低压熔断器和断路器的比较和应用

　1. 问题的提出
　　
　　“都什么年代了，还使用熔断器！”“熔断器已经过时了！”这话似乎很有道理，但又是一个实际面对的技术问题。真的，近十多年来，无论是工业建筑、民用建筑和户外装置的低压配电系统设计中，使用低压熔断器越来越少，大多数甚至千篇一律地使用低压断路器；与之相对应的是低压配电箱中装设熔断器的也大大减少。在低压配电系统保护电器的应用中，笔者认为这是一个不正确的或不全面的认识。因此，有必要对熔断器和断路器（以下均指低压）进行一些比较和分析，以能更正确、合理地选用这两种保护电器。
　　
　　2. 配电线路保护和保护电器的发展
　　
　　2.1 配电线路保护要求
　　
　　低压配电线路，为了防护在发生故障（如过载、短路和接地故障）时危及人身安全（间接接触导致的电击），或是线路过热而导致损坏甚至引起电气火灾，配电线路应有必要的防护措施，以保护线路安全和用电安全。由于低压配电线路遍布各种建筑以致户外各处，发生故障的几率大，而且有大量非专业人员可能接触，更显得这种防护特别重要。最主要的防护措施就是在各级配电线路装设保护电器，以保证在电路发生故障时，能有效地断开故障电路。这些保护应符合GB50054-95《低压配电设计规范》的有关规定。为此，各级线路不仅要设置保护电器，还必须要正确整定其参数，以保证在规定的时间内可靠切断故障；还要求应有选择地切断电路，即要求最靠近故障点的保护电器动作，而其上级的保护电器不动作，以使得切断电路的范围最小。
　　
　　2.2 保护电器的类型和发展
　　
　　保护电器主要有两种：一是断路器，二是熔断器。断路器类型很多，从与本文相关的保护特性看，有非选择型和选择型断路器两大类；此外，还有带漏电防护的断路器。这些保护电器各有自身的特点，自然也有其不足之处，应根据配电系统各自的具体条件和要求选用，不能简单的用先进或落后给予评价。
　　在当今世界，特别是一些发达国家，断路器产品和技术发展十分迅速，不断研制出更新型、保护功能更完善的断路器。近十年来，差不多每十年左右更新换代一次，一直到推出功能完善、具有通信模块的智能型断路器，为配电线路防护提供了性能极佳的保护电器。近20 年来，我国电器工业发展十分迅速，断路器产品紧跟国际先进技术潮流，研制了多种智能型断路器，为配电线路提供了更完善的保护功能。但是，在欧美一些发达国家，并没有因为断路器的快速发展而淘汰熔断器，也没有把熔断器视作落后或过时的产品。据知，在德、法等国家如西门子、溯高美等电器公司，不但仍生产熔断器，还继续研制新的产品，技术上也不断进步。从这些方面说明：断路器是先进的保护电器，而熔断器也绝非过时或落后的产品。应该说，两者相辅相成，各有自己的应用范围。
　　
　　3. 熔断器和断路器的比较
　　
　　现就熔断器和断路器的保护性能和其他特点进行比较，断路器则按非选择型和选择型两类分别叙述。
　　
　　3.1 熔断器
　　
　　（1） 熔断器的主要优点和特点
　　
　　① 选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合国标和IEC标准规定的过电流选择比为1.6：1 的要求，即上级熔断体额定电
　　流不小于下级的该值的1.6 倍，就视为上下级能有选择性切断故障电流；
　　② 限流特性好，分断能力高；
　　③ 相对尺寸较小；
　　④ 价格较便宜。
　　
　　（2） 熔断器的主要缺点和弱点
　　
　　① 故障熔断后必须更换熔断体；
　　② 保护功能单一，只有一段过电流反时限特性，过载、短路和接地故障都用此防护；
　　③ 发生一相熔断时，对三相电动机将导致两相运转的不良后果，当然可用带发报警信号的熔断器予以弥补，一相熔断可断开三相；
　　④ 不能实现遥控，需要与电动刀开关、开关组合才有可能。
　　
　　3.2 非选择型断路器
　　
　　（1） 主要优点和特点
　　
　　① 故障断开后，可以手操复位，不必更换元件，除非切断大短路电流后需要维修；
　　② 有反时限特性的长延时脱扣器和瞬时电流脱扣器两段保护功能，分别作为过载和短路防护用，各司其职；
　　③ 带电操机构时可实现遥控。
　　
　　（2） 主要缺点和弱点
　　
　　① 上下级非选择型断路器间难以实现选择性切断，故障电流较大时，很容易导致上下级断路器均瞬时断开；
　　② 相对价格略高；
　　③ 部分断路器分断能力较小，如额定电流较小的断路器装设在靠近大容量变压器位置时，会使分断能力不够。现在有高分断能力的
　　产品可以满足，但价较高。
　　
　　3.3 选择型断路器
　　
　　（1） 主要优点和特点
　　
　　① 具有非选择性断路器上述各项优点；
　　② 具有多种保护功能，有长延时、瞬时、短延时和接地故障（包括零序电流和剩余电流保