เมื่อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับในศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล หรือโรงงานอุตสาหกรรม สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ (ATS) จะกลายเป็นผู้พิทักษ์เงียบๆ ระหว่างการหยุดทำงานที่ร้ายแรงและความต่อเนื่องที่ราบรื่น ภายในมิลลิวินาทีถึงวินาที อุปกรณ์สำคัญนี้จะต้องตรวจจับการดับ ตรวจสอบความพร้อมใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง และถ่ายโอนโหลดไฟฟ้า ซึ่งมักจะนำกระแสไฟฟ้าหลายร้อยแอมแปร์ โดยไม่ทำให้อุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนเสียหายหรือขัดขวางระบบช่วยชีวิต.
อย่างไรก็ตาม การระบุ ATS นั้นเกี่ยวข้องมากกว่าการเลือกพิกัดกระแสและแรงดันไฟฟ้า การจำแนกประเภทพื้นฐานสองประเภท ได้แก่ คลาส PC (Programmed Control) และคลาส CB (Circuit Breaker) กำหนดวิธีการที่สวิตช์จัดการกับข้อผิดพลาด โหลดที่สามารถป้องกันได้ และตำแหน่งที่อยู่ในลำดับชั้นการกระจายพลังงาน ความแตกต่างนี้ไม่ได้เป็นไปโดยพลการหรือเป็นเพียงเชิงวิชาการ: ATS คลาส PC ที่ติดตั้งในที่ที่จำเป็นต้องมีการป้องกันข้อผิดพลาดจะทำให้ระบบมีความเสี่ยง หน่วยคลาส CB ที่ระบุในที่ที่ความเร็วในการถ่ายโอนที่รวดเร็วมีความสำคัญสูงสุดอาจทำให้เกิดค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนที่ไม่จำเป็น.
สำหรับวิศวกรไฟฟ้าที่ออกแบบระบบไฟฟ้าที่สำคัญ ผู้จัดการโรงงานที่รับผิดชอบโครงสร้างพื้นฐานสำรองฉุกเฉิน และผู้รับเหมาที่ติดตั้งสวิตช์ถ่ายโอน การทำความเข้าใจคลาส PC เทียบกับ CB เป็นสิ่งสำคัญ คู่มือนี้อธิบายถึงความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างการจำแนกประเภท ATS เหล่านี้ ถอดรหัสมาตรฐานที่ควบคุม (UL 1008 และ IEC 60947-6-1) และให้เกณฑ์การเลือกเชิงปฏิบัติสำหรับการจับคู่คลาส ATS กับการใช้งานจริงในศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม.
สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติคืออะไร
หนึ่ง สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ (ATS) คืออุปกรณ์สวิตชิ่งไฟฟ้าที่ทำงานด้วยตัวเอง ซึ่งตรวจสอบความพร้อมใช้งานของแหล่งพลังงานอิสระสองแหล่ง และถ่ายโอนโหลดไฟฟ้าจากแหล่งหนึ่งไปยังอีกแหล่งหนึ่งโดยอัตโนมัติ เมื่อแหล่งหลักล้มเหลวหรืออยู่นอกพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้า/ความถี่ที่ยอมรับได้ ในการติดตั้งส่วนใหญ่ ATS จะสลับระหว่างไฟฟ้าจากการไฟฟ้า (แหล่งปกติ) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินในสถานที่ (แหล่งฉุกเฉิน) แม้ว่าอาจสลับระหว่างแหล่งจ่ายไฟจากการไฟฟ้าสองแหล่ง ระบบ UPS หรือการกำหนดค่าพลังงานอื่นๆ.
บทบาทพื้นฐานของ ATS มีสามประการ: การตรวจสอบแหล่งพลังงานทั้งสองอย่างต่อเนื่องสำหรับแรงดันไฟฟ้า ความถี่ และความสมบูรณ์ของเฟส การตรวจจับความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟหรือการเสื่อมสภาพโดยอัตโนมัติเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า และการถ่ายโอนโหลดที่เชื่อมต่ออย่างรวดเร็วและปลอดภัยไปยังแหล่งสำรองโดยไม่ก่อให้เกิดสภาวะที่เป็นอันตรายหรือทำให้อุปกรณ์เสียหาย.
แตกต่างจากสวิตช์ถ่ายโอนแบบแมนนวลที่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์ ATS จะทำงานโดยอัตโนมัติตามตรรกะที่ตั้งโปรแกรมไว้และอินพุตการตรวจจับ เมื่อแรงดันไฟฟ้าจากการไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 85-90% หรือเกิน 110% ของค่าปกติ ตัวควบคุม ATS จะเริ่มต้นลำดับการถ่ายโอน: ส่งสัญญาณให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงาน รอให้แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคงที่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ (โดยทั่วไปคือ 10-30 วินาที) เปิดคอนแทคเตอร์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ของการไฟฟ้า รอช่วงเวลาการเปลี่ยนผ่านแบบเปิดสั้นๆ เพื่อป้องกันการป้อนกลับหรือการเชื่อมต่อแบบไม่ตรงเฟส จากนั้นปิดคอนแทคเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อคืนพลังงาน.
เมื่อไฟฟ้าจากการไฟฟ้ากลับมาและคงที่ ATS จะดำเนินการตามลำดับการถ่ายโอนกลับ โดยปกติจะมีการหน่วงเวลาโดยเจตนา (มักจะ 5-30 นาที) เพื่อป้องกันการถ่ายโอนที่ไม่จำเป็นจากการคืนค่าไฟฟ้าจากการไฟฟ้าชั่วขณะ สลับโหลดกลับไปที่ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าและส่งสัญญาณให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดทำงาน.
การทำงานอัตโนมัตินี้มีความจำเป็นในสถานที่ที่เวลาตอบสนองของมนุษย์เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้: ห้องผ่าตัดของโรงพยาบาล โหลดเซิร์ฟเวอร์ของศูนย์ข้อมูล อุปกรณ์โทรคมนาคม ระบบควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม ปั๊มดับเพลิง และการใช้งานด้านความปลอดภัยในชีวิตหรือภารกิจที่สำคัญอื่นๆ ATS ช่วยให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องของพลังงานภายในไม่กี่วินาที ก่อนที่บุคลากรในโรงงานจะสามารถเข้ามาแทรกแซงด้วยตนเองได้.
ทำความเข้าใจมาตรฐาน ATS: UL 1008 และ IEC 60947-6-1
สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติอยู่ภายใต้การควบคุมของมาตรฐานหลักสองมาตรฐานที่กำหนดข้อกำหนดด้านความปลอดภัย การทดสอบประสิทธิภาพ และระบบการจำแนกประเภท: UL 1008 ในอเมริกาเหนือและ IEC 60947-6-1 ในระดับสากล.
UL 1008: อุปกรณ์สวิตช์ถ่ายโอน
UL 1008 คือมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา/แคนาดาที่เผยแพร่โดย Underwriters Laboratories สำหรับสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ แบบแมนนวล และแบบบายพาส-ไอโซเลชัน ที่มีพิกัดสูงถึง 10,000 แอมแปร์ มาตรฐานนี้กำหนดข้อกำหนดการทดสอบที่เข้มงวดซึ่งครอบคลุมถึงความทนทานทางไฟฟ้า (10,000 รอบการถ่ายโอนภายใต้โหลดที่กำหนด) ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ความแข็งแรงของไดอิเล็กตริก และที่สำคัญที่สุดคือ, พิกัดการทนต่อและปิดวงจรไฟฟ้าลัดวงจร (WCR).
WCR กำหนดกระแสไฟฟ้าผิดพลาดสูงสุดที่ ATS สามารถทนได้อย่างปลอดภัยเมื่อปิดวงจรไฟฟ้าลัดวงจร และกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่สามารถปิดวงจรได้โดยไม่ก่อให้เกิดสภาวะที่เป็นอันตราย UL 1008 กำหนดให้ ATS ที่ระบุไว้ทุกรายการต้องมีค่า WCR ที่ติดฉลาก ซึ่งอาจแสดงได้สองวิธี:
- พิกัดตามเวลา: ATS สามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่ระบุ (เช่น 65 kA) ในช่วงเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 3 รอบหรือ ~50 มิลลิวินาทีที่ 60 Hz) โดยมีเงื่อนไขว่าอุปกรณ์ป้องกันต้นทางจะล้างข้อผิดพลาดภายในเวลานั้น.
- พิกัดอุปกรณ์เฉพาะ: ATS ได้รับการทดสอบกับเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือฟิวส์ต้นทางเฉพาะ เมื่อติดตั้งกับอุปกรณ์ที่ระบุไว้รายการใดรายการหนึ่ง ATS จะมี WCR ที่สูงกว่าพิกัดตามเวลาเพียงอย่างเดียว.
โดยทั่วไปแล้ว พิกัดอุปกรณ์เฉพาะจะสูงกว่าเนื่องจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ส่วนใหญ่จะล้างข้อผิดพลาดได้เร็วกว่า 3 รอบภายใต้สภาวะการทดสอบจริง สิ่งนี้ช่วยให้สามารถใช้เฟรม ATS ที่เล็กลงได้เมื่อทราบและระบุอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง ลดต้นทุนและพื้นที่ติดตั้ง UL 1008 ฉบับที่ 7 (ฉบับแก้ไขปัจจุบัน) ได้กระชับข้อกำหนดสำหรับการเพิ่มเบรกเกอร์ลงในตารางอุปกรณ์เฉพาะ โดยกำหนดให้เปรียบเทียบกับเวลาเดินทางจริงจากการทดสอบไฟฟ้าลัดวงจร UL แทนที่จะเป็นเวลาเดินทางสูงสุดที่ผู้ผลิตเผยแพร่.
เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการติดตั้ง กระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่ใช้ได้ที่ขั้วสาย ATS ต้องไม่เกิน WCR ที่ติดฉลากของ ATS และหากใช้พิกัดตามเวลา วิศวกรต้องตรวจสอบว่าอุปกรณ์ต้นทางที่เลือกจะล้างข้อผิดพลาดได้เร็วกว่าระยะเวลาที่กำหนดที่ระดับกระแสนั้น.
IEC 60947-6-1: อุปกรณ์สวิตชิ่งถ่ายโอน (TSE)
IEC 60947-6-1 คือมาตรฐานสากลสำหรับอุปกรณ์สวิตชิ่งถ่ายโอน (TSE) ที่มีพิกัดสูงถึง 1,000 V AC หรือ 1,500 V DC ในขณะที่ UL 1008 มุ่งเน้นไปที่ความปลอดภัยและการทนต่อข้อผิดพลาดผ่านการประสานงาน WCR IEC 60947-6-1 จะแนะนำระบบการจำแนกประเภทการทำงานตามความสามารถในการจัดการไฟฟ้าลัดวงจรของ ATS:
- คลาส PC (จาก IEC 60947-3 สวิตช์และตัวตัดการเชื่อมต่อ): TSE ได้รับการออกแบบมาเพื่อ สร้างและทนต่อ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรแต่ ไม่ให้ตัด กระแสไฟฟ้าเหล่านั้น อุปกรณ์คลาส PC อาศัยอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรต้นทาง (SCPD) เพื่อขัดขวางกระแสไฟฟ้าผิดพลาด.
- คลาส CB (จาก IEC 60947-2 เซอร์กิตเบรกเกอร์): TSE ได้รับการออกแบบมาเพื่อ สร้าง ทนต่อ และตัด กระแสไฟฟ้าลัดวงจร อุปกรณ์คลาส CB รวมเอาตัวปลดปล่อยการป้องกันกระแสเกินของตัวเองและสามารถขัดขวางข้อผิดพลาดได้อย่างอิสระ.
- คลาส CC (จาก IEC 60947-4-1 คอนแทคเตอร์): คล้ายกับคลาส PC ขึ้นอยู่กับคอนแทคเตอร์ที่เชื่อมต่อกัน สามารถสร้างและทนต่อได้ แต่ไม่สามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้.
การจำแนกประเภท IEC เหล่านี้อธิบายถึงกลไกการสวิตชิ่งภายในและปรัชญาการป้องกัน ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตหลายรายใช้คำศัพท์ “คลาส PC” และ “คลาส CB” แม้แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ระบุไว้ใน UL 1008 ในอเมริกาเหนือ เนื่องจากความแตกต่างของกลไก (ขึ้นอยู่กับคอนแทคเตอร์เทียบกับขึ้นอยู่กับเบรกเกอร์) สอดคล้องกับคำจำกัดความของ IEC อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือชื่อ PC/CB เองไม่ใช่ฉลาก UL 1008 อย่างเป็นทางการ ข้อกำหนด UL ที่สำคัญคือพิกัด WCR และการประสานงานกับอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง.
สำหรับวิศวกรที่ระบุอุปกรณ์ ATS ทั้งสองมาตรฐานมีความสำคัญ: รายการ UL 1008 และการประสานงาน WCR ช่วยให้มั่นใจถึงการปฏิบัติตามรหัสและความปลอดภัยในอเมริกาเหนือ ในขณะที่การทำความเข้าใจการจำแนกประเภท IEC 60947-6-1 PC/CB จะอธิบายกลไกพื้นฐานและช่วยทำนายลักษณะการทำงาน เช่น ความเร็วในการถ่ายโอน ความเข้ากันได้ของโหลด และข้อกำหนดในการประสานงานการป้องกัน.
ATS คลาส PC (Programmed Control)
คลาส PC สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์ถ่ายโอนโหลดโดยเฉพาะที่สร้างขึ้นจากคอนแทคเตอร์ สวิตช์แบบใช้มอเตอร์ หรือกลไกสวิตช์เปลี่ยนถ่าย การกำหนด “PC” มาจาก IEC 60947-6-1 และบางครั้งขยายเป็น “Power Control” หรือ “Programmed Control” แม้ว่าคำจำกัดความ IEC อย่างเป็นทางการจะเชื่อมโยงกับข้อกำหนด IEC 60947-3 สำหรับสวิตช์และตัวตัดการเชื่อมต่อ ลักษณะเฉพาะที่กำหนด: ATS คลาส PC สามารถ สร้างและทนต่อ กระแสไฟฟ้าลัดวงจร แต่ ไม่ได้ออกแบบมาให้ตัด กระแสไฟฟ้าเหล่านั้น.
กลไกและการทำงานภายใน
โดยทั่วไปแล้ว ATS คลาส PC จะใช้คอนแทคเตอร์สำหรับงานหนักสองตัว ซึ่งเป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีหน้าสัมผัสโลหะผสมเงินที่ออกแบบมาสำหรับความจุไฟฟ้าสูงและอายุการใช้งานทางกลที่ยาวนาน คอนแทคเตอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าและทางกลเพื่อป้องกันไม่ให้แหล่งจ่ายไฟทั้งสองเชื่อมต่อพร้อมกัน (ซึ่งจะป้อนกลับหรือสร้างสภาวะขนานที่ไม่ตรงเฟส) กลไกควบคุมเดียวหรือตัวกระตุ้นแบบใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนการถ่ายโอน โดยเปิดคอนแทคเตอร์ตัวหนึ่งก่อนที่จะปิดอีกตัวหนึ่งในลำดับ break-before-make (การเปลี่ยนผ่านแบบเปิด).
การออกแบบคอนแทคเตอร์ให้ความสำคัญกับการสวิตชิ่งที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ เวลาในการถ่ายโอนสำหรับ ATS คลาส PC โดยทั่วไปคือ 30-150 มิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับขนาดคอนแทคเตอร์และตรรกะการควบคุม ความเร็วนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ยอมรับได้สำหรับการหยุดชะงักของพลังงานชั่วขณะ แต่จำเป็นต้องมีการคืนค่าอย่างรวดเร็ว เช่น แหล่งจ่ายไฟของเซิร์ฟเวอร์ที่มีตัวเก็บประจุแบบ hold-up โหลดที่สำรองด้วย UPS หรือวงจรการกระจายที่ไม่สำคัญ.
ไม่มีการป้องกันกระแสเกินในตัว
ข้อจำกัดที่สำคัญของ ATS คลาส PC: ไม่มีการป้องกันการโอเวอร์โหลดหรือไฟฟ้าลัดวงจร หากเกิดข้อผิดพลาดที่ปลายน้ำของ ATS หน้าสัมผัสคอนแทคเตอร์สามารถปิดวงจรไฟฟ้าผิดพลาดและทนต่อได้ในช่วงเวลาสั้นๆ จนกว่าอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง (เซอร์กิตเบรกเกอร์หรือฟิวส์) จะล้างข้อผิดพลาด แต่ ATS เองไม่สามารถขัดขวางข้อผิดพลาดได้.
นี่หมายความว่า ATS คลาส PC ต้องได้รับการป้องกันโดยอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรต้นทาง (SCPD) เสมอ. SCPD ซึ่งโดยทั่วไปคือเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบหล่อ (MCCB) หรือฟิวส์ ต้องได้รับการประสานงานกับพิกัดการทนต่อไฟฟ้าลัดวงจรของ ATS เพื่อให้แน่ใจว่าจะล้างข้อผิดพลาดก่อนที่หน้าสัมผัส ATS จะเสียหาย สำหรับหน่วยคลาส PC ที่ระบุไว้ใน UL 1008 การประสานงานนี้ได้รับการตรวจสอบผ่านพิกัด WCR และตารางตามเวลาหรืออุปกรณ์เฉพาะ.
ความเข้ากันได้ของโหลดและการใช้งาน
เนื่องจาก ATS คลาส PC ไม่มีระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดความร้อนในตัว จึงมีความหลากหลายในการใช้งานกับโหลดประเภทต่างๆ:
- การถ่ายโอนที่รวดเร็วสำหรับโหลด IT: แผงการกระจายของศูนย์ข้อมูลที่ป้อนแร็คเซิร์ฟเวอร์ อุปกรณ์เครือข่าย และระบบจัดเก็บข้อมูลได้รับประโยชน์จากเวลาในการถ่ายโอนที่ต่ำกว่า 100 มิลลิวินาที.
- วงจรการกระจายย่อย: แผงสาขาในอาคารพาณิชย์ โรงพยาบาล และโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการป้องกันกระแสเกินหลักอยู่แล้วที่ต้นทาง.
- โหลดแบบผสมและแบบต้านทาน: วงจรไฟ ระบบควบคุม HVAC เต้ารับไฟฟ้าทั่วไป และโหลดที่ไม่ใช่แบบมอเตอร์อื่นๆ.
- โหลดมอเตอร์: ATS คลาส PC สามารถจัดการกระแสไหลเข้าเริ่มต้นของมอเตอร์ (โดยทั่วไปคือ 6-8 เท่าของกระแสไฟฟ้าเต็มโหลด) ได้เนื่องจาก MCCB หรือฟิวส์ต้นทางมีขนาดที่เหมาะสมสำหรับหน้าที่ของมอเตอร์ ไม่ใช่ตัว ATS เอง ทำให้เหมาะสำหรับวงจรปั๊ม พัดลม และคอมเพรสเซอร์.
- โครงการที่ต้องคำนึงถึงต้นทุนโดยทั่วไปแล้ว หน่วย PC-class จะมีราคาถูกกว่า ATS ระดับ CB ที่เทียบเท่ากันประมาณ 20-40% ทำให้ประหยัดสำหรับงานติดตั้งแบบหลายแผง.
การพึ่งพาการป้องกันต้นทางยังให้ข้อได้เปรียบในการเลือกสรร: หากมีการประสานงานอย่างเหมาะสม SCPD ต้นทางสามารถตั้งค่าเพื่อให้ข้อผิดพลาดปลายทางถูกแก้ไขโดยไม่ทำให้ตัวป้อนหลักสะดุด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ.
พิกัดกระแสไฟฟ้าและรูปแบบทางกายภาพทั่วไป
ATS ระดับ PC มีให้เลือกตั้งแต่ 30A ถึง 4000A โดยมีขนาดทั่วไปที่ 100A, 260A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2000A และ 3000A ผลิตทั้งในรูปแบบ open-transition (standard break-before-make) และ closed-transition (make-before-break) โดยรุ่น closed-transition ใช้ในกรณีที่การหยุดชะงักของพลังงานในช่วงสั้นๆ ของ open-transition เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้.
เกณฑ์การคัดเลือกสำหรับ PC Class
ระบุ ATS ระดับ PC เมื่อ:
- เซอร์กิตเบรกเกอร์หรือฟิวส์ต้นทางให้การป้องกันข้อผิดพลาดและมีการประสานงานกับ WCR ของ ATS
- ให้ความสำคัญกับความเร็วในการถ่ายโอนที่รวดเร็ว (50-150 ms)
- ประเภทโหลดรวมถึงอุปกรณ์ IT, ไฟส่องสว่าง, การกระจายทั่วไปแบบผสม หรือมอเตอร์ที่มีการป้องกันต้นทางที่เหมาะสม
- ต้องการการประสานงานแบบเลือกสรรกับอุปกรณ์ต้นทาง
- การเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตั้งหลายหน่วย
- แอปพลิเคชันเป็นไปตามหน้าที่ของวงจรย่อยหรือวงจรสาขา
ห้ามใช้ PC-class ในกรณีที่ ATS ต้องให้การขัดจังหวะข้อผิดพลาดของตัวเอง (เช่น ตัวป้อนขาเข้าหลักที่ไม่มี SCPD ต้นทาง) หรือในกรณีที่รหัสหรือมาตรฐานของโรงงานกำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินในตัวสวิตช์ถ่ายโอน.
CB Class (Circuit Breaker) ATS
คลาส CB สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติสร้างขึ้นจากเซอร์กิตเบรกเกอร์และรวมฟังก์ชันการสลับและการป้องกันกระแสเกินไว้ในอุปกรณ์เดียว การกำหนด “CB” มาจาก IEC 60947-6-1 และเชื่อมโยงกับข้อกำหนด IEC 60947-2 สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบหล่อและเซอร์กิตเบรกเกอร์ไฟฟ้า ลักษณะเด่น: CB-class ATS สามารถ สร้าง ทนต่อ และตัด กระแสไฟฟ้าลัดวงจรโดยอิสระ โดยไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง.
กลไกและการทำงานภายใน
ATS ระดับ CB ประกอบด้วยเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบหล่อ (MCCB) สองตัวหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ (ACB) ที่เชื่อมต่อกันทางกลไกและทางไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้แหล่งจ่ายไฟทั้งสองเชื่อมต่อพร้อมกัน เบรกเกอร์แต่ละตัวมีองค์ประกอบทริปกระแสเกินความร้อนและแม่เหล็กที่สามารถตรวจจับและขัดจังหวะสภาวะโอเวอร์โหลดและไฟฟ้าลัดวงจรได้.
กลไกการสลับมีความซับซ้อนกว่าคอนแทคเตอร์ระดับ PC เมื่อตัวควบคุม ATS สั่งให้ถ่ายโอน เบรกเกอร์ตัวหนึ่งต้องเปิด (ทริปหรือถูกขับเคลื่อนให้เปิด) และหลังจากช่วงเวลา open-transition สั้นๆ เบรกเกอร์ตัวที่สองจะปิด เนื่องจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับการขัดจังหวะข้อผิดพลาดมากกว่าการทำ/ทำลายอย่างรวดเร็วภายใต้โหลดปกติ เวลาในการถ่ายโอนของ CB-class โดยทั่วไปคือ 100-300 หน่วยมิลลิวินาที—ช้ากว่าหน่วย PC-class แต่ยังเป็นที่ยอมรับได้สำหรับแอปพลิเคชันพลังงานฉุกเฉินส่วนใหญ่.
CB-class ATS แบบ Closed-transition ก็มีอยู่เช่นกัน แต่ไม่ค่อยพบเนื่องจากความซับซ้อนของการขนานเซอร์กิตเบรกเกอร์สองตัวชั่วขณะ สวิตช์ถ่ายโอนแบบสแตติก (อุปกรณ์โซลิดสเตตที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว) มักเป็นที่ต้องการมากกว่าในกรณีที่ต้องการการถ่ายโอนแบบ sub-cycle.
การป้องกันกระแสเกินแบบบูรณาการ
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ CB-class ATS: เซอร์กิตเบรกเกอร์แต่ละตัวให้การป้องกันโอเวอร์โหลดความร้อนและการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรแม่เหล็กของตัวเอง หากเกิดข้อผิดพลาดปลายทางของ ATS หรือหากโหลดเกินการตั้งค่าทริปของเบรกเกอร์ เบรกเกอร์จะเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด โดยไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ต้นทางใดๆ.
การป้องกันตนเองอย่างเพียงพอทำให้ CB-class ATS เหมาะสำหรับ ตัวป้อนขาเข้าหลัก ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์ป้องกันต้นทางระหว่างทางเข้าบริการสาธารณูปโภคและ ATS หรือในกรณีที่รหัสโรงงานกำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินโดยเฉพาะ ณ จุดถ่ายโอน ในระบบไฟฟ้าที่จำเป็นของโรงพยาบาล (NFPA 99) และแอปพลิเคชันด้านความปลอดภัยในชีวิตอื่นๆ CB-class ATS ให้ความน่าเชื่อถืออีกชั้นหนึ่งเนื่องจากไม่ขึ้นอยู่กับการประสานงานกับอุปกรณ์ต้นทาง.
สำหรับการปฏิบัติตาม UL 1008 CB-class ATS มีพิกัด WCR เช่นเดียวกับ PC-class แต่พิกัดมักจะสูงกว่าเนื่องจากเบรกเกอร์ในตัวสามารถขัดจังหวะข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว ทำให้กลไก ATS สามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่คาดหวังได้สูงขึ้น นอกจากนี้ หน่วย CB-class อาจมี พิกัดความทนทานต่อเวลาสั้นๆ มีวัตถุประสงค์เพื่อประสานงานกับรีเลย์ป้องกันต้นทางหรือการหน่วงเวลาโดยเจตนาในรูปแบบการประสานงานแบบเลือกสรร.
ความเข้ากันได้ของโหลดและการใช้งาน
CB-class ATS ได้รับการออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญซึ่งการป้องกันแบบบูรณาการและความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาดแบบสแตนด์อโลนเป็นสิ่งจำเป็น:
- ตัวป้อนบริการขาเข้าหลัก: ATS หลักที่ทางเข้าบริการสาธารณูปโภคหรือเอาต์พุตเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งป้อนระบบการกระจายของโรงงานทั้งหมดในโรงพยาบาล ศูนย์ข้อมูล และโรงงานอุตสาหกรรม.
- โหลดโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ: ปั๊มดับเพลิง, วงจรความปลอดภัยในชีวิต, ไฟฉุกเฉิน และพลังงานห้องผ่าตัดของโรงพยาบาลที่ NFPA 110 และ NFPA 99 กำหนดให้มีการป้องกันอิสระ.
- สภาพแวดล้อมที่มีกระแสไฟฟ้าผิดพลาดสูง: สถานที่ใกล้หม้อแปลงไฟฟ้าหรือเอาต์พุตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดหวังเกินกว่าที่การประสานงานต้นทางเพียงอย่างเดียวสามารถจัดการได้อย่างปลอดภัย.
- พลังงานลิฟต์และบันไดเลื่อน: ในกรณีที่รหัสกำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินโดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ขนส่งแนวตั้ง.
- สิ่งอำนวยความสะดวกที่ต้องการการป้องกันที่ซ้ำซ้อน: ในกรณีที่ปรัชญาการออกแบบระบบเรียกร้องให้มีการป้องกันกระแสเกินหลายชั้นเพื่อลดจุดเดียวที่ทำให้เกิดความล้มเหลว.
เนื่องจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ในตัวให้การป้องกันโอเวอร์โหลด CB-class ATS จึงเหมาะสำหรับโหลดมอเตอร์ด้วย แม้ว่าเวลาในการถ่ายโอนที่ช้ากว่า (เมื่อเทียบกับ PC-class) อาจทำให้มอเตอร์บางตัวขับเคลื่อนอุปกรณ์ลงและต้องรีสตาร์ทหลังจากถ่ายโอน.
พิกัดกระแสไฟฟ้าและรูปแบบทางกายภาพทั่วไป
CB-class ATS มีให้เลือกตั้งแต่ 100A ถึง 4000A โดยมีพิกัดทั่วไปที่ 225A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2500A, 3200A และ 4000A มีขนาดใหญ่กว่าและหนักกว่าหน่วย PC-class ที่เทียบเท่ากันเนื่องจากกลไกเซอร์กิตเบรกเกอร์และห้องขัดจังหวะส่วนโค้ง โดยทั่วไปแล้ว Enclosure จะเป็น NEMA 1 สำหรับการติดตั้งในร่ม โดยมีตัวเลือก NEMA 3R หรือ NEMA 4/4X สำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือที่รุนแรง.
เกณฑ์การคัดเลือกสำหรับ CB Class
ระบุ CB-class ATS เมื่อ:
- ติดตั้ง ATS ที่บริการขาเข้าหลักโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง
- รหัสหรือมาตรฐานของโรงงาน (NFPA 110, NFPA 99, NEC Article 700/701/702) กำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินแบบบูรณาการ ณ จุดถ่ายโอน
- โหลดที่สำคัญ (ปั๊มดับเพลิง, สาขาความปลอดภัยในชีวิตของโรงพยาบาล, ลิฟต์) ต้องการความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาดโดยอิสระ
- กระแสไฟฟ้าผิดพลาดสูงหรือรูปแบบการประสานงานแบบเลือกสรรที่ซับซ้อนต้องใช้พิกัดความทนทานต่อเวลาสั้นๆ
- ปรัชญาการออกแบบระบบเน้นชั้นการป้องกันที่ซ้ำซ้อน
- แอปพลิเคชันพิสูจน์ให้เห็นถึงต้นทุนเพิ่มเติม (โดยทั่วไปสูงกว่า PC-class 30-50%) สำหรับการป้องกันแบบบูรณาการ
ห้ามใช้ CB-class ในกรณีที่ความเร็วในการถ่ายโอนเป็นสิ่งสำคัญ (ใช้ PC-class หรือสวิตช์ถ่ายโอนแบบสแตติกสำหรับการถ่ายโอน <100ms) หรือในกรณีที่เซอร์กิตเบรกเกอร์ต้นทางให้การป้องกันและความสามารถในการเลือกสรรที่เพียงพอแล้ว (PC-class ให้ความประหยัดและความเร็วที่ดีกว่าในสถานการณ์เหล่านั้น).
ความแตกต่างทางเทคนิคที่สำคัญ: PC vs CB Class
ทางเลือกระหว่าง PC และ CB class ATS ขึ้นอยู่กับความแตกต่างทางเทคนิคหลายประการที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการออกแบบระบบ ต้นทุน และประสิทธิภาพการดำเนินงาน.
กลไกการสลับและการก่อสร้างภายใน
| คุณสมบัติ | คลาส PC | คลาส CB |
| ส่วนประกอบหลัก | คอนแทคเตอร์หรือสวิตช์แบบใช้มอเตอร์ | เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบหล่อหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ |
| ความซับซ้อนของกลไก | หน้าสัมผัสแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแบบใช้มอเตอร์อย่างง่าย | กลไกทริปเซอร์กิตเบรกเกอร์พร้อมองค์ประกอบความร้อน/แม่เหล็ก |
| ทางกายภาพขนาด | ขนาดกะทัดรัด ขนาดเล็กกว่าสำหรับพิกัดที่เทียบเท่ากัน | ขนาดใหญ่กว่าเนื่องจากกลไกเบรกเกอร์และห้องดับอาร์ค |
| น้ำหนัก | น้ำหนักเบากว่า (เบากว่าคลาส CB 20-40%) | น้ำหนักมากกว่าเนื่องจากโครงสร้างเบรกเกอร์ |
การป้องกันและการจัดการข้อผิดพลาด
| คุณสมบัติ | คลาส PC | คลาส CB |
| Overcurrent การคุ้มครอง | ไม่มี; ขึ้นอยู่กับ SCPD ต้นทางทั้งหมด | การป้องกันโอเวอร์โหลดความร้อนในตัวและการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรแม่เหล็ก |
| การขัดขวางข้อผิดพลาด | ไม่สามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้ | สามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้อย่างอิสระ |
| การประสานงาน WCR | ต้องมีการประสานงานกับเบรกเกอร์/ฟิวส์ต้นทาง | พิกัด WCR ที่สูงขึ้นเนื่องจากความสามารถในการตัดวงจรในตัว |
| ปรัชญาการป้องกัน | ขึ้นอยู่กับการประสานงานระดับระบบ | พึ่งพาตนเองได้; การป้องกันแบบสแตนด์อโลน |
ลักษณะการทำงาน
| คุณสมบัติ | คลาส PC | คลาส CB |
| ความเร็วในการถ่ายโอน | 30-150 มิลลิวินาที (เร็ว) | 100-300 มิลลิวินาที (ปานกลาง) |
| ความทนทานทางไฟฟ้า | โดยทั่วไป 100,000+ การทำงาน | 10,000-50,000 การทำงาน (ขึ้นอยู่กับเบรกเกอร์) |
| ความเข้ากันได้ของโหลด | โหลดทุกประเภท (พร้อมการป้องกันต้นทาง) | โหลดทุกประเภท; โหลดมอเตอร์อาจต้องรีสตาร์ท |
| การสตาร์ทมอเตอร์ | จัดการกระแสไหลเข้าผ่านการปรับขนาด SCPD ต้นทาง | ต้องปรับขนาดเบรกเกอร์ในตัวสำหรับกระแสไหลเข้า |
การใช้งานและการติดตั้ง
| คุณสมบัติ | คลาส PC | คลาส CB |
| การติดตั้งทั่วไป | แผงย่อย, วงจรย่อย | ตัวป้อนขาเข้าหลัก, โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ |
| การป้องกันต้นทาง | บังคับ | ทางเลือก (สามารถเป็นแบบสแตนด์อโลนได้) |
| ข้อกำหนดของรหัส | เหมาะสมเมื่อมี SCPD ต้นทาง | จำเป็นเมื่อ ATS ต้องให้การป้องกันที่เป็นอิสระ |
| การเลือกสรร | การเลือกที่ดีกว่าผ่านการประสานงานต้นทาง | การป้องกัน ณ จุดถ่ายโอน; อาจจำกัดการเลือกต้นทาง |
ต้นทุนและปัจจัยทางเศรษฐกิจ
| คุณสมบัติ | คลาส PC | คลาส CB |
| ค่าอุปกรณ์ | ต่ำกว่า (พื้นฐาน) | สูงกว่าคลาส PC ที่เทียบเท่า 30-50% |
| ค่าติดตั้ง | ต่ำกว่า; การเดินสายที่ง่ายกว่า | สูงกว่า; ตู้ขนาดใหญ่และการติดตั้ง |
| การซ่อมบำรุง | น้อยที่สุด; การตรวจสอบ/เปลี่ยนคอนแทคเตอร์ | ต้องมีการทดสอบและสอบเทียบเบรกเกอร์ |
| โครงการหลายหน่วย | ประหยัดสำหรับหลายแผง | ต้นทุนรวมที่สูงขึ้นสำหรับระบบหลายแผง |
ผลกระทบจากการใช้งานผิดประเภท
การใช้ ATS คลาสที่ไม่ถูกต้องจะสร้างโหมดความล้มเหลวที่คาดการณ์ได้:
- คลาส PC บนบริการขาเข้าหลักโดยไม่มี SCPD ต้นทาง: ATS ไม่สามารถล้างข้อผิดพลาดได้ ในระหว่างไฟฟ้าลัดวงจร คอนแทคเตอร์จะปิดไปยังข้อผิดพลาดและยังคงปิดอยู่ โดยอาศัยการป้องกันของยูทิลิตี้หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งอาจไม่ประสานงานอย่างถูกต้อง ทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์หรือความเสี่ยงจากไฟไหม้.
- คลาส CB ที่การถ่ายโอนที่รวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญ: เวลาในการถ่ายโอนที่ช้ากว่า (100-300 ms) อาจเกินเวลา hold-up ของอุปกรณ์ IT ที่ละเอียดอ่อน ทำให้เซิร์ฟเวอร์รีเซ็ตหรือข้อมูลสูญหาย สวิตช์ถ่ายโอนแบบสแตติกหรือ ATS คลาส PC เหมาะสมกว่า.
- คลาส PC โดยไม่มีการประสานงาน WCR ที่เหมาะสม: หาก SCPD ต้นทางมีขนาดเล็กเกินไปหรือช้าเกินไป กระแสไฟฟ้าผิดพลาดอาจเกินพิกัดการทนต่อของ ATS ทำให้หน้าสัมผัสเชื่อมติดกันหรือทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างร้ายแรง.
- คลาส CB ในรูปแบบการประสานงานแบบเลือกโดยไม่พิจารณา: เบรกเกอร์ในตัวเพิ่มชั้นการป้องกันอีกชั้นหนึ่งที่ต้องประสานงานกับอุปกรณ์ต้นทางและปลายทาง การประสานงานที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดการทริปที่ไม่พึงประสงค์หรือการสูญเสียการเลือก.
คู่มือการใช้งาน: ศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล และโรงงานอุตสาหกรรม
ประเภทสิ่งอำนวยความสะดวกที่แตกต่างกันกำหนดข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ การทำความเข้าใจความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันเหล่านี้จะช่วยให้ทราบว่าเมื่อใดที่คลาส PC หรือ CB เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม.
ศูนย์ข้อมูลและสิ่งอำนวยความสะดวกด้านไอที
ข้อกังวลหลัก: เวลาทำงานสูงสุด (ความพร้อมใช้งาน 99.99%+), การถ่ายโอนที่รวดเร็วเพื่อลดการหยุดชะงักของเซิร์ฟเวอร์, การประสานงานแบบเลือกเพื่อแยกข้อผิดพลาดโดยไม่ทำให้เกิดความล้มเหลวแบบเรียงซ้อน.
สถาปัตยกรรม ATS ทั่วไป:
- บริการขาเข้าหลัก: มักจะใช้ ATS คลาส CB (400A-4000A) ที่จุดเชื่อมต่อยูทิลิตี้/เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ป้อนให้กับสิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหมด ให้การป้องกันที่เป็นอิสระและพิกัด WCR สูงสำหรับกระแสไฟฟ้าผิดพลาดจำนวนมากใกล้กับทางเข้าบริการ.
- การกระจายไปยังโหลด IT: ATS คลาส PC (100A-600A) ที่ PDU (หน่วยจ่ายไฟ) หรือระดับแถว การถ่ายโอนที่รวดเร็ว (50-100 ms) ช่วยให้เซิร์ฟเวอร์ออนไลน์ผ่านตัวเก็บประจุ hold-up และ MCCB ต้นทางให้การประสานงานข้อผิดพลาดและการเลือก.
- สวิตช์ถ่ายโอนแบบสแตติก (STS): สำหรับศูนย์ข้อมูล Tier III/IV จะใช้ STS แบบ Solid-State ที่มีเวลาถ่ายโอน <5ms ระหว่างเอาต์พุต UPS คู่ เพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของโหลด IT อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์คนละประเภทในทางเทคนิค แต่มีเป้าหมายด้านความซ้ำซ้อนที่คล้ายคลึงกัน.
โรงพยาบาลและสถานพยาบาล
ข้อกังวลหลัก: การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในชีวิต (NFPA 99, NFPA 110), การคืนพลังงานภายใน 10 วินาทีสำหรับสาขาที่สำคัญ, การป้องกันที่เป็นอิสระสำหรับระบบไฟฟ้าที่จำเป็น, การบำรุงรักษาโดยไม่หยุดชะงักการบริการ.
สถาปัตยกรรม ATS ทั่วไป:
- บริการขาเข้าหลักไปยังระบบไฟฟ้าที่จำเป็น (EES): ATS คลาส CB (800A-3000A) เป็นมาตรฐาน NFPA 99 กำหนดให้ EES สามารถทำงานได้อย่างอิสระ และ CB-class ให้การป้องกันแบบบูรณาการที่จำเป็น ATS นี้จ่ายไฟให้กับสาขาความปลอดภัยในชีวิต, สาขาวิกฤต และสาขาอุปกรณ์.
- สาขาความปลอดภัยในชีวิต (ไฟทางออก, สัญญาณเตือนไฟไหม้, ไฟส่องสว่างทางออก): เฉพาะ ATS คลาส CB (100A-400A) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันที่เป็นอิสระสำหรับวงจรที่ได้รับคำสั่งตามรหัส ซึ่งจะต้องยังคงได้รับพลังงานในระหว่างเกิดเหตุฉุกเฉิน.
- สาขาวิกฤต (ห้องผ่าตัด, ICU, แผนกฉุกเฉิน): CB-class หรือ PC-class ATS ขึ้นอยู่กับการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวก PC-class แบบ Closed-transition เป็นเรื่องปกติสำหรับพลังงาน OR เพื่อป้องกันการหยุดชะงักของอุปกรณ์ช่วยชีวิต การประสานงานต้นน้ำได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเลือก NFPA.
- สาขาอุปกรณ์ (HVAC, ลิฟต์, โหลดที่ไม่สำคัญ): ATS คลาส PC (200A-800A) ประหยัดและให้การถ่ายโอนที่รวดเร็วสำหรับระบบที่สำคัญน้อยกว่า ซึ่งการป้องกันต้นน้ำเป็นที่ยอมรับได้.
อาคารพาณิชย์
ข้อกังวลหลัก: การปฏิบัติตามรหัสสำหรับระบบฉุกเฉิน/สแตนด์บาย (NEC Article 700/701/702), ความคุ้มค่า, การบำรุงรักษา, การป้องกันที่เพียงพอสำหรับปั๊มดับเพลิงและไฟส่องสว่างทางออก.
สถาปัตยกรรม ATS ทั่วไป:
- บริการอาคารหลัก: อาจใช้ ATS คลาส CB (600A-2000A) หาก ATS อยู่ที่ทางเข้าบริการโดยไม่มีการป้องกันต้นน้ำ หรือ PC-class หากอยู่ปลายน้ำของการตัดการเชื่อมต่อบริการหลัก.
- ปั๊มดับเพลิง: NEC Article 695 กำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินโดยเฉพาะ; ATS คลาส CB (100A-400A) เป็นเรื่องปกติเพื่อให้แน่ใจว่าวงจรปั๊มดับเพลิงมีความสามารถในการล้างข้อผิดพลาดที่เป็นอิสระ.
- ไฟฉุกเฉิน/ทางออก: ATS คลาส PC (30A-100A) ประหยัดและเป็นไปตามรหัสที่เบรกเกอร์ต้นน้ำให้การป้องกัน.
- HVAC และโหลดสแตนด์บายทั่วไป: ATS คลาส PC เพื่อประสิทธิภาพด้านต้นทุนและการถ่ายโอนที่รวดเร็ว.
โรงงานอุตสาหกรรมและการผลิต
ข้อกังวลหลัก: ความต่อเนื่องของกระบวนการ, การจัดการโหลดมอเตอร์, กระแสไฟผิดพลาดสูงใกล้หม้อแปลง, การประสานงานแบบเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานของการผลิต, โครงสร้างที่ทนทานสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.
สถาปัตยกรรม ATS ทั่วไป:
- บริการโรงงานหลัก: ATS คลาส CB (1200A-4000A) ที่ทุติยภูมิของหม้อแปลงหรือจุดเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ให้พิกัด WCR สูงและการป้องกันที่เป็นอิสระสำหรับตำแหน่งที่มีข้อผิดพลาดสูง.
- การควบคุมกระบวนการและพลังงาน PLC: ATS คลาส PC (60A-200A) พร้อมการถ่ายโอนที่รวดเร็วเพื่อให้ระบบควบคุมออนไลน์และหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของกระบวนการ.
- โหลดมอเตอร์ (ปั๊ม, คอมเพรสเซอร์, สายพานลำเลียง): ATS คลาส PC ขนาดสำหรับการเริ่มต้นมอเตอร์ โดยมี MCCB ต้นน้ำให้การป้องกันการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร การถ่ายโอนอาจทำให้มอเตอร์หยุดทำงานและต้องรีสตาร์ท ซึ่งเป็นที่ยอมรับได้ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่.
คู่มือการเลือกเชิงปฏิบัติ: การเลือกระหว่าง PC และ CB Class
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดตำแหน่งการติดตั้งและบริบทการป้องกัน
ATS อยู่ที่ทางเข้าบริการขาเข้าหลักโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันต้นน้ำหรือไม่
- ใช่แล้ว → ต้องใช้ CB-class หากไม่มีการป้องกันต้นน้ำ ATS จะต้องให้ความสามารถในการล้างข้อผิดพลาดของตัวเอง.
- ไม่ (ATS อยู่ปลายน้ำของการตัดการเชื่อมต่อบริการหลักหรือเบรกเกอร์ป้อน) → PC-class เป็นไปได้ ดำเนินการต่อในขั้นตอนที่ 2.
ขั้นตอนที่ 2: ระบุรหัสและข้อกำหนดของสิ่งอำนวยความสะดวก
รหัสที่บังคับใช้ (NFPA 99, NFPA 110, NEC Article 695, ข้อกำหนด AHJ ในพื้นที่) กำหนดให้มีการป้องกันกระแสเกินแบบบูรณาการ ณ จุดถ่ายโอนหรือไม่
- ใช่แล้ว (โรงพยาบาล EES, ปั๊มดับเพลิง, สาขาความปลอดภัยในชีวิต) → ต้องใช้ CB-class.
- ไม่ → ดำเนินการต่อในขั้นตอนที่ 3.
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณกระแสไฟผิดพลาดและตรวจสอบการประสานงาน WCR
- กำหนดกระแสไฟผิดพลาดที่มีอยู่ที่ขั้วสาย ATS.
- ระบุอุปกรณ์ป้องกันต้นน้ำ (MCCB, ฟิวส์ หรือ ATS ต้นน้ำ).
- สำหรับผู้สมัคร PC-class: ตรวจสอบว่าอุปกรณ์ต้นน้ำอยู่ในตาราง WCR ของอุปกรณ์เฉพาะของ ATS หรือยืนยันว่าล้างข้อผิดพลาดได้เร็วกว่าระยะเวลา WCR ตามเวลาของ ATS.
- สำหรับผู้สมัคร CB-class: ตรวจสอบว่า WCR ที่ระบุของ ATS เกินกระแสไฟผิดพลาดที่มีอยู่.
หากไม่สามารถบรรลุการประสานงาน WCR ด้วย PC-class → ใช้ CB-class (โดยทั่วไปจะมีพิกัด WCR ที่สูงกว่า).
ขั้นตอนที่ 4: ประเมินข้อกำหนดด้านความเร็วในการถ่ายโอน
โหลดต้องการการถ่ายโอนที่เร็วกว่า 100 มิลลิวินาทีหรือไม่
- ใช่แล้ว (พลังงานเซิร์ฟเวอร์ที่มีการระงับที่จำกัด, ระบบควบคุมกระบวนการ, อุปกรณ์ IT) → PC-class (การถ่ายโอน 30-150 ms) หรือสวิตช์ถ่ายโอนแบบคงที่ (<5 ms).
- ไม่ (การกระจายทั่วไป, โหลดมอเตอร์, ไฟส่องสว่าง) → ทั้ง PC และ CB class เป็นที่ยอมรับได้.
ขั้นตอนที่ 5: ประเมินประเภทโหลดและความต้องการในการปฏิบัติงาน
- โหลด IT ที่ละเอียดอ่อน, การถ่ายโอนที่รวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญ → PC-class
- โหลดมอเตอร์ที่มีการรีสตาร์ทที่ยอมรับได้หลังจากการถ่ายโอน → PC-class (ประหยัดด้วย SCPD ต้นน้ำ)
- โหลดแบบผสมที่ต้องการการป้องกันที่เป็นอิสระ → CB-class
- อุปกรณ์ที่มีกระแสไหลเข้าสูง (มอเตอร์ขนาดใหญ่, หม้อแปลง) → คลาส PC (ง่ายต่อการประสานงานผ่านการกำหนดขนาด SCPD ต้นทาง)
ขั้นตอนที่ 6: พิจารณาปัจจัยด้านเศรษฐกิจและการออกแบบระบบ
- การติดตั้งแบบหลายแผงหรือโครงการที่คำนึงถึงต้นทุน? → คลาส PC ช่วยประหยัดต้นทุนได้ 20-40% ต่อหน่วย.
- ATS ที่สำคัญเพียงตัวเดียว หรืองบประมาณมีความสำคัญรองจากความแข็งแกร่งของการป้องกัน? → คลาส CB ให้ชั้นการป้องกันเพิ่มเติม.
- ปรัชญาการประสานงานแบบเลือกสรร? → คลาส PC ช่วยให้การประสานงานต้นทางดีขึ้น คลาส CB ให้การป้องกันที่เป็นอิสระ ณ จุดถ่ายโอน.
สรุป
ความแตกต่างระหว่างสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติคลาส PC และคลาส CB ไม่ใช่เรื่องโดยพลการหรือเป็นเพียงเรื่องของความชอบ แต่เป็นการกำหนดปรัชญาการป้องกันพื้นฐาน กลไกการสลับ และลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ ATS คลาส PC สร้างขึ้นจากคอนแทคเตอร์หรือสวิตช์แบบใช้มอเตอร์ ให้การถ่ายโอนโหลดที่รวดเร็วและประหยัด แต่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ป้องกันต้นทางทั้งหมดสำหรับการเคลียร์ข้อผิดพลาด ATS คลาส CB สร้างขึ้นจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ ผสานรวมการป้องกันกระแสเกินและการขัดจังหวะข้อผิดพลาดเข้ากับสวิตช์ถ่ายโอน ทำให้เหมาะสำหรับตัวป้อนบริการหลักและการใช้งานที่กำหนดหรือต้องการการป้องกันที่เป็นอิสระ.
สำหรับวิศวกรไฟฟ้าที่ออกแบบระบบไฟฟ้าที่สำคัญ การตัดสินใจขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้ง ข้อกำหนดของรหัส การประสานงานกระแสไฟฟ้าผิดพลาด ความต้องการความเร็วในการถ่ายโอน และข้อพิจารณาทางเศรษฐกิจ บริการขาเข้าหลักที่ไม่มีการป้องกันต้นทางต้องการคลาส CB แผงย่อยที่มีโหลด IT ถ่ายโอนเร็วชอบคลาส PC โรงพยาบาลและวงจรความปลอดภัยในชีวิตมักต้องการคลาส CB เพื่อให้เป็นไปตามรหัส ศูนย์ข้อมูล PDU ให้ความสำคัญกับคลาส PC เพื่อความเร็วและการเลือกสรร การทำความเข้าใจการจำแนกประเภท IEC 60947-6-1 และกรอบการประสานงาน UL 1008 WCR ช่วยให้วิศวกรสามารถทำการเลือกอย่างชาญฉลาดที่สร้างสมดุลระหว่างการป้องกัน ประสิทธิภาพ และต้นทุน.
VIOX Electric ผลิตสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติที่ได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน UL 1008 และ IEC 60947-6-1 ในการกำหนดค่าทั้งคลาส PC และ CB โดยมีพิกัดกระแสตั้งแต่ 30A ถึง 4000A สำหรับศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม สำหรับคำแนะนำในการระบุ การศึกษาการประสานงาน WCR หรือการให้คำปรึกษาทางเทคนิคเกี่ยวกับข้อกำหนดการสลับการถ่ายโอนพลังงานที่สำคัญของคุณ โปรดติดต่อทีมวิศวกรรมของ VIOX.
ระบุคลาส ATS ที่เหมาะสมสำหรับพลังงานที่สำคัญที่เชื่อถือได้. ติดต่อ VIOX Electric เพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดสวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติของคุณ.
