배 패널은 100ms 미만의 전환 시간의 이점을 누릴 수 있습니다.
- 하위 분배 회로: 주 과전류 보호가 이미 업스트림에서 제공되는 상업용 건물, 병원 및 산업 시설의 분기 패널.
- 혼합 및 저항 부하: 조명 회로, HVAC 제어, 일반 전원 콘센트 및 기타 비모터 부하.
- 모터 부하: PC 클래스 ATS는 업스트림 MCCB 또는 퓨즈가 ATS 자체가 아닌 모터 부하에 맞게 크기가 조정되기 때문에 모터 시동 돌입 전류(일반적으로 정격 부하 전류의 6-8배)를 처리할 수 있습니다. 따라서 펌프, 팬 및 압축기 회로에 적합합니다.
- 비용에 민감한 프로젝트: PC 등급 장치는 일반적으로 동급 CB 등급 ATS보다 20-40% 저렴하여 다중 패널 설치에 경제적입니다.
업스트림 보호에 대한 의존성은 또한 선택성 이점을 제공합니다. 적절하게 조정되면 업스트림 SCPD를 설정하여 메인 피더 트립 없이 다운스트림 결함을 제거하여 시스템 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
일반적인 전류 정격 및 물리적 형태
PC 등급 ATS는 30A에서 4000A까지 사용할 수 있으며 일반적인 크기는 100A, 260A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2000A 및 3000A입니다. 개방 전환(표준 차단 후 연결) 및 폐쇄 전환(연결 후 차단) 구성 모두로 제조되며, 개방 전환의 짧은 전력 중단이 허용되지 않는 경우 폐쇄 전환 모델이 사용됩니다.
PC 등급 선택 기준
다음과 같은 경우 PC 등급 ATS를 지정하십시오.
- 업스트림 회로 차단기 또는 퓨즈가 결함 보호를 제공하고 ATS WCR과 조정됩니다.
- 빠른 전송 속도(50-150ms)가 우선 순위입니다.
- 부하 유형에는 IT 장비, 조명, 혼합 일반 배전 또는 적절한 업스트림 보호 기능이 있는 모터가 포함됩니다.
- 업스트림 장치와의 선택적 조정이 필요합니다.
- 다중 장치 설치에 대한 비용 최적화가 중요합니다.
- 애플리케이션이 하위 배전 또는 분기 회로 의무를 준수합니다.
PC 등급을 사용하지 마십시오. ATS가 자체 결함 차단을 제공해야 하는 경우(예: 업스트림 SCPD가 없는 메인 인입 피더) 또는 코드 또는 시설 표준에서 전환 스위치 자체에 통합 과전류 보호가 필요한 경우.
CB 등급(회로 차단기) ATS
CB 클래스 자동 전환 스위치는 회로 차단기를 중심으로 구축되며 스위칭 및 과전류 보호 기능을 단일 장치에 통합합니다. “CB” 지정은 IEC 60947-6-1에서 유래되었으며 몰드 케이스 및 전력 회로 차단기에 대한 IEC 60947-2 요구 사항과 관련됩니다. 정의하는 특징: CB 등급 ATS는 단락 전류를 만들고 견디고 차단하도록 업스트림 보호 장치에 의존하지 않고 독립적으로 단락 전류를 차단할 수 있습니다.
내부 메커니즘 및 작동
CB 등급 ATS는 두 소스가 동시에 연결되는 것을 방지하기 위해 기계적 및 전기적으로 연동된 두 개의 몰드 케이스 회로 차단기(MCCB) 또는 공기 회로 차단기(ACB)로 구성됩니다. 각 차단기에는 과부하 및 단락 조건을 감지하고 차단할 수 있는 열 및 자기 과전류 트립 요소가 포함되어 있습니다.
스위칭 메커니즘은 PC 등급 접촉기보다 더 복잡합니다. ATS 컨트롤러가 전환을 명령하면 하나의 차단기가 열려야(트립 또는 강제 개방) 하고 짧은 개방 전환 간격 후에 두 번째 차단기가 닫힙니다. 회로 차단기는 정상적인 부하 상태에서 빠른 연결/차단보다는 결함 차단을 위해 설계되었기 때문에 CB 등급 전환 시간은 일반적으로 100-300 밀리PC 등급 장치보다 느리지만 대부분의 비상 전원 애플리케이션에는 여전히 허용됩니다.
폐쇄 전환 CB 등급 ATS도 존재하지만 두 개의 회로 차단기를 순간적으로 병렬로 연결하는 복잡성 때문에 덜 일반적입니다. 서브 사이클 전환이 필요한 경우 정적 전환 스위치(움직이는 부품이 없는 솔리드 스테이트 장치)가 종종 선호됩니다.
통합 과전류 보호
CB 등급 ATS의 주요 장점: 각 회로 차단기는 자체 열 과부하 및 자기 단락 보호 기능을 제공합니다. ATS 다운스트림에서 결함이 발생하거나 부하가 차단기의 트립 설정을 초과하면 차단기가 자동으로 열려 결함을 제거합니다(업스트림 장치와 독립적).
이 자급자족적인 보호 기능은 CB 등급 ATS를 메인 인입 피더에 적합하게 만듭니다. 유틸리티 서비스 입구와 ATS 사이에 업스트림 보호 장치가 없거나 시설 코드에서 전환 지점에 전용 과전류 보호가 필요한 경우. 병원 필수 전기 시스템(NFPA 99) 및 기타 생명 안전 애플리케이션에서 CB 등급 ATS는 업스트림 장치와의 조정에 의존하지 않기 때문에 추가적인 안정성 계층을 제공합니다.
UL 1008 준수를 위해 CB 등급 ATS는 PC 등급과 마찬가지로 WCR 등급을 갖지만 통합 차단기가 결함을 빠르게 차단할 수 있으므로 ATS 메커니즘이 더 높은 예상 결함 전류를 견딜 수 있기 때문에 등급이 더 높은 경우가 많습니다. 또한 CB 등급 장치는 단시간 내전압 등급을 가질 수 있습니다. 선택적 조정 체계에서 업스트림 보호 릴레이 또는 의도적인 시간 지연과 조정하기 위한 것입니다.
부하 호환성 및 애플리케이션
CB 등급 ATS는 통합 보호 및 독립형 결함 제거 기능이 필수적인 중요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.
- 메인 인입 서비스 피더: 병원, 데이터 센터 및 산업 플랜트에서 전체 시설 배전 시스템에 전원을 공급하는 유틸리티 서비스 입구 또는 발전기 출력의 기본 ATS.
- 중요 인프라 부하: NFPA 110 및 NFPA 99에서 독립적인 보호를 의무화하는 소방 펌프, 생명 안전 회로, 비상 조명 및 병원 수술실 전원.
- 높은 결함 전류 환경: 예상 단락 전류가 업스트림 조정만으로 안전하게 처리할 수 있는 것보다 큰 변압기 또는 발전기 출력 근처의 위치.
- 엘리베이터 및 에스컬레이터 전원: 코드에서 수직 운송 장비에 대한 전용 과전류 보호가 필요한 경우.
- 중복 보호가 필요한 시설: 시스템 설계 철학에서 단일 실패 지점을 최소화하기 위해 여러 계층의 과전류 보호를 요구하는 경우.
통합 회로 차단기가 과부하 보호를 제공하기 때문에 CB 등급 ATS는 모터 부하에도 적합하지만 전환 시간이 느리면(PC 등급에 비해) 일부 모터 구동 장비가 코스트 다운되어 전환 후 다시 시작해야 할 수 있습니다.
일반적인 전류 정격 및 물리적 형태
CB 등급 ATS는 100A에서 4000A까지 사용할 수 있으며 일반적인 정격은 225A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2500A, 3200A 및 4000A입니다. 회로 차단기 메커니즘 및 아크 차단 챔버로 인해 동급 PC 등급 장치보다 물리적으로 더 크고 무겁습니다. 인클로저는 일반적으로 실내 설치용 NEMA 1이며 실외 또는 열악한 환경용 NEMA 3R 또는 NEMA 4/4X 옵션이 있습니다.
CB 등급 선택 기준
다음과 같은 경우 CB 등급 ATS를 지정하십시오.
- ATS가 업스트림 보호 장치 없이 메인 인입 서비스에 설치된 경우
- 코드 또는 시설 표준(NFPA 110, NFPA 99, NEC Article 700/701/702)에서 전환 지점에 통합 과전류 보호가 필요한 경우
- 중요한 부하(소방 펌프, 병원 생명 안전 분기, 엘리베이터)에 독립적인 결함 제거 기능이 필요한 경우
- 높은 결함 전류 또는 복잡한 선택적 조정 체계에 단시간 내전압 등급이 필요한 경우
- 시스템 설계 철학에서 중복 보호 계층을 강조하는 경우
- 애플리케이션에서 통합 보호에 대한 추가 비용(일반적으로 PC 등급보다 30-50% 높음)을 정당화하는 경우
CB 등급을 사용하지 마십시오. 전환 속도가 중요한 경우(<100ms 전환의 경우 PC 등급 또는 정적 전환 스위치 사용) 또는 업스트림 회로 차단기가 이미 적절한 보호 및 선택성을 제공하는 경우(이러한 시나리오에서는 PC 등급이 더 나은 경제성과 속도를 제공함).
주요 기술적 차이점: PC 대 CB 등급
PC와 CB 등급 ATS 간의 선택은 시스템 설계, 비용 및 운영 성능에 직접적인 영향을 미치는 여러 기술적 차이점에 달려 있습니다.
스위칭 메커니즘 및 내부 구조
| 기능 | PC 클래스 | CB 클래스 |
| 주요 구성 요소 | 접촉기 또는 전동 스위치 | 몰드 케이스 또는 공기 회로 차단기 |
| 메커니즘 복잡성 | 간단한 전자기 또는 모터 구동 접점 | 열/자기 요소가 있는 회로 차단기 트립 메커니즘 |
| 물리적 크기 | 컴팩트함; 동급 정격에 대한 더 작은 설치 공간 | 차단기 메커니즘 및 아크 챔버로 인해 더 큼 |
| 무게 | 더 가벼움 (CB 등급보다 20-40% 적음) | 차단기 구조로 인해 더 무거움 |
보호 및 고장 처리
| 기능 | PC 클래스 | CB 클래스 |
| 과전류 보호 | 없음; 전적으로 상위 SCPD에 의존 | 통합된 열 과부하 및 자기 단락 보호 |
| 고장 차단 | 단락 전류를 차단할 수 없음 | 독립적으로 단락 전류를 차단할 수 있음 |
| WCR 조정 | 상위 차단기/퓨즈와의 조정 필요 | 통합된 차단 기능으로 인해 더 높은 WCR 등급 |
| 보호 철학 | 시스템 수준 조정에 따라 다름 | 자급자족; 독립형 보호 |
성능 특성
| 기능 | PC 클래스 | CB 클래스 |
| 전송 속도 | 30-150 밀리초 (빠름) | 100-300 밀리초 (보통) |
| 전기적 내구성 | 일반적으로 100,000회 이상 작동 | 10,000-50,000회 작동 (차단기에 따라 다름) |
| 부하 호환성 | 모든 부하 유형 (상위 보호 장치 포함) | 모든 부하 유형; 모터 부하는 재시작이 필요할 수 있음 |
| 모터 시동 | 상위 SCPD 크기 조정을 통해 돌입 전류 처리 | 통합 차단기는 돌입 전류에 맞게 크기 조정해야 함 |
애플리케이션 및 설치
| 기능 | PC 클래스 | CB 클래스 |
| 일반적인 설치 | 하위 분전반, 분기 회로 | 주 인입 피더, 중요 인프라 |
| 상위 보호 | 필수 | 선택 사항 (독립형 가능) |
| 코드 요구 사항 | 상위 SCPD가 있는 곳에 적합 | ATS가 독립적인 보호를 제공해야 하는 경우 필요 |
| 선택성 | 상위 조정을 통한 더 나은 선택성 | 전송 지점에서의 보호; 상위 선택성을 제한할 수 있음 |
비용 및 경제적 요인
| 기능 | PC 클래스 | CB 클래스 |
| 장비 비용 | 낮음(기본) | 동급 PC 등급보다 30-50% 높음 |
| 설치 비용 | 더 낮음; 더 간단한 배선 | 더 높음; 더 큰 인클로저 및 장착 |
| 유지 관리 | 최소; 접촉기 검사/교체 | 차단기 테스트 및 교정이 필요함 |
| 다중 장치 프로젝트 | 여러 패널에 경제적임 | 다중 패널 시스템의 경우 총 비용이 더 높음 |
잘못된 적용 결과
잘못된 ATS 등급을 사용하면 예측 가능한 고장 모드가 생성됩니다.
- 상위 SCPD가 없는 주 인입 서비스의 PC 등급: ATS는 고장을 제거할 수 없습니다. 단락 중에는 접촉기가 고장에 닫히고 닫힌 상태로 유지되어 유틸리티 또는 발전기 보호에 의존합니다. 이는 제대로 조정되지 않아 장비 손상 또는 화재 위험을 초래할 수 있습니다.
- 빠른 전송이 중요한 CB 등급: 느린 전송 시간 (100-300ms)이 민감한 IT 장비의 유지 시간을 초과하여 서버 재설정 또는 데이터 손실을 초래할 수 있습니다. 정적 전송 스위치 또는 PC 등급 ATS가 더 적합합니다.
- 적절한 WCR 조정이 없는 PC 등급: 상위 SCPD가 너무 작거나 너무 느린 경우 고장 전류가 ATS의 내전류 정격을 초과하여 접점이 용접되거나 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.
- 고려 사항 없이 선택적 조정 체계의 CB 등급: 통합 차단기는 상위 및 하위 장치와 조정해야 하는 또 다른 보호 계층을 추가합니다. 부적절한 조정은 불필요한 트립 또는 선택성 손실을 초래할 수 있습니다.
애플리케이션 가이드: 데이터 센터, 병원 및 산업 시설
시설 유형에 따라 자동 절체 스위치에 대한 요구 사항이 다릅니다. 이러한 애플리케이션별 요구 사항을 이해하면 PC 또는 CB 등급이 올바른 선택인지 명확해집니다.
데이터 센터 및 IT 시설
주요 관심사: 최대 가동 시간 (99.99% 이상의 가용성), 서버 중단을 최소화하기 위한 빠른 전송, 연쇄 고장 없이 고장을 격리하기 위한 선택적 조정.
일반적인 ATS 아키텍처:
- 주 인입 서비스: 종종 사용 CB 등급 ATS (400A-4000A) 시설 전체에 전원을 공급하는 유틸리티/발전기 접합부에 있습니다. 서비스 입구 근처의 막대한 고장 전류에 대한 독립적인 보호 및 높은 WCR 등급을 제공합니다.
- IT 부하에 대한 분배: PC 등급 ATS (100A-600A) PDU (전원 분배 장치) 또는 행 수준에 있습니다. 빠른 전송 (50-100ms)은 서버를 유지 커패시터를 통해 온라인 상태로 유지하고 상위 MCCB는 고장 조정 및 선택성을 제공합니다.
- 정적 전송 스위치 (STS): Tier III/IV 데이터 센터의 경우 IT 부하 중단을 방지하기 위해 이중 UPS 출력 간에 5ms 미만의 전환 시간을 갖는 솔리드 스테이트 STS가 사용됩니다. 이는 기술적으로 다른 장치 등급이지만 유사한 이중화 목표를 제공합니다.
병원 및 의료 시설
주요 관심사: 생명 안전 규정 준수(NFPA 99, NFPA 110), 중요 분기에 대한 10초 전원 복구, 필수 전기 시스템에 대한 독립적인 보호, 서비스 중단 없는 유지 관리.
일반적인 ATS 아키텍처:
- 필수 전기 시스템(EES)의 주 유입 서비스: CB 등급 ATS (800A-3000A)가 표준입니다. NFPA 99는 EES가 독립적으로 작동할 수 있어야 하며 CB 등급은 필요한 통합 보호 기능을 제공하도록 규정합니다. 이 ATS는 생명 안전, 중요 및 장비 분기에 전원을 공급합니다.
- 생명 안전 분기 (출구 조명, 화재 경보기, 출구 조명): 전용 CB 등급 ATS (100A-400A)는 비상 상황 시 전원이 계속 공급되어야 하는 코드 의무 회로에 대한 독립적인 보호를 보장합니다.
- 중요 분기 (수술실, ICU, 응급실): CB 등급 또는 PC 등급 ATS 시설 설계에 따라 다릅니다. 폐쇄 전환 PC 등급은 생명 유지 장비에 대한 중단을 방지하기 위해 OR 전원에 일반적으로 사용됩니다. 업스트림 조정은 NFPA 선택성 요구 사항을 충족하도록 신중하게 설계됩니다.
- 장비 분기 (HVAC, 엘리베이터, 중요하지 않은 부하): PC 등급 ATS (200A-800A)는 경제적이며 업스트림 보호가 허용되는 덜 중요한 시스템에 대한 빠른 전환을 제공합니다.
상업용 건물
주요 관심사: 비상/대기 시스템에 대한 코드 준수(NEC Article 700/701/702), 비용 효율성, 유지 관리 용이성, 소방 펌프 및 출구 조명에 대한 적절한 보호.
일반적인 ATS 아키텍처:
- 주 건물 서비스: 다음을 사용할 수 있습니다. CB 등급 ATS (600A-2000A) ATS가 업스트림 보호 기능 없이 서비스 입구에 있는 경우 또는 PC 등급 주 서비스 차단기 다운스트림에 있는 경우.
- 소방 펌프: NEC Article 695는 전용 과전류 보호를 요구합니다.; CB 등급 ATS (100A-400A)는 소방 펌프 회로가 독립적인 고장 제거 기능을 갖도록 보장하는 데 일반적입니다.
- 비상/출구 조명: PC 등급 ATS (30A-100A)는 업스트림 차단기가 보호 기능을 제공하는 경우 경제적이고 코드 준수입니다.
- HVAC 및 일반 대기 부하: PC 등급 ATS 비용 효율성과 빠른 전환을 위해.
산업 시설 및 제조
주요 관심사: 공정 연속성, 모터 부하 처리, 변압기 근처의 높은 고장 전류, 생산 중단 시간을 방지하기 위한 선택적 조정, 열악한 환경을 위한 견고한 구조.
일반적인 ATS 아키텍처:
- 주 플랜트 서비스: CB 등급 ATS (1200A-4000A) 변압기 2차측 또는 발전기 연결 지점에서 높은 WCR 등급과 높은 고장 위치에 대한 독립적인 보호를 제공합니다.
- 공정 제어 및 PLC 전원: PC 등급 ATS (60A-200A) 제어 시스템을 온라인 상태로 유지하고 공정 중단을 방지하기 위한 빠른 전환.
- 모터 부하 (펌프, 압축기, 컨베이어): PC 등급 ATS 모터 시동 돌입 전류에 맞게 크기가 조정되고 업스트림 MCCB는 과부하 및 단락 보호 기능을 제공합니다. 전환으로 인해 모터 코스트다운이 발생하고 재시작이 필요할 수 있으며 이는 대부분의 산업 응용 분야에서 허용됩니다.
실용적인 선택 가이드: PC 등급과 CB 등급 중에서 선택
1단계: 설치 위치 및 보호 컨텍스트 결정
ATS가 업스트림 보호 장치 없이 주 유입 서비스 입구에 있습니까?
- 예 → CB 등급이 필요합니다. 업스트림 보호 기능이 없으면 ATS가 자체 고장 제거 기능을 제공해야 합니다.
- 아니요 (ATS가 주 서비스 차단기 또는 피더 차단기 다운스트림에 있음) → PC 등급이 가능합니다. 2단계로 진행하십시오.
2단계: 코드 및 시설 요구 사항 식별
해당 코드(NFPA 99, NFPA 110, NEC Article 695, 지역 AHJ 요구 사항)에서 전환 지점에 통합 과전류 보호를 의무화합니까?
- 예 (병원 EES, 소방 펌프, 생명 안전 분기) → CB 등급이 필요합니다.
- 아니요 → 3단계로 진행하십시오.
3단계: 고장 전류 계산 및 WCR 조정 확인
- ATS 라인 단자에서 사용 가능한 고장 전류를 결정합니다.
- 업스트림 보호 장치(MCCB, 퓨즈 또는 업스트림 ATS)를 식별합니다.
- PC 등급 후보의 경우: 업스트림 장치가 ATS의 특정 장치 WCR 테이블에 나열되어 있는지 확인하거나 ATS의 시간 기반 WCR 지속 시간보다 빠르게 고장을 제거하는지 확인합니다.
- CB 등급 후보의 경우: ATS의 레이블이 지정된 WCR이 사용 가능한 고장 전류를 초과하는지 확인합니다.
PC 등급으로 WCR 조정을 달성할 수 없는 경우 → CB 등급을 사용하십시오(일반적으로 더 높은 WCR 등급을 사용할 수 있음).
4단계: 전환 속도 요구 사항 평가
부하에 100밀리초보다 빠른 전환이 필요합니까?
- 예 (제한된 유지 시간을 갖는 서버 전원, 공정 제어 시스템, IT 장비) → PC 등급(30-150ms 전환) 또는 정적 전환 스위치(<5ms).
- 아니요 (일반 배전, 모터 부하, 조명) → PC 등급과 CB 등급 모두 허용됩니다.
5단계: 부하 유형 및 작동 요구 사항 평가
- 민감한 IT 부하, 빠른 전환이 중요함 → PC 등급
- 전환 후 허용 가능한 재시작이 가능한 모터 부하 → PC 등급(업스트림 SCPD로 경제적)
- 독립적인 보호가 필요한 혼합 부하 → CB 등급
- 높은 돌입 전류 장비(대형 모터, 변압기) → PC 등급 (상위 SCPD 크기 조정을 통해 더 쉽게 조정 가능)
6단계: 경제 및 시스템 설계 요소를 고려하십시오.
- 다중 패널 설치 또는 비용에 민감한 프로젝트입니까? → PC 등급은 장치당 20-40%의 비용 절감을 제공합니다.
- 단일 중요 ATS 또는 예산이 보호 견고성보다 중요합니까? → CB 등급은 추가 보호 계층을 제공합니다.
- 선택적 조정 철학? → PC 등급은 더 나은 상위 조정을 허용합니다. CB 등급은 전송 지점에서 독립적인 보호를 제공합니다.
결론
PC 등급과 CB 등급 자동 전환 스위치 간의 구별은 임의적이거나 단순한 선호도 문제가 아닙니다. 이는 장치의 기본 보호 철학, 전환 메커니즘 및 작동 특성을 정의합니다. 접촉기 또는 전동 스위치를 기반으로 구축된 PC 등급 ATS는 빠르고 경제적인 부하 전송을 제공하지만 고장 제거를 위해 상위 보호 장치에 전적으로 의존합니다. 회로 차단기로 구성된 CB 등급 ATS는 과전류 보호 및 고장 차단을 전환 스위치 자체에 통합하여 주 서비스 피더 및 독립적인 보호가 의무화되거나 선호되는 애플리케이션에 적합합니다.
중요 전력 시스템을 설계하는 전기 엔지니어의 경우 결정은 설치 위치, 코드 요구 사항, 고장 전류 조정, 전송 속도 요구 사항 및 경제적 고려 사항에 달려 있습니다. 상위 보호 기능이 없는 주 유입 서비스에는 CB 등급이 필요합니다. 빠른 전송 IT 부하가 있는 하위 배전 패널은 PC 등급을 선호합니다. 병원 및 생명 안전 회로는 코드 준수를 위해 CB 등급이 필요한 경우가 많습니다. 데이터 센터 PDU는 속도 및 선택성을 위해 PC 등급을 우선시합니다. IEC 60947-6-1 분류 및 UL 1008 WCR 조정 프레임워크를 이해하면 엔지니어가 보호, 성능 및 비용의 균형을 맞추는 정보에 입각한 선택을 할 수 있습니다.
VIOX Electric은 데이터 센터, 병원, 상업용 건물 및 산업 시설을 위해 30A에서 4000A까지의 전류 정격으로 PC 및 CB 등급 구성 모두에서 UL 1008 및 IEC 60947-6-1 표준에 따라 설계된 자동 전환 스위치를 제조합니다. 사양 지침, WCR 조정 연구 또는 중요 전력 전송 스위칭 요구 사항에 대한 기술 상담은 VIOX 엔지니어링 팀에 문의하십시오.
안정적인 중요 전력을 위해 올바른 ATS 등급을 지정하십시오. VIOX Electric에 문의 자동 전환 스위치 요구 사항에 대해 논의합니다.
