近十多年來，無論是工業(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越少，而是千篇一律地使用低壓斷路器，與之相應(yīng)的，低壓配電箱中裝設(shè)熔斷器的也大大減少。 　　

       1 問題的提出

　　“都什么年代了，還使用熔斷器!”“熔斷器已過時(shí)了!”這看似很有道理卻又產(chǎn)生頗多疑議的技術(shù)問題，擺在電氣專業(yè)技術(shù)人員的面前。近十多年來，無論是工業(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越少，而是千篇一律地使用低壓斷路器，與之相應(yīng)的，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)和作法。因此，有必要對(duì)熔斷器和斷路器(以下均指低壓配電線路)進(jìn)行一些比較和分析，以便讀者日后能更正確、合理地選用這兩種保護(hù)電器。

　　2 配電線路的保護(hù)和保護(hù)電器的發(fā)展

　　2.1 配電線路保護(hù)要求

　　為了在發(fā)生故障(如過載、短路和接地故障)時(shí)防護(hù)人身安全(間接接觸導(dǎo)致的電擊)，或避免線路過熱而導(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內(nèi)部和戶外各處，發(fā)生故障的機(jī)率大，而且可能有大量非專業(yè)人員接觸，更顯得這種防護(hù)的重要性。

　　最主要的是防護(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)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-95)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，還必須正確整定其參數(shù)，以保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可靠地有選擇地切斷電路，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，以使得被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)各處的具體條件和要求選用，不能簡(jiǎn)單地用“先進(jìn)”或“落后”給予評(píng)價(jià)。

　　在當(dāng)今世界上，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。近幾十年來，每十年左右產(chǎn)品便更新?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)提供性能極佳的保護(hù)電器。

　　近二十年來，我國(guó)電器工業(yè)的發(fā)展十分迅速，斷路器產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)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“落后的”或“過時(shí)的”產(chǎn)品。在德、法等國(guó)家的知名企業(yè)(如西門子、溯高美等電器公司)，不但仍在生產(chǎn)熔斷器，而且還在繼續(xù)研制新的產(chǎn)品，技術(shù)上也在不斷前進(jìn)。這些都說明斷路器是先進(jìn)的保護(hù)電器，決非“過時(shí)”或“落后”的產(chǎn)品。應(yīng)該說，熔斷器與斷路器兩者相輔相成，各有用途。

　　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)性能等特點(diǎn)進(jìn)行比較，其中斷路器按非選擇型和選擇型兩類分別敘述。

　　3.1 熔斷器

　　3.1.1 熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)可選擇性好：上下級(jí)熔斷器的熔斷體額定電流，只要符合國(guó)標(biāo)GB13539.1-92、GB13539.2-92和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過電流選擇比為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?

　　(3)相對(duì)尺寸較小;

　　(4)價(jià)格較便宜。

　　3.1.2 熔斷器的主要缺點(diǎn)

　　(1)故障熔斷后必須更換熔斷體;

　　(2)保護(hù)功能單一，只有一段過電流反時(shí)限特性，過載、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);

　　(4)不能實(shí)現(xiàn)遙控，需要與電動(dòng)刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)組合才有可能。

　　3.2 非選擇型斷路器

　　3.2.1 主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)故障斷開后，可以手操復(fù)位，不必更換器件，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)過電流脫扣器兩段保護(hù)功能，分別作過載和短路防護(hù)用，各司其職;

　　(3)帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控。

　　3.2.2 主要缺點(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)，將出現(xiàn)分?jǐn)嗄芰Σ粔颥F(xiàn)象。現(xiàn)在有高分?jǐn)嗄芰Φ漠a(chǎn)品可以滿足要求，但價(jià)格較高。

 3.3 選擇型斷路器

　　3.3.1 主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)具有上述非選擇型斷路器的各項(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))防護(hù)，分別實(shí)現(xiàn)過載、短路延時(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，還可有級(jí)聯(lián)保護(hù)功能，具有更良好的選擇性動(dòng)作性能;

　　(3)目前，選擇型斷路器產(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，以及通信接口，實(shí)現(xiàn)配電裝置及系統(tǒng)集中監(jiān)控管理。

　　3.3.2 主要問題

　　(1)價(jià)格很高，因此只宜在配電線路首端和特別重要場(chǎng)所的分干線上使用;

　　(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)。一般說，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，所以一般選用選擇型斷路器;

　　(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)備的線路，短路或接地故障時(shí)，要盡快或瞬時(shí)切斷電路，沒有選擇性要求。

　　4.2 配電線路故障特點(diǎn)

　　(1)短路和接地故障發(fā)生在末端回路的較多，大約要占所有故障的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)就故障類型說，接地故障多前者約占80%～90%，相間短路故障較少;

　　(3)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的末端回路，通常是過載多，短路故障較少，電動(dòng)機(jī)的過載約占總故障數(shù)的80%以上，而過載是用熱繼電器保護(hù)，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。

　　4.3.1 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)的放射式線路的保護(hù)。

　　4.3.2 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)，用于供給用電設(shè)備不多，且偶然停電影響不太大時(shí)。

　　4.3.3 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小(如300A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)唷⒁话阌猛镜娜蹟嗥?，而應(yīng)選用aM型熔斷器(即部分范圍分?jǐn)唷㈦妱?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)電器選得過大。

　　4.3.4 保護(hù)電器選型綜合方案

　　各級(jí)線路保護(hù)電器選型列于見下表。

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，等效采用IEC269標(biāo)準(zhǔn)，IEC已于1998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)品的技術(shù)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)量的熔斷器的方案，以供配電設(shè)計(jì)人員和用戶選用。