摘要從配電線路的保護(hù)要求和保護(hù)電器發(fā)展的角度分析和比較了熔斷器和斷路器的主要優(yōu)缺點(diǎn)在此基礎(chǔ)上給出了設(shè)計(jì)中有關(guān)熔斷器和斷路器的選型方案指出應(yīng)正確認(rèn)識(shí)熔斷器和斷路器各自的作用和特點(diǎn)以及他們?cè)诓煌瑮l件下所發(fā)揮的作用

關(guān)鍵詞熔斷器 斷路器 選擇性保護(hù)

Abstract: In view of protection requirement and development of protective apparatus,
the main advantages and shortcoming of fuses and circuit breakers were analyzed and
compared. Based on it, the selection of design scheme of fuses and circuit breakers
were given out. How to recognize role and characteristics of fuse and circuit breaker
correctly and give its full play in different conditions were presented in this paper.
Key words: fuse circuit breaker selectivity protection

1. 問(wèn)題的提出

都什么年代了還使用熔斷器熔斷器已經(jīng)過(guò)時(shí)了這話似乎很有道理但又是一個(gè)實(shí)際面對(duì)的技術(shù)問(wèn)題真的近十多年來(lái)無(wú)論是工業(yè)建筑民用建筑和戶外裝置的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用低壓熔斷器越來(lái)越少大多數(shù)甚至千篇一律地使用低壓斷路器與之相對(duì)應(yīng)的是低壓配電箱中裝設(shè)熔斷器的也大大減少在低壓配電系統(tǒng)保護(hù)電器的應(yīng)用中筆者認(rèn)為這是一個(gè)不正確的或不全面的認(rèn)識(shí)因此有必要對(duì)熔斷器和斷路器（以下均指低壓）進(jìn)行一些比較和分析以能更正確合理地選用這兩種保護(hù)電器

2. 配電線路保護(hù)和保護(hù)電器的發(fā)展

2.1 配電線路保護(hù)要求

低壓配電線路為了防護(hù)在發(fā)生故障（如過(guò)載短路和接地故障）時(shí)危及人身安全（間接接觸導(dǎo)致的電擊）或是線路過(guò)熱而導(dǎo)致?lián)p壞甚至引起電氣火災(zāi)配電線路應(yīng)有必要的防護(hù)措施以保護(hù)線路安全和用電安全由于低壓配電線路遍布各種建筑以致戶外各處發(fā)生故障的幾率大而且有大量非專業(yè)人員可能接觸更顯得這種防護(hù)特別重要最主要的防護(hù)措施就是在各級(jí)配電線路裝設(shè)保護(hù)電器以保證在電路發(fā)生故障時(shí)能有效地?cái)嚅_故障電路這些保護(hù)應(yīng)符合GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定為此各級(jí)線路不僅要設(shè)置保護(hù)電器還必須要正確整定其參數(shù)以保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可靠切斷故障還要求應(yīng)有選擇地切斷電路即要求最靠近故障點(diǎn)的保護(hù)電器動(dòng)作而其上級(jí)的保護(hù)電器不動(dòng)作以使得切斷電路的范圍最小

2.2 保護(hù)電器的類型和發(fā)展

保護(hù)電器主要有兩種一是斷路器二是熔斷器斷路器類型很多從與本文相關(guān)的保護(hù)特性看有非選擇型和選擇型斷路器兩大類此外還有帶漏電防護(hù)的斷路器這些保護(hù)電器各有自身的特點(diǎn)自然也有其不足之處應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)各自的具體條件和要求選用不能簡(jiǎn)單的用先進(jìn)或落后給予評(píng)價(jià)

在當(dāng)今世界特別是一些發(fā)達(dá)國(guó)家斷路器產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展十分迅速不斷研制出更新型保護(hù)功能更完善的斷路器近十年來(lái)差不多每十年左右更新?lián)Q代一次一直到推出功能完善具有通信模塊的智能型斷路器為配電線路防護(hù)提供了性能極佳的保護(hù)電器近20 年來(lái)我國(guó)電器工業(yè)發(fā)展十分迅速斷路器產(chǎn)品緊跟國(guó)際先進(jìn)技術(shù)潮流研制了多種智能型斷路器為配電線路提供了更完善的保護(hù)功能但是在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家并沒有因?yàn)閿嗦菲鞯目焖侔l(fā)展而淘汰熔斷器也沒有把熔斷器視作落后或過(guò)時(shí)的產(chǎn)品據(jù)知在德法等國(guó)家如西門子溯高美等電器公司不但仍生產(chǎn)熔斷器還繼續(xù)研制新的產(chǎn)品技術(shù)上也不斷進(jìn)步從這些方面說(shuō)明斷路器是先進(jìn)的保護(hù)電器而熔斷器也絕非過(guò)時(shí)或落后的產(chǎn)品應(yīng)該說(shuō)兩者相輔相成各有自己的應(yīng)用范圍

3. 熔斷器和斷路器的比較

現(xiàn)就熔斷器和斷路器的保護(hù)性能和其他特點(diǎn)進(jìn)行比較斷路器則按非選擇型和選擇型兩類分別敘述

3.1 熔斷器

（1） 熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

① 選擇性好上下級(jí)熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國(guó)標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過(guò)電流選擇比為1.61 的要求即上級(jí)熔斷體額定電流不小于下級(jí)的該值的1.6 倍就視為上下級(jí)能有選擇性切斷故障電流② 限流特性好分?jǐn)嗄芰Ω?span id="9mo6dag" class="myIcon">③ 相對(duì)尺寸較小④ 價(jià)格較便宜

（2） 熔斷器的主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

① 故障熔斷后必須更換熔斷體② 保護(hù)功能單一只有一段過(guò)電流反時(shí)限特性過(guò)載短路和接地故障都用此防護(hù)③ 發(fā)生一相熔斷時(shí)對(duì)三相電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致兩相運(yùn)轉(zhuǎn)的不良后果當(dāng)然可用帶發(fā)報(bào)警信號(hào)的熔斷器予以彌補(bǔ)一相熔斷可斷開三相④ 不能實(shí)現(xiàn)遙控需要與電動(dòng)刀開關(guān)開關(guān)組合才有可能

3.2 非選擇型斷路器

（1） 主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

① 故障斷開后可以手操?gòu)?fù)位不必更換元件除非切斷大短路電流后需要維修② 有反時(shí)限特性的長(zhǎng)延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段保護(hù)功能分別作為過(guò)載和短路防護(hù)用各司其職③ 帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控

（2） 主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)

① 上下級(jí)非選擇型斷路器間難以實(shí)現(xiàn)選擇性切斷故障電流較大時(shí)很容易導(dǎo)致上下級(jí)斷路器均瞬時(shí)斷開② 相對(duì)價(jià)格略高③ 部分?jǐn)嗦菲鞣謹(jǐn)嗄芰^小如額定電流較小的斷路器裝設(shè)在靠近大容量變壓器位置時(shí)會(huì)使分?jǐn)嗄芰Σ粔?span id="s6x6grk" class="myIcon">現(xiàn)在有高分?jǐn)嗄芰Φ?br /> 產(chǎn)品可以滿足但價(jià)較高

3.3 選擇型斷路器

（1） 主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

① 具有非選擇性斷路器上述各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)② 具有多種保護(hù)功能有長(zhǎng)延時(shí)瞬時(shí)短延時(shí)和接地故障（包括零序電流和剩余電流保護(hù)）保護(hù)分別實(shí)現(xiàn)過(guò)載斷路延時(shí)大短路電流瞬時(shí)動(dòng)作及接地故障防護(hù)保護(hù)靈敏度極高調(diào)節(jié)各種參數(shù)方便容易滿足配電線路各種防護(hù)要求另外可有級(jí)聯(lián)保護(hù)功能具有更良好的選擇性動(dòng)作性能③ 現(xiàn)今產(chǎn)品多具有智能特點(diǎn)除保護(hù)功能外還有電量測(cè)量故障記錄以及通信借口實(shí)現(xiàn)配電裝置及系統(tǒng)集中監(jiān)控管理

（2） 主要問(wèn)題

① 價(jià)格很高因此只宜在配電線路首端和特別重要場(chǎng)所的分干線使用② 尺寸較大

4. 配電線路特點(diǎn)和保護(hù)電器選型

4.1 配電線路特點(diǎn)和對(duì)保護(hù)電器的要求

（1） 配電系統(tǒng)通常有樹干式和放射式兩類還有兩者的混合系統(tǒng)一般樹干式系統(tǒng)的干線較長(zhǎng)對(duì)保護(hù)電器要求較高往往需要高檔保護(hù)電器即選擇型斷路器（2） 配電線路可分為主干線分干線和末端線路三種主干線是從變電所低壓配電屏引出的饋電線當(dāng)為樹干式線路此干線容量很大時(shí)通常使用母干線（3） 末端線路是直接連接用電設(shè)備短路或接地故障時(shí)要求盡快甚至瞬時(shí)切斷電路無(wú)選擇性要求

4.2 配電線路故障特點(diǎn)

（1） 短路和接地故障發(fā)生在末端回路多大約占到90%以上特別是插座回路更是如此原因是插頭插座和移動(dòng)電器及其導(dǎo)線和接頭等較容易出故障（2） 就故障類型而言接地故障多相間短路少前者約占80%~90%（3） 電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的末端回路通常是過(guò)載多短路故障較少電動(dòng)機(jī)的過(guò)載約占80%以上而過(guò)載是用熱繼電器保護(hù)的不會(huì)使熔斷器斷路器動(dòng)作

4.3 保護(hù)電器選型方案

根據(jù)前面敘述的電路故障特點(diǎn)和幾種保護(hù)電器性能的比較提出保護(hù)電器選型方案的建議本文只論述熔斷器和斷路器的選型方案而不涉及保護(hù)電器參數(shù)的整定

（1） 以下位置應(yīng)選用選擇型斷路器

① 變壓器低壓出線的總開關(guān)② 變電所低壓配電屏引出的母干線或引出的電流容量較大（如500A 以上）的樹干式線路的保護(hù)③ 重要場(chǎng)所的低壓配電屏引出的電流容量較大（如300A 以上）的放射式線路保護(hù)

（2） 以下位置可選用非選擇型斷路器

① 末端回路的保護(hù)② 靠近末端回路的上一級(jí)分干線的保護(hù)當(dāng)供給用電設(shè)備不多且偶然停電影響不太大時(shí)

（3） 以下位置宜選用熔斷器

① 配電線路中間各級(jí)分干線的保護(hù)② 變電所低壓配電屏引出的電流容量較?。ㄈ?00A 以下）的主干線的保護(hù)③ 有條件時(shí)也可用作電動(dòng)機(jī)末端回路的保護(hù)但此處不宜選用gG型熔斷器（即全范圍分?jǐn)?span id="jjcy8sf" class="myIcon">一般用途的熔斷器）而應(yīng)選用aM型熔斷器（即部分范圍分?jǐn)?span id="kscw3jd" class="myIcon">電動(dòng)機(jī)保護(hù)用熔斷器）因aM 型熔斷器選用的熔斷體額定電流比gG 型小得多有利于提高保護(hù)靈敏性也避免了使上級(jí)保護(hù)電器選的過(guò)大

（4） 保護(hù)電器選型綜合方案

各級(jí)線路保護(hù)電器選型建議列于表1

5. 關(guān)于合理應(yīng)用熔斷器的建議

（1） 正確認(rèn)識(shí)熔斷器在配電線路保護(hù)的作用和地位熔斷器和斷路器各有其特點(diǎn)在不同條件下發(fā)揮作用（2） 修訂熔斷器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行熔斷器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13539.1-92 和GB13539.2-92 是1992 年頒布實(shí)施的系等效采用IEC269 標(biāo)準(zhǔn)IEC 已于1998 年和1999 年修訂了該標(biāo)準(zhǔn)建議及時(shí)修訂該國(guó)標(biāo)使熔斷器標(biāo)準(zhǔn)跟上國(guó)際先進(jìn)水平（3） 努力提高熔斷器產(chǎn)品水平由于對(duì)熔斷器應(yīng)用的一些不正確理解和其他原因近年來(lái)該產(chǎn)品市場(chǎng)不景氣一些企業(yè)技術(shù)進(jìn)步較少希望能按新的IEC 標(biāo)準(zhǔn)和新修訂國(guó)標(biāo)必要時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)更高水平更多品種的產(chǎn)品如aM 系列熔斷器等產(chǎn)品（4） 低壓配電成套裝置和配電箱應(yīng)有一定數(shù)量的熔斷器方案以供配電設(shè)計(jì)人員和用戶選用