PC Sınıfı ve CB Sınıfı Otomatik Transfer Anahtarı (ATS): Farklılıklar ve Seçim Rehberi

Bir veri merkezi, hastane veya endüstriyel tesiste şebeke elektriği kesildiğinde, otomatik transfer anahtarı (ATS), feci kesinti süresi ile kesintisiz süreklilik arasında sessiz bir koruyucu haline gelir. Bu kritik cihaz, milisaniyeler ila saniyeler içinde kesintiyi algılamalı, yedek jeneratörün kullanılabilirliğini değerlendirmeli ve hassas ekipmana zarar vermeden veya yaşam güvenliği sistemlerini kesintiye uğratmadan genellikle yüzlerce amper taşıyan elektrik yüklerini aktarmalıdır.

Ancak bir ATS'yi belirtmek, bir akım değeri ve voltaj seçmekten daha fazlasını içerir. İki temel sınıflandırma—PC sınıfı (Programlanmış Kontrol) ve CB sınıfı (Devre Kesici)—anahtarın arızaları nasıl ele aldığını, hangi yükleri koruyabileceğini ve güç dağıtım hiyerarşisinde nereye ait olduğunu tanımlar. Ayrım ne keyfidir ne de sadece akademiktir: arıza korumasının gerekli olduğu yere kurulan bir PC sınıfı ATS, sistemi savunmasız bırakır; hızlı aktarım hızının en önemli olduğu yerde belirtilen bir CB sınıfı ünitesi, gereksiz maliyet ve karmaşıklık getirebilir.

Kritik güç sistemleri tasarlayan elektrik mühendisleri, acil durum yedekleme altyapısından sorumlu tesis yöneticileri ve transfer anahtarları kuran yükleniciler için PC ve CB sınıfını anlamak çok önemlidir. Bu kılavuz, bu ATS sınıflandırmaları arasındaki teknik farklılıkları açıklar, yöneten standartları (UL 1008 ve IEC 60947-6-1) çözer ve veri merkezleri, hastaneler, ticari binalar ve endüstriyel tesislerde ATS sınıfını gerçek dünya uygulamalarıyla eşleştirmek için pratik seçim kriterleri sağlar.

Otomatik Transfer Anahtarı Nedir?

Bir otomatik transfer anahtarı (ATS) iki bağımsız güç kaynağının kullanılabilirliğini izleyen ve birincil kaynak arızalandığında veya kabul edilebilir voltaj/frekans parametrelerinin dışına çıktığında elektrik yüklerini otomatik olarak bir kaynaktan diğerine aktaran kendiliğinden çalışan bir elektrik anahtarlama cihazıdır. Çoğu kurulumda, ATS şebeke gücü (normal kaynak) ile yerinde bir acil durum jeneratörü (acil durum kaynağı) arasında geçiş yapar, ancak iki şebeke beslemesi, UPS sistemleri veya diğer güç yapılandırmaları arasında da geçiş yapabilir.

Bir ATS'nin temel rolü üç yönlüdür: voltaj, frekans ve faz bütünlüğü için her iki güç kaynağının sürekli izlenmesi; kaynak arızasının veya önceden ayarlanmış eşiklerin ötesinde bozulmanın otomatik olarak algılanması; ve tehlikeli koşullar yaratmadan veya ekipmana zarar vermeden bağlı yüklerin alternatif kaynağa hızlı ve güvenli bir şekilde aktarılması.

İnsan müdahalesi gerektiren manuel transfer anahtarlarının aksine, bir ATS programlanmış mantık ve algılama girişlerine göre otonom olarak çalışır. Şebeke voltajı nominalin -90'ının altına düştüğünde veya 0'u aştığında, ATS denetleyicisi bir aktarım dizisi başlatır: jeneratörün çalıştırılması için sinyal verir, jeneratör voltajının ve frekansının kabul edilebilir sınırlar içinde dengelenmesini bekler (tipik olarak 10-30 saniye), şebeke kontaktörünü veya devre kesiciyi açar, geri beslemeyi veya faz dışı bağlantıyı önlemek için kısa bir açık geçiş aralığı boyunca bekler, ardından gücü geri yüklemek için jeneratör kontaktörünü kapatır.

Şebeke gücü geri döndüğünde ve dengelendiğinde, ATS bir yeniden aktarım dizisi yürütür—genellikle ani şebeke geri yüklemesinden kaynaklanan rahatsız edici aktarımları önlemek için kasıtlı bir zaman gecikmesiyle (genellikle 5-30 dakika)—yükleri tekrar şebekeye geçirir ve jeneratörün durması için sinyal verir.

Bu otomatik çalışma, insan tepki süresinin kabul edilemez olduğu tesislerde çok önemlidir: hastane ameliyathaneleri, veri merkezi sunucu yükleri, telekomünikasyon ekipmanları, endüstriyel proses kontrol sistemleri, yangın pompaları ve diğer yaşam güvenliği veya görev açısından kritik uygulamalar. ATS, tesis personelinin manuel olarak müdahale edebileceğinden çok önce, saniyeler içinde güç sürekliliğini sağlar.

ATS Standartlarını Anlamak: UL 1008 ve IEC 60947-6-1

Otomatik transfer anahtarları, güvenlik gereksinimlerini, performans testini ve sınıflandırma sistemlerini tanımlayan iki temel standart tarafından yönetilir: UL 1008 Kuzey Amerika'da ve IEC 60947-6-1 uluslararası alanda.

UL 1008: Transfer Anahtarı Ekipmanı

UL 1008 10.000 ampere kadar derecelendirilmiş otomatik, manuel ve baypas-izolasyon transfer anahtarları için Underwriters Laboratories tarafından yayınlanan ABD/Kanada standardıdır. Standart, elektriksel dayanıklılığı (nominal yük altında 10.000 aktarım döngüsü), sıcaklık artış sınırlarını, dielektrik dayanımını ve en önemlisi, kısa devreye dayanım ve kapama derecelendirmelerini (WCR).

kapsayan titiz test gereksinimleri oluşturur. WCR, ATS'nin kısa devreye kapandığında güvenli bir şekilde dayanabileceği maksimum arıza akımını ve tehlikeli bir durum yaratmadan üzerine kapanabileceği arıza akımını tanımlar. UL 1008, listelenen her ATS'nin etiketli bir WCR değeri taşımasını gerektirir ve bu değer iki şekilde ifade edilebilir:

• Zaman tabanlı derecelendirme: ATS, yukarı akış koruma cihazı arızayı o süre içinde temizlediği takdirde, belirtilen bir süre (tipik olarak 3 döngü veya 60 Hz'de ~50 milisaniye) için belirtilen bir arıza akımına (örneğin, 65 kA) dayanabilir.
• Belirli cihaz derecelendirmesi: ATS, belirli yukarı akış devre kesicileri veya sigortalarla test edilir; bu listelenen cihazlardan biriyle kurulduğunda, ATS tek başına zaman tabanlı derecelendirmeden daha yüksek bir WCR elde eder.

Belirli cihaz derecelendirmeleri genellikle daha yüksektir çünkü çoğu devre kesici, gerçek test koşullarında 3 döngüden daha hızlı arızaları temizler. Bu, yukarı akış koruma cihazı bilindiğinde ve listelendiğinde daha küçük ATS çerçevelerinin kullanılmasına olanak tanır, bu da maliyeti ve kurulum ayak izini azaltır. UL 1008’in 7. baskısı (mevcut revizyon), üreticilerin yayınladığı maksimum açma sürelerinden ziyade UL kısa devre testlerinden elde edilen gerçek açma süreleriyle karşılaştırma gerektirerek, belirli cihaz tablolarına kesiciler ekleme gereksinimlerini sıkılaştırdı.

Kurulum uyumluluğu için, ATS hat terminallerindeki mevcut arıza akımı, ATS'nin etiketli WCR'sini aşmamalıdır ve zaman tabanlı bir derecelendirme kullanılıyorsa, mühendis seçilen yukarı akış cihazının o akım seviyesinde arızaları derecelendirilmiş süreden daha hızlı temizlediğini doğrulamalıdır.

IEC 60947-6-1: Transfer Anahtarlama Ekipmanı (TSE)

IEC 60947-6-1 1.000 V AC veya 1.500 V DC'ye kadar derecelendirilmiş transfer anahtarlama ekipmanı (TSE) için uluslararası standarttır. UL 1008, WCR koordinasyonu yoluyla güvenlik ve arızaya dayanmaya odaklanırken, IEC 60947-6-1, ATS'nin kısa devre işleme yeteneğine dayalı işlevsel bir sınıflandırma sistemi sunar:

• PC Sınıfı (IEC 60947-3'ten, anahtarlar ve ayırıcılar): kısa devre akımlarını yapıp dayanacak şekilde tasarlanmış TSE, ancak onları kesmek için değil. PC sınıfı cihazlar, arıza akımlarını kesmek için yukarı akış kısa devre koruma cihazına (SCPD) güvenir.
• CB Sınıfı (IEC 60947-2'den, devre kesiciler): kısa devre akımlarını yapacak, dayanacak ve kesecek şekilde tasarlanmış TSE. CB sınıfı cihazlar, kendi aşırı akım koruma açma ünitelerini içerir ve arızaları bağımsız olarak kesebilir.
• CC Sınıfı (IEC 60947-4-1'den, kontaktörler): PC sınıfına benzer; kilitli kontaktörlere dayanır, kısa devre akımlarını yapabilir ve dayanabilir ancak kesemez.

Bu IEC sınıflandırmaları, dahili anahtarlama mekanizmasını ve koruma felsefesini açıklar. Uygulamada, birçok üretici, mekanizma ayrımı (kontaktör tabanlı ve kesici tabanlı) IEC tanımlarıyla uyumlu olduğundan, Kuzey Amerika'daki UL 1008 listeli ürünler için bile “PC sınıfı” ve “CB sınıfı” terminolojisini kullanır. Bununla birlikte, PC/CB adlandırmasının kendisinin resmi bir UL 1008 etiketi olmadığını belirtmek önemlidir—kritik UL gereksinimi, WCR derecelendirmesi ve yukarı akış koruma cihazlarıyla koordinasyonudur.

ATS ekipmanı belirleyen mühendisler için her iki standart da önemlidir: UL 1008 listesi ve WCR koordinasyonu, Kuzey Amerika'da kod uyumluluğunu ve güvenliği sağlarken, IEC 60947-6-1 PC/CB sınıflandırmalarını anlamak, temel mekanizmayı netleştirir ve aktarım hızı, yük uyumluluğu ve koruma koordinasyon gereksinimleri gibi operasyonel özellikleri tahmin etmeye yardımcı olur.

PC Sınıfı (Programlanmış Kontrol) ATS

PC Sınıfı otomatik transfer anahtarları, kontaktörler, motorlu anahtarlar veya değiştirme anahtarı mekanizmaları etrafında oluşturulmuş özel yük aktarım cihazlarıdır. “PC” tanımı IEC 60947-6-1“den kaynaklanır ve bazen ”Güç Kontrolü“ veya ”Programlanmış Kontrol" olarak genişletilir, ancak resmi IEC tanımı bunu anahtarlar ve ayırıcılar için IEC 60947-3 gereksinimlerine bağlar. Tanımlayıcı özellik: PC sınıfı ATS kısa devre akımlarını yapıp dayanacak kısa devre akımlarına dayanabilir ancak onları kesmek için tasarlanmamıştır. Dahili Mekanizma ve Çalışma.

Bir PC sınıfı ATS tipik olarak iki ağır hizmet kontaktörü kullanır—yüksek akım kapasitesi ve uzun mekanik ömür için tasarlanmış gümüş alaşımlı kontaklara sahip elektromanyetik anahtarlama cihazları. Bu kontaktörler, her iki kaynağın aynı anda bağlanmasını önlemek için elektriksel ve mekanik olarak kilitlenmiştir (bu, geri besleme yapar veya faz dışı paralel bir durum yaratır). Tek bir kontrol mekanizması veya motorlu aktüatör, aktarımı yönlendirir, bir kontaktörü açmadan önce diğerini bir kesmeden önce yap (açık geçiş) dizisinde kapatır.

Kontaktör tasarımı, hızlı ve güvenilir anahtarlamaya öncelik verir. PC sınıfı ATS için aktarım süreleri, kontaktör boyutuna ve kontrol mantığına bağlı olarak tipik olarak 30-150 milisaniyedir. Bu hız, anlık güç kesintisinin kabul edilebilir olduğu ancak hızlı geri yüklemenin gerekli olduğu, örneğin tutma kapasitörlerine sahip sunucu güç kaynakları, UPS destekli yükler veya kritik olmayan dağıtım devreleri gibi uygulamalar için onları çok uygun hale getirir.

Şekil 2: VIOX PC sınıfı ATS, yukarı akış koruma cihazlarının arıza koordinasyonu sağladığı alt dağıtım uygulamalarında hızlı aktarım (30-150 ms) için kontaktör tabanlı anahtarlamaya sahiptir. Veri merkezi PDU'larında, hastane ekipmanı kollarında ve ticari bina dağıtım panellerinde yaygındır.

PC sınıfı ATS'nin kritik sınırlaması: aşırı yük veya kısa devre koruması sağlamazlar. Bir arıza ATS'nin aşağısında meydana gelirse, kontaktör kontakları arıza akımına kapanabilir ve bir yukarı akış koruma cihazı (devre kesici veya sigorta) arızayı temizleyene kadar kısa süre dayanabilir, ancak ATS'nin kendisi arızayı kesemez.

Bu,.

PC sınıfı ATS'nin her zaman yukarı akış kısa devre koruma cihazları (SCPD'ler) tarafından korunması gerektiği anlamına gelir. SCPD—tipik olarak kalıplanmış kasa devre kesici (MCCB) veya sigorta—ATS kontakları hasar görmeden önce arızaları temizlemesini sağlamak için ATS'nin kısa devreye dayanım derecesiyle koordine edilmelidir. UL 1008 listeli PC sınıfı üniteler için, bu koordinasyon WCR derecelendirmesi ve zaman tabanlı veya belirli cihaz tabloları aracılığıyla doğrulanır.. Yük Uyumluluğu ve Uygulamalar.

PC sınıfı ATS'ler yerleşik termal aşırı yük korumasından yoksun olduğundan, çok çeşitli yük türlerinde çok yönlüdürler:

BT yükleri için hızlı aktarım

• : Sunucu raflarını, ağ ekipmanlarını ve depolama sistemlerini besleyen veri merkezi dağıtım panelleri, 100 ms'nin altındaki aktarım sürelerinden yararlanır.Alt dağıtım devreleri.
• : Ana aşırı akım korumasının zaten yukarı akışta sağlandığı ticari binalarda, hastanelerde ve endüstriyel tesislerdeki branş panelleri.Karışık ve dirençli yükler.
• : Aydınlatma devreleri, HVAC kontrolleri, genel elektrik prizleri ve diğer motor dışı yükler.: PC sınıfı ATS'ler, motor çalıştırma ani akımını (tipik olarak tam yük akımının 6-8 katı) kaldırabilir çünkü yukarı akış MCCB veya sigortası, ATS'nin kendisi için değil, motor görevi için boyutlandırılmıştır. Bu, onları pompa, fan ve kompresör devreleri için uygun hale getirir.
• Motor yükleri: PC-class ATS can handle motor starting inrush (typically 6-8× full-load current) because the upstream MCCB or fuse is sized for motor duty, not the ATS itself. This makes them suitable for pump, fan, and compressor circuits.
• Maliyet duyarlı projeler: PC sınıfı üniteler, eşdeğer CB sınıfı ATS'lerden tipik olarak -40 daha ucuzdur, bu da onları çok panelli kurulumlar için ekonomik hale getirir.

Yukarı akım korumasına olan güven, aynı zamanda bir seçicilik avantajı sağlar: uygun şekilde koordine edilirse, yukarı akım SCPD, sistem güvenilirliğini artırarak, ana besleyiciyi açmadan aşağı akım arızalarının giderilmesine izin verecek şekilde ayarlanabilir.

Tipik Akım Değerleri ve Fiziksel Formlar

PC sınıfı ATS'ler 30A'dan 4000A'e kadar mevcuttur ve yaygın boyutları 100A, 260A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2000A ve 3000A'dir. Hem açık geçişli (standart önce kes sonra yap) hem de kapalı geçişli (önce yap sonra kes) konfigürasyonlarda üretilirler; açık geçişin kısa güç kesintisinin kabul edilemez olduğu durumlarda kapalı geçişli modeller kullanılır.

PC Sınıfı için Seçim Kriterleri

Aşağıdaki durumlarda PC sınıfı ATS belirtin:

• Yukarı akım devre kesiciler veya sigortalar arıza koruması sağlar ve ATS WCR ile koordine edilir
• Hızlı transfer hızı (50-150 ms) önceliklendirilir
• Yük tipleri arasında BT ekipmanı, aydınlatma, karışık genel dağıtım veya uygun yukarı akım korumasına sahip motorlar bulunur
• Yukarı akım cihazlarla seçici koordinasyon istenir
• Çok üniteli kurulumlar için maliyet optimizasyonu önemlidir
• Uygulama alt dağıtım veya branş devre görevine uygundur

PC sınıfı kullanmayın ATS'nin kendi arıza kesintisini sağlaması gerektiği durumlarda (örneğin, yukarı akım SCPD'si olmayan ana gelen besleyici) veya kod veya tesis standartlarının transfer anahtarında entegre aşırı akım koruması gerektirdiği durumlarda.

CB Sınıfı (Devre Kesici) ATS

CB Sınıfı otomatik transfer anahtarları, devre kesiciler etrafında inşa edilmiştir ve hem anahtarlama hem de aşırı akım koruma fonksiyonlarını tek bir cihazda birleştirir. “CB” tanımı IEC 60947-6-1'den kaynaklanır ve kalıplı kasa ve güç devre kesicileri için IEC 60947-2 gereksinimlerine bağlanır. Tanımlayıcı özellik: CB sınıfı ATS'ler kısa devre akımlarını yapacak, dayanacak ve kesecek yukarı akım koruyucu cihazlara güvenmeden kısa devre akımlarını bağımsız olarak kesebilir.

Bir PC sınıfı ATS tipik olarak iki ağır hizmet kontaktörü kullanır—yüksek akım kapasitesi ve uzun mekanik ömür için tasarlanmış gümüş alaşımlı kontaklara sahip elektromanyetik anahtarlama cihazları. Bu kontaktörler, her iki kaynağın aynı anda bağlanmasını önlemek için elektriksel ve mekanik olarak kilitlenmiştir (bu, geri besleme yapar veya faz dışı paralel bir durum yaratır). Tek bir kontrol mekanizması veya motorlu aktüatör, aktarımı yönlendirir, bir kontaktörü açmadan önce diğerini bir kesmeden önce yap (açık geçiş) dizisinde kapatır.

Bir CB sınıfı ATS, her iki kaynağın aynı anda bağlanmasını önlemek için mekanik ve elektriksel olarak birbirine kenetlenmiş iki kalıplı kasa devre kesiciden (MCCB) veya hava devre kesiciden (ACB) oluşur. Her bir kesici, aşırı yük ve kısa devre koşullarını algılayabilen ve kesebilen termal ve manyetik aşırı akım açma elemanları içerir.

Anahtarlama mekanizması, PC sınıfı kontaktörlerden daha karmaşıktır. ATS denetleyicisi bir transfer emri verdiğinde, bir kesicinin açılması (açılması veya açılmaya zorlanması) gerekir ve kısa bir açık geçiş aralığından sonra ikinci kesici kapanır. Devre kesiciler normal yük altında hızlı yapma/kesme yerine arıza kesintisi için tasarlandığından, CB sınıfı transfer süreleri tipik olarak 100-300 milisaniyePC sınıfı ünitelerden daha yavaştır, ancak çoğu acil durum güç uygulaması için hala kabul edilebilir düzeydedir.

Kapalı geçişli CB sınıfı ATS'ler de mevcuttur, ancak iki devre kesicinin anlık olarak paralel bağlanmasının karmaşıklığı nedeniyle daha az yaygındır; alt çevrim transferinin gerekli olduğu durumlarda genellikle statik transfer anahtarları (hareketli parçası olmayan katı hal cihazları) tercih edilir.

Entegre Aşırı Akım Koruması

CB sınıfı ATS'nin temel avantajı: her devre kesici kendi termal aşırı yük ve manyetik kısa devre korumasını sağlar. Bir arıza ATS'nin aşağısında meydana gelirse veya yük kesicinin açma ayarını aşarsa, kesici herhangi bir yukarı akım cihazından bağımsız olarak arızayı gidermek için otomatik olarak açılır.

Bu kendi kendine yeterli koruma, CB sınıfı ATS'yi aşağıdaki durumlar için uygun hale getirir: ana gelen besleyiciler şebeke servis girişi ile ATS arasında yukarı akım koruyucu cihazın bulunmadığı veya tesis kodlarının transfer noktasında özel aşırı akım koruması gerektirdiği durumlarda. Hastane Temel Elektrik Sistemlerinde (NFPA 99) ve diğer yaşam güvenliği uygulamalarında, CB sınıfı ATS'ler yukarı akım cihazlarla koordinasyona bağlı olmadıkları için ek bir güvenilirlik katmanı sağlar.

UL 1008 uyumluluğu için, CB sınıfı ATS'ler PC sınıfı gibi WCR değerleri taşır, ancak entegre kesiciler arızaları hızlı bir şekilde kesebildiğinden, ATS mekanizmasının daha yüksek olası arıza akımlarına dayanmasına izin verdiğinden, değerler genellikle daha yüksektir. Ek olarak, CB sınıfı üniteler kısa süreli dayanım değerleri seçici koordinasyon şemalarında yukarı akım koruyucu röleler veya kasıtlı zaman gecikmeleri ile koordine edilmek üzere tasarlanmıştır.

PC sınıfı ATS'ler yerleşik termal aşırı yük korumasından yoksun olduğundan, çok çeşitli yük türlerinde çok yönlüdürler:

CB sınıfı ATS'ler, entegre koruma ve bağımsız arıza giderme yeteneğinin gerekli olduğu kritik uygulamalar için tasarlanmıştır:

• Ana gelen servis besleyicileri: Hastanelerde, veri merkezlerinde ve endüstriyel tesislerde tüm tesis dağıtım sistemlerini besleyen şebeke servis girişindeki veya jeneratör çıkışındaki birincil ATS.
• Kritik altyapı yükleri: NFPA 110 ve NFPA 99'un bağımsız koruma zorunluluğu getirdiği yangın pompaları, yaşam güvenliği devreleri, acil durum aydınlatması ve hastane ameliyathane gücü.
• Yüksek arıza akımı ortamları: Olası kısa devre akımlarının, yukarı akım koordinasyonunun tek başına güvenli bir şekilde başa çıkabileceğinden daha yüksek olduğu transformatörler veya jeneratör çıkışlarına yakın konumlar.
• Asansör ve yürüyen merdiven gücü: Kodun dikey taşıma ekipmanı için özel aşırı akım koruması gerektirdiği durumlarda.
• Yedekli koruma gerektiren tesisler: Sistem tasarım felsefesinin tek arıza noktalarını en aza indirmek için çoklu aşırı akım koruma katmanları gerektirdiği durumlarda.

Entegre devre kesiciler aşırı yük koruması sağladığından, CB sınıfı ATS'ler motor yükleri için de uygundur, ancak daha yavaş transfer süresi (PC sınıfına kıyasla) bazı motorlu ekipmanların yavaşlamasına ve transferden sonra yeniden başlatılmasını gerektirebilir.

Tipik Akım Değerleri ve Fiziksel Formlar

CB sınıfı ATS'ler 100A'dan 4000A'e kadar mevcuttur ve yaygın değerleri 225A, 400A, 600A, 800A, 1200A, 1600A, 2500A, 3200A ve 4000A'dir. Devre kesici mekanizmaları ve ark kesme odaları nedeniyle eşdeğer PC sınıfı ünitelerden fiziksel olarak daha büyük ve daha ağırdırlar. Muhafazalar tipik olarak iç mekan kurulumları için NEMA 1'dir ve dış mekan veya zorlu ortamlar için NEMA 3R veya NEMA 4/4X seçenekleri mevcuttur.

CB Sınıfı için Seçim Kriterleri

Aşağıdaki durumlarda CB sınıfı ATS belirtin:

• ATS, yukarı akım koruyucu cihazı olmayan ana gelen servise kurulur
• Kod veya tesis standartları (NFPA 110, NFPA 99, NEC Madde 700/701/702) transfer noktasında entegre aşırı akım koruması gerektirir
• Kritik yükler (yangın pompaları, hastane yaşam güvenliği branşları, asansörler) bağımsız arıza giderme yeteneği gerektirir
• Yüksek arıza akımları veya karmaşık seçici koordinasyon şemaları kısa süreli dayanım değerleri gerektirir
• Sistem tasarım felsefesi yedekli koruma katmanlarını vurgular
• Uygulama, entegre koruma için ek maliyeti (tipik olarak PC sınıfından -50 daha yüksek) haklı çıkarır

CB sınıfı kullanmayın transfer hızı kritik olduğunda (100 ms'den daha kısa transfer için PC sınıfı veya statik transfer anahtarları kullanın) veya yukarı akım devre kesiciler zaten yeterli koruma ve seçicilik sağladığında (bu senaryolarda PC sınıfı daha iyi ekonomi ve hız sunar).

Temel Teknik Farklılıklar: PC ve CB Sınıfı

PC ve CB sınıfı ATS arasındaki seçim, sistem tasarımını, maliyetini ve operasyonel performansını doğrudan etkileyen çeşitli teknik farklılıklara bağlıdır.

Anahtarlama Mekanizması ve İç Yapı

Özellik	PC Sınıfı	CB Sınıfı
Birincil Bileşen	Kontaktörler veya motorlu anahtarlar	Kalıplı kasa veya hava devre kesiciler
Mekanizma Karmaşıklığı	Basit elektromanyetik veya motor tahrikli kontaklar	Termal/manyetik elemanlara sahip devre kesici açma mekanizması
Fiziksel Boyut	Kompakt; eşdeğer değer için daha küçük ayak izi	Kesici mekanizmaları ve ark odaları nedeniyle daha büyüktür
Ağırlık	Daha hafif (CB sınıfından -40 daha az)	Kesici yapısı nedeniyle daha ağır

Koruma ve Arıza Yönetimi

Özellik	PC Sınıfı	CB Sınıfı
Aşırı Akım Koruması	Yok; tamamen yukarı akım SCPD'lere bağlıdır	Entegre termal aşırı yük ve manyetik kısa devre koruması
Arıza Kesintisi	Kısa devre akımlarını kesemez	Kısa devre akımlarını bağımsız olarak kesebilir
WCR Koordinasyonu	Yukarı akım kesiciler/sigortalarla koordinasyon gerektirir	Entegre kesme özelliği sayesinde daha yüksek WCR değerleri
Koruma Felsefesi	Sistem düzeyinde koordinasyona bağlıdır	Kendi kendine yeterli; bağımsız koruma

Performans Özellikleri

Özellik	PC Sınıfı	CB Sınıfı
Transfer Hızı	30-150 milisaniye (hızlı)	100-300 milisaniye (orta)
Elektriksel Dayanıklılık	Tipik olarak 100.000'den fazla işlem	10.000-50.000 işlem (kesiciye bağlı)
Yük Uyumluluğu	Tüm yük türleri (yukarı akım koruması ile)	Tüm yük türleri; motor yükleri yeniden başlatma gerektirebilir
Motor Çalıştırma	Yukarı akım SCPD boyutlandırması yoluyla ani akımı yönetir	Entegre kesici, ani akım için boyutlandırılmalıdır

Uygulama ve Kurulum

Özellik	PC Sınıfı	CB Sınıfı
Tipik Kurulum	Alt dağıtım panoları, branş devreleri	Ana gelen besleyiciler, kritik altyapı
Yukarı Akım Koruması	Zorunlu	İsteğe bağlı (bağımsız olabilir)
Kod Gereklilikleri	Yukarı akım SCPD'nin mevcut olduğu yerlerde uygundur	ATS'nin bağımsız koruma sağlaması gerektiği durumlarda gereklidir
Seçicilik	Yukarı akım koordinasyonu yoluyla daha iyi seçicilik	Transfer noktasında koruma; yukarı akım seçiciliğini sınırlayabilir

Maliyet ve Ekonomik Faktörler

Özellik	PC Sınıfı	CB Sınıfı
Ekipman Maliyeti	Daha düşük (temel)	Eşdeğer PC sınıfından -50 daha yüksek
Kurulum Maliyeti	Daha düşük; daha basit kablolama	Daha yüksek; daha büyük muhafazalar ve montaj
Bakım	Minimal; kontaktör incelemesi/değişimi	Kesici testi ve kalibrasyonu gereklidir
Çoklu Ünite Projeleri	Çoklu paneller için ekonomiktir	Çok panelli sistemler için daha yüksek toplam maliyet

Yanlış Uygulama Sonuçları

Yanlış ATS sınıfını kullanmak, öngörülebilir arıza modları yaratır:

• Yukarı akım SCPD olmadan ana gelen serviste PC sınıfı: ATS arızaları gideremez. Kısa devre sırasında, kontaktör arızaya kapanacak ve kapalı kalacak, şebeke veya jeneratör korumasına güvenecektir - bu da düzgün bir şekilde koordine olmayabilir ve ekipman hasarına veya yangın riskine neden olabilir.
• Hızlı transferin kritik olduğu yerlerde CB sınıfı: Daha yavaş transfer süresi (100-300 ms), hassas BT ekipmanının tutma süresini aşabilir ve sunucu sıfırlamalarına veya veri kaybına neden olabilir. Statik transfer anahtarları veya PC sınıfı ATS daha uygundur.
• Uygun WCR koordinasyonu olmadan PC sınıfı: Yukarı akım SCPD yetersiz boyutlandırılmış veya çok yavaşsa, arıza akımları ATS'nin dayanım değerini aşabilir, kontakları kaynaklayabilir veya feci arızaya neden olabilir.
• Dikkate alınmadan seçici koordinasyon şemalarında CB sınıfı: Entegre kesiciler, yukarı ve aşağı akım cihazlarla koordine edilmesi gereken başka bir koruma katmanı ekler; yanlış koordinasyon, gereksiz açmalara veya seçicilik kaybına neden olabilir.

Uygulama Kılavuzu: Veri Merkezleri, Hastaneler ve Endüstriyel Tesisler

Farklı tesis türleri, otomatik transfer anahtarlarına farklı gereksinimler getirir. Bu uygulamaya özel ihtiyaçları anlamak, PC veya CB sınıfının doğru seçim olduğunu netleştirir.

Veri Merkezleri ve BT Tesisleri

Birincil Endişeler: Maksimum çalışma süresi (,99'dan fazla kullanılabilirlik), sunucu kesintisini en aza indirmek için hızlı transfer, basamaklı arızalar olmadan arızaları izole etmek için seçici koordinasyon.

Tipik ATS Mimarisi:

• Ana gelen servis: Genellikle kullanır CB sınıfı ATS (400A-4000A), tüm tesisi besleyen şebeke/jeneratör bağlantı noktasında. Servis girişine yakın büyük arıza akımları için bağımsız koruma ve yüksek WCR değerleri sağlar.
• BT yüklerine dağıtım: PC sınıfı ATS (100A-600A), PDU'da (güç dağıtım ünitesi) veya sıra seviyesinde. Hızlı transfer (50-100 ms), sunucuları tutma kapasitörleri aracılığıyla çevrimiçi tutar ve yukarı akım MCCB'ler arıza koordinasyonu ve seçiciliği sağlar.
• Statik transfer anahtarları (STS): Tier III/IV veri merkezleri için, herhangi bir BT yükü kesintisini önlemek amacıyla çift UPS çıkışları arasında <5ms transfer süresine sahip katı hal STS'ler kullanılır. Bunlar teknik olarak farklı bir cihaz sınıfıdır ancak benzer yedeklilik hedeflerine hizmet eder.

Hastaneler ve Sağlık Tesisleri

Birincil Endişeler: Hayati önem taşıyan güvenlik uyumluluğu (NFPA 99, NFPA 110), kritik branşlar için 10 saniyelik güç restorasyonu, temel elektrik sistemleri için bağımsız koruma, servis kesintisi olmadan sürdürülebilirlik.

Tipik ATS Mimarisi:

• Temel Elektrik Sistemine (EES) ana gelen servis: CB sınıfı ATS (800A-3000A) standarttır. NFPA 99, EES'nin bağımsız çalışabilmesini ve CB sınıfının gerekli entegre korumayı sağlamasını zorunlu kılar. Bu ATS, yaşam güvenliği, kritik ve ekipman branşlarını besler.
• Yaşam Güvenliği Branşı (çıkış aydınlatması, yangın alarmları, çıkış yolu aydınlatması): Özel CB sınıfı ATS (100A-400A), acil durumlarda enerjili kalması gereken kodla zorunlu kılınan devreler için bağımsız koruma sağlar.
• Kritik Branş (ameliyathaneler, yoğun bakım ünitesi, acil servis): CB sınıfı veya PC sınıfı ATS tesis tasarımına bağlı olarak. Kapalı geçişli PC sınıfı, yaşam destek ekipmanlarına herhangi bir kesintiyi önlemek için genellikle OR gücü için kullanılır; yukarı akış koordinasyonu, NFPA seçicilik gereksinimlerini karşılamak için dikkatlice tasarlanmıştır.
• Ekipman Branşı (HVAC, asansörler, kritik olmayan yükler): PC sınıfı ATS (200A-800A) ekonomiktir ve yukarı akış korumasının kabul edilebilir olduğu daha az kritik sistemler için hızlı transfer sağlar.

Ticari Binalar

Birincil Endişeler: Acil durum/bekleme sistemleri için kod uyumluluğu (NEC Madde 700/701/702), maliyet etkinliği, sürdürülebilirlik, yangın pompaları ve çıkış aydınlatması için yeterli koruma.

Tipik ATS Mimarisi:

• Ana bina servisi: Kullanılabilir CB sınıfı ATS (600A-2000A) ATS, yukarı akış koruması olmayan servis girişindeyse veya PC sınıfı ana servis bağlantı kesme şalterinin aşağı akışında bulunuyorsa.
• Yangın pompası: NEC Madde 695, özel aşırı akım koruması gerektirir; CB sınıfı ATS (100A-400A), yangın pompası devresinin bağımsız arıza giderme özelliğine sahip olmasını sağlamak için tipiktir.
• Acil durum/çıkış aydınlatması: PC sınıfı ATS (30A-100A), yukarı akış kesicilerinin koruma sağladığı yerlerde ekonomik ve koda uygundur.
• HVAC ve genel bekleme yükleri: PC sınıfı ATS maliyet verimliliği ve hızlı transfer için.

Endüstriyel Tesisler ve Üretim

Birincil Endişeler: Süreç sürekliliği, motor yükü işleme, transformatörlerin yakınında yüksek arıza akımları, üretim duruşunu önlemek için seçici koordinasyon, zorlu ortamlar için sağlam yapı.

Tipik ATS Mimarisi:

• Ana tesis servisi: CB sınıfı ATS (1200A-4000A) transformatör sekonderinde veya jeneratör bağlantı noktasında, yüksek WCR derecelendirmeleri ve yüksek arıza konumları için bağımsız koruma sağlar.
• Süreç kontrolü ve PLC gücü: PC sınıfı ATS (60A-200A) kontrol sistemlerini çevrimiçi tutmak ve süreç kesintisini önlemek için hızlı transfer ile.
• Motor yükleri (pompalar, kompresörler, konveyörler): PC sınıfı ATS motor çalıştırma akımı için boyutlandırılmıştır, yukarı akış MCCB'leri aşırı yük ve kısa devre koruması sağlar. Transfer, motorun durmasına neden olabilir ve yeniden başlatma gerektirebilir, bu da çoğu endüstriyel uygulamada kabul edilebilir.

Pratik Seçim Kılavuzu: PC ve CB Sınıfı Arasında Seçim Yapmak

Adım 1: Kurulum Yerini ve Koruma Bağlamını Belirleyin

ATS, yukarı akış koruyucu cihazı olmayan ana gelen servis girişinde mi?

• Evet → CB sınıfı gereklidir. Yukarı akış koruması olmadan, ATS'nin kendi arıza giderme özelliğini sağlaması gerekir.
• Hayır (ATS, ana servis bağlantı kesme şalterinin veya besleme kesicisinin aşağı akışında) → PC sınıfı uygulanabilir; Adım 2'ye geçin.

Adım 2: Kod ve Tesis Gereksinimlerini Belirleyin

Uygulanabilir kodlar (NFPA 99, NFPA 110, NEC Madde 695, yerel AHJ gereksinimleri) transfer noktasında entegre aşırı akım korumasını zorunlu kılıyor mu?

• Evet (hastaneler EES, yangın pompaları, yaşam güvenliği branşları) → CB sınıfı gereklidir.
• Hayır → Adım 3'e geçin.

Adım 3: Arıza Akımını Hesaplayın ve WCR Koordinasyonunu Doğrulayın

1. ATS hat terminallerinde mevcut arıza akımını belirleyin.
2. Yukarı akış koruyucu cihazını (MCCB, sigorta veya yukarı akış ATS) belirleyin.
3. PC sınıfı adayları için: Yukarı akış cihazının ATS'nin belirli cihaz WCR tablolarında listelendiğini doğrulayın veya arızaları ATS'nin zamana dayalı WCR süresinden daha hızlı giderdiğini onaylayın.
4. CB sınıfı adayları için: ATS'nin etiketli WCR'sinin mevcut arıza akımını aştığını doğrulayın.

WCR koordinasyonu PC sınıfı ile sağlanamazsa → CB sınıfını kullanın (daha yüksek WCR derecelendirmeleri genellikle mevcuttur).

Adım 4: Transfer Hızı Gereksinimlerini Değerlendirin

Yükün 100 milisaniyeden daha hızlı transfer gerektiriyor mu?

• Evet (sınırlı tutma süresine sahip sunucu gücü, süreç kontrol sistemleri, BT ekipmanı) → PC sınıfı (30-150 ms transfer) veya statik transfer anahtarları (<5 ms).
• Hayır (genel dağıtım, motor yükleri, aydınlatma) → Hem PC hem de CB sınıfı kabul edilebilir.

Adım 5: Yük Tipini ve Operasyonel İhtiyaçları Değerlendirin

• Hassas BT yükleri, hızlı transfer kritik → PC sınıfı
• Transferden sonra kabul edilebilir yeniden başlatmaya sahip motor yükleri → PC sınıfı (yukarı akış SCPD ile ekonomik)
• Bağımsız koruma gerektiren karışık yükler → CB sınıfı
• Yüksek akımlı ekipman (büyük motorlar, transformatörler) → PC sınıfı (yukarı akım SCPD boyutlandırması yoluyla koordinasyonu kolaylaştırır)

Adım 6: Ekonomik ve Sistem Tasarım Faktörlerini Göz Önüne Alın

• Çok panelli kurulumlar veya maliyet odaklı projeler mi? → PC sınıfı, birim başına 20-40% maliyet tasarrufu sağlar.
• Tek kritik ATS mi, yoksa bütçe koruma sağlamlığının ikincil önceliği mi? → CB sınıfı ek koruma katmanı sağlar.
• Seçici koordinasyon felsefesi mi? → PC sınıfı daha iyi yukarı akım koordinasyonu sağlar; CB sınıfı transfer noktasında bağımsız koruma sağlar.

Sonuç

PC sınıfı ve CB sınıfı otomatik transfer anahtarları arasındaki ayrım keyfi veya basit bir tercih meselesi değildir—cihazın temel koruma felsefesini, anahtarlama mekanizmasını ve operasyonel özelliklerini tanımlar. Kontaktörler veya motorlu anahtarlar etrafında inşa edilen PC sınıfı ATS'ler, hızlı, ekonomik yük transferi sağlar, ancak arıza giderme için tamamen yukarı akım koruyucu cihazlara güvenir. Devre kesicilerden inşa edilen CB sınıfı ATS'ler, aşırı akım korumasını ve arıza kesintisini transfer anahtarına entegre eder, bu da onları ana servis besleyicileri ve bağımsız korumanın zorunlu veya tercih edildiği uygulamalar için uygun hale getirir.

Kritik güç sistemleri tasarlayan elektrik mühendisleri için karar, kurulum yeri, kod gereksinimleri, arıza akımı koordinasyonu, transfer hızı ihtiyaçları ve ekonomik hususlara bağlıdır. Yukarı akım koruması olmayan ana gelen servisler CB sınıfı gerektirir; hızlı transferli IT yüklerine sahip alt dağıtım panoları PC sınıfını tercih eder. Hastaneler ve yaşam güvenliği devreleri genellikle kod uyumluluğu için CB sınıfı gerektirir; veri merkezi PDU'ları hız ve seçicilik için PC sınıfına öncelik verir. IEC 60947-6-1 sınıflandırmalarını ve UL 1008 WCR koordinasyon çerçevesini anlamak, mühendislerin koruma, performans ve maliyeti dengeleyen bilinçli seçimler yapmasını sağlar.

VIOX Electric, veri merkezleri, hastaneler, ticari binalar ve endüstriyel tesisler için 30A'dan 4000A'ya kadar akım değerlerine sahip hem PC hem de CB sınıfı konfigürasyonlarında UL 1008 ve IEC 60947-6-1 standartlarına göre tasarlanmış otomatik transfer anahtarları üretmektedir. Spesifikasyon rehberliği, WCR koordinasyon çalışmaları veya kritik güç transfer anahtarlama gereksinimleriniz hakkında teknik danışmanlık için VIOX'un mühendislik ekibiyle iletişime geçin.

Güvenilir kritik güç için doğru ATS sınıfını belirtin. VIOX Electric ile iletişime geçin otomatik transfer anahtarı gereksinimlerinizi görüşmek için.