低压熔断器和断路器的比力和应用

1、设计中有关熔断器和断路器的选型方案摘要 ：从配电线路的保护要求和保护电器开展的角度，分析和比拟了熔断器和断路器的主要优缺点。在此 根底上，给出了设计中有关熔断器和断路器的选型方案。指出应正确认识熔断器和断路器各自的作用和特 点，以及他们在不同条件下所发挥的作用。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

2、，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拟和分析，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开展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平安间接接触导致的 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， 以保护线路平安和用 电平安。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

3、路。这些保护应符合 GB50054-95 ?低压配电设计标准?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 保护电器的类型和开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，自然也有其缺乏之处，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

4、别是一些兴旺国家，断路器产品和技术开展十分迅速，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，我国电器工业开展十分迅速，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， 在欧美一些兴旺国家，并没有因为断路器的快速开展而淘汰熔断器，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

5、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拟现 就熔断器和断路器的保护性能和其他特点进行比拟，断路器熔断器 1 熔断器的主要优点和特点 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； 限流特性好，分断能力高； 相对尺寸较小； 价格较廉价。2 熔断器的主要缺点和弱点 故障熔断后必须更换熔断体； 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；发生一相熔断 时，

6、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；断路器1 主要优点和特点 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； 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； 带电操机构时可实现遥控。2 主要缺点和弱点 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； 相对价格略高； 局部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断路器1 主要优点和特点 具有非选择性断路器上述各项优点； 具有多种保护功能，有长延

7、时、瞬时、短延时和接地故障包括零序电流和剩余电流保护保护， 分别实现过载、断路延时、大短路电流瞬时动作及接地故障防护，保护灵敏度极高，调节各种参数方便， 容易满足配电线路各种防护要求。另外，可有级联保护功能，具有更良好的选择性动作性能； 现今产品多具有智能特点，除保护功能外，还有电量测量、故障记录，以及通信借口，实现配电装 置及系统集中监控管理。 2 主要问题 价格很高，因此只宜在配电线路首端和特别重要场所的分干线使用； 尺寸较大。4 、配电线路特点和保护电器选型4.1 配电线路特点和对保护电器的要求 1配电系统通常有树干式和放射式两类，还有两者的混合系统。一般树干式系统的干线较长，对保 护电

8、器要求较高，往往需要高档保护电器，即选择型断路器。2 配电线路可分为主干线、分干线和末端线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线， 当为树干式线路，此干线容量很大时，通常使用母干线。3末端线路是直接连接用电设备， 短路或接地故障时， 要求尽快甚至瞬时切断电路， 无选择性要求。4.2 配电线路故障特点 1短路和接地故障，发生在末端回路多，大约占到 90% 以上，特别是插座回路更是如此，原因是 插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出故障；2 就故障类型而言，接地故障多，相间短路少，前者约占 80%90%； 3电动机等设备的末端回路，通常是过载多，短路故障较少，电动机的过载约占80%

9、以上，而过载是用热继电器保护的，不会使熔断器、断路器保护电器选型方案根据前面表达的电路故障特点和几种保 护电器性能的比拟，提出保护电器选型方案的建议。本文只论述熔断器和断路器的选型方案，而不涉及保 护电器参数的整定。1 以下位置应选用选择型 ?的总开关；变电所低压配电屏引出的母干线，或引出的电流容量较大如500A以上的树干式线路的保护； 重要场所的低压配电屏引出的电流容量较大如300A以上的放射式线路保护。 2 以下位置可选用非选择型断路器 末端回路的保护； 靠近末端回路的上一级分干线的保护，当供给用电设备不多，且偶然停电影响不太大时。 3 以下位置宜选用熔断器 配电线路中间各级分干线的保护；

10、 变电所低压配电屏引出的电流容量较小如300A以下的主干线的保护； 有条件时也可用作电动机末端回路的保护，但此处不宜选用gG型熔断器即全范围分断、一般用途的熔断器 ，而应选用 aM 型熔断器即局部范围分断、电动机保护用熔断器 。因 aM 型熔断器选用的 熔断体额定电流比 gG 型小得多，有利于提高保护灵敏性，也防止了使上级保护电器选的过大。4保护电器选型综合方案各级线路保护电器选型建议列于表 1注：1选选择型断路器，熔 熔断器 aM 熔为 aM 型，非选 非选择型断路器 2 括号内为可 选方案5 、关于合理应用熔断器的建议1 正确认识熔断器在配电线路保护的作用和地位，熔断器和断路器各有其特点，

11、在不同条件下发挥 作用。2修订熔断器产品标准。现行熔断器国家标准 GB13539.1-92 和GB13539.2-92 是1992年颁 布实施的， 系等效采用 IEC269 标准， IEC 已于 1998 年和 1999 年修订了该标准， 建议及时修订该国标， 使熔断器标准跟上国际先进水平。3 努力提高熔断器产品水平。 由于对熔断器应用的一些不正确理解和其他原因，近年来该产品市场 不景气，一些企业技术进步较少。希望能按新的 IEC 标准和新修订国标，必要时引进国外先进技术，生产 更高水平、更多品种的产品，如 aM 系列熔断器等产品。4 低压配电成套装置和配电箱，应有一定数量的熔断器方案，以供配

12、电设计人员和用户选用。低压熔断器和断路器的比力和应用1. 题目的提出“都什么年月了，还使用熔断器 !熔“断器已经过时了 !这话宛如很有原理，但又是一个现实面临的技 能题目。真的，近十多年来，无论是产业修建、民用修建和户外装置的低压配电体系方案中，使用低压熔 断器越来越少， 大多数乃至千篇同等地使用 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 淘汰。在低压配电体系掩护电器的应用中，笔者以为这是一个不准确的或不全面的相识。因此，有须要对 熔断器和断路器 以下均指低压 举行一些比力和阐发，以能改准确、公正地选用这两种掩护电器。2. 配电线路掩护和掩护电器的生长2.1 配电线路掩护要

13、求低压配电线路，为了防护在孕育发生阻碍 如过载、短路和接地阻碍 时危及人身清静 间接打仗导致 的电击 ，或是线途经热而导致破坏乃至引起电气火灾，配电线路应有须要的防护步伐，以掩护线路清静和 用电清静。由于低压配电线路遍布种种修建以致户外随处，孕育发生阻碍的几率大，而且有大量非专业职 员大概打仗，更显得这种防护特别紧张。最主要的防护步伐即是在各级配电线路装设掩护电器，以保证在 电路孕育发生阻碍时， 能有用地断开阻碍电路。 这些掩护应切合 GB50054-95 ?低压配电方案范例?的有 关划定。为此，各级线路不光要设置掩护电器，还必须要准确整定其参数，以保证在划定的时间内可靠切 断阻碍 ;还要求应

14、有选择地切断电路，即要求最靠近阻碍点的掩护电器行动，而其上级的掩护电器不行动， 以使得切断电路的领域最小。2.2 掩护电器的类型和生长掩护电器主要有两种：一是 断路器 ，二是熔断器。断路器类型许多，从与本文相干的掩护特性看， 有非选择型和选择型断路器两大类 ; 另外，还有带泄电防护的断路器。这些掩护电器各有自身的特点，自然 也有其不够之处，应凭据配电体系各自的具体条件和要求选用，不能简略的用先进或落伍给予评价。在当今天下，特别是一些兴旺国家，断路器产物和技能生长非常迅速，不停研制出更新型、掩护成 效更完满的断路器。近十年来，差未几每十年左右更新换代一次，不停到推出成效完满、具有通讯模块的 智能

15、型断路器，为配电线路防护提供了性能极佳的掩护电器。近20 年来，我国电器产业生长非常迅速，断路器产物紧跟国际先进技能潮水，研制了多种智能型断路器，为配电线路提供了更完满的掩护成效。但 是，在泰西一些兴旺国家，并没有由于断路器的快速生长而镌汰熔断器， 也没有把熔断器视作落伍或逾期的产物。据知，在德、法等国家如西门子、溯高美等电器公司，不光仍生产熔断器，还连续研制新的产物， 技能上也不停前进。从这些方面说明：断路器是先进的掩护电器，而熔断器也绝非逾期或落伍的产物。应 该说，两者相辅相成，各有自己的应用领域。3. 熔断器和断路器的比力现就熔断器和断路器的掩护性能和其他特点举行比力， 断路器那么按非选

16、择型和选择型两类分别表达。3.1 熔断器(1) 熔断器的主要利益和特点 选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要切合国标和 IEC 尺度划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阻碍电流 ; 限流特性好，分断本领高 ; 相对尺寸较小 ; 价钱较自制。(2) 熔断器 的主要缺点和缺点 阻碍熔断后必须调换熔断体 ; 掩护成效单一，只有一段过电流反时限特性，过载、短路和接地阻碍都用此防护 ; 孕育发生一相熔断时， 对三相电动机将导致两相运转的不良效果， 虽然可用带发报警信号的熔断器 予以增补，一相熔断可断开三相 ; 不

17、能实现遥控，须要与电动刀开关、开关组合才有大概。3.2 非选择型断路器(1) 主要利益和特点 阻碍断开后，可以手操复位，不必调换元件，除非切断大短路电流后须要维修 ; 有反时限特性的长延时脱扣器和瞬时电流脱扣器两段掩护成效， 分别作为过载和短路防护用， 各司 其职; 带电操机构时可实现遥控。(2) 主要缺点和缺点 上下级非选择型断路器间难以实现选择性切断， 阻碍电流较大时， 很容易导致上下级断路器均瞬时 断开; 相对价钱略高 ; 部门断路器分断本领较小， 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， 会使分断本 领不够。如今有高分断本领的产物可以餍足，但价较高。3.3 选择型断路器(1

18、) 主要利益和特点 具有非选择性断路器上述各项利益 ; 具有多种掩护成效，有长延时、瞬时、短延时和接地阻碍 ( 包罗零序电流和剩余电流掩护 ) 掩护，分 别实现过载、断路延时、大短路电流瞬时行动及接地阻碍防护，掩护敏锐度极高，调治种种参数方便，容易餍足配电线路种种防 护要求。另外，可有级联掩护成效，具有更良好的选择性行动性能 ; 现今产物多具有智能特点，除掩护成效外，还有电量丈量、阻碍纪录，以及通讯捏词，实现配电装 置及体系会集监控管理。(2) 主要题目 价钱很高，因此只宜在配电线路首端和特别紧张场所的分干线使用 ; 尺寸较大。4. 配电线路特点和掩护电器选型4.1 配电线路特点和对掩护电器的

19、要求(1) 配电体系通常有树干式和放射式两类，还有两者的殽杂体系。一样平常树干式体系的干线较长， 对掩护电器要求较高，通常须要高等掩护电器，即选择型断路器。(2) 配电线路可分为主干线、分干线和着末线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线， 当为树干式线路，此干线容量很大时，通常使用母干线。(3) 着末线路是直连续接用电配置， 短路或接地阻碍时， 要求尽快乃至瞬时切断电路， 无选择性要求。4.2 配电线路阻碍特点(1) 短路和接地阻碍， 孕育发生在着末回路多， 约莫占到 90% 以上， 特别是插座回路更是云云， 缘故 原由是插头、插座和移动电器及其导线和讨论等较容易出阻碍 ;(2) 就

20、阻碍类型而言，接地阻碍多，相间短路少，前者约占 80%90%;(3) 电动机等配置的着末回路， 通常是过载多， 短路阻碍较少，电动机的过载约占 80% 以上， 而过载 是用热继电器掩护的，不会使 熔断器 、断路器行动。4.3 掩护电器选型方案 凭据前面表达的电路阻碍特点和几种掩护电器性能的比力，提出掩护电器选型方案的提倡。本文只 表达熔断器和断路器的选型方案，而不涉及掩护电器参数的整定。(1) 以下位置应选用选择型断路器 变压器低压出线的总开关 ; 变电所低压配电屏引出的母干线，或引出的电流容量较大 ( 如 500A 以上 ) 的树干式线路的掩护 ; 紧张场所的低压配电屏引出的电流容量较大 ( 如 300A 以上 ) 的放射式线路掩护