低压断路器与熔断器如何选择

低压断路器与熔断器如何选择

汪春生

（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065）

摘要：低压熔断器和低压断路器作为保护电器，都有着各自不同的特点和优势，合理的选择低压保护电器，满足工程需要，减少运行维护难度和节省投资，保证配电系统运行的稳定性，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在选型过程中我们不但要对配电系统认真分析，掌握器件的各项技术参数，还要借鉴以往的经验不断总结和创新提高系统安全性，从而确保其最大程度发挥其功效。基于此本文分析了低压断路器与熔断器的选择了。

关键词：低压断路器；熔断器；保护

1低压断路器与熔断器概述

1.1低压熔断器的发展

在中国，熔断器由国外引进，在80年代以前，中国的熔断器主要仿制苏联产品，在80年代后，中国的熔断器产业兴起，形成了系列化产品，但技术标准滞后，生产水平一般，产业基础薄弱。代表性产品是RL1和RTO系列。改革开放后熔断器随国外设备的引进而大量涌入，使得中国熔断器开始了新的发展。欧美产品大规模进入，极大的丰富了国内市场，也促进了国内熔断器的进一步发展。

熔断器具有很多的优点和特点，主要是：

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。

但是其也存在一定的缺点，主要是：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。

1.2低压断路器的发展

世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。就世界范围而言，1905年具有自由脱扣装置的空气断路器诞生了；1930年以来，随着科学、技术的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的操作机构；50年代末，电子元件的兴起，产生了电子脱扣器；20世纪末，由于小型化电脑的发展和普及，又有智能型断路器的问世。国内断路器的发展随着市场的不断扩大也进一步发展，拥有了全系列产品和自己的核心技术，而国产的断路器也广泛的应用于各行业中。

断路器具有很多的优点和特点：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；③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。

但也存在很多问题：①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；②尺寸较大。

2低压熔断器和低压断路器的选择

以下位置应选用选择型的断路器:①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;②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。

以下位置可选用非选择型断路器:①末端回路的保护;②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。

以下位置宜选用熔断器:①配电线路中间各级分干线的保护;②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;③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(即部分范围分断、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，也避免了使上级保护电器选得过大。

3低压断路器和熔断器的级差配合

级差配合是指网络中上端与下端的保护电器之间在电气量动作值的设定上应有一定的落差，在网络中某一点发生短路或过电流故障时，无论保护电器是断路器还是熔断器，保护电器均能按预先规定的动作次序有选择性地动作，不允许越级动作，把事故停电限制在最小范围。(l)低压主开关柜内保护电器的级差配合。低压主开关柜内的保护电器应把供电可靠性放在主要位置，以确保连续供电，由于低压保护电器接近配电变压器，因此要求它既要与配电变压器一次侧的高压熔断器的保护特性配合，又要与下级电器实现全选择性保护配合。(2)终端配电箱内保护电器的级差配合。终端配电箱直接连接用电设备，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。终端配电箱内的低压保护电器应设短路和接地故障保护，而线路末端则不必设短路保护，而是根据所接用电设备需要装设控制电器或为其装设过载保护电器。

4选择注意事项

在低压供配电系统中，常见的故障主要有以下几个方面：过载、短路、冲击电流、接地故障、电压降及瞬时断电出现的暂态电流等。当故障发生时，为保证无故障部分能正常供电，就必须考虑保护装置之间的协调与配合。在低压配电系统中，过载和短路最常见，一般把电流1.1-10倍的工作电流称为过载，高于10倍时称短路。应区别不同类别的故障，采用带瞬动或短时脱水器的保护装置，切除短路或过电流故障。在做选型时应注意以下几点：①过载区域和短路区域②短路选择性技术a、电流的选择性。上下级断路器保护整定电流具有一定的级差。b、时间的选择性。上级断路器带有短路短延时动能，并与下级有动作时间差。c、逻辑的选择性。通过上下级断路器的区域选择性联锁功能实现完全的选择性d、能量的选择性。上下级断路器额定电流具有一定的级差，利用断路器的脱扣能量不同来实现选择性脱扣。

5对压熔断器与低压断路器的分析

5.1压熔断器与低压断路器性能比较

5.1.1、短路分断能力

熔断器是靠固定的熔体片来分断故障电流，熔体片由铜片通过冲压加工而成，其特点可形成多支路，多分断点;在分断短路电流时，把分断的总能量平均分给各个多断点，从而使每个分断点承担的分断任务就很小。熔断体熔化短路电流的时间很短(一般<0.01s)，从而阻止了预期电流的增大。断路器虽然也能完成分断大电流的任务，但由于它本身的不足(机械脱扣动作、体积大、耗能多、单回路、单断点)给产品的加工制造和性能都带来很多的不便和限制。

5.1.2、选择性

熔断器的选择性很好。在动作时间≤0.1s的条件下，上下级的熔断器熔体的额定电流符合国标和IEC标准规定的过电流选择比1.6：1的要求。而断路器之间很难实现选择性切断。而低压断路器选择性较差，当电气回路中的故障电流较大时，很容易导致上下级断路器同时断开，从而使得电气保护失去选择性。

5.1.3、灵活性

低压熔断器保护功能单一，只有一段过电流反时限特性，熔体一旦确定，则其电气参数全部确定。而低压断路器具有长延时、瞬时、短延时和接地故障保护灵敏度高，各种参数可以根据实际需要调节，灵活性好。

参考文献

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[2]安亮.低压熔断器与断路器的对比[J].中国石油和化工标准与质量，2011，11:225.