1、設計中有關熔斷器和斷路器的選型方案摘要 ：從配電線路的保護要求和保護電器開展的角度，分析和比擬了熔斷器和斷路器的主要優缺點。在此 根底上，給出了設計中有關熔斷器和斷路器的選型方案。指出應正確認識熔斷器和斷路器各自的作用和特 點，以及他們在不同條件下所發揮的作用。1 、問題的提出“都什么年代了，還使用熔斷器！ 熔“斷器已經過時了！ 這話似乎很有道理，但又是一個實際面對的 技術問題。真的，近十多年來，無論是工業建筑、民用建筑和戶外裝置的低壓配電系統設計中，使用低壓 熔斷器越來越少，大多數甚至千篇一律地使用低壓斷路器；與之相對應的是低壓配電箱中裝設熔斷器的也 大大減少。在低壓配電系統保護電器的應用中

2、，筆者認為這是一個不正確的或不全面的認識。因此，有必 要對熔斷器和斷路器以下均指低壓進行一些比擬和分析，以能更正確、合理地選用這兩種保護電器。2 、配電線路保護和保護電器的開展2.1 配電線路保護要求 低壓配電線路，為了防護在發生故障如過載、短路和接地故障時危及人身平安間接接觸導致的 電擊，或是線路過熱而導致損壞甚至引起電氣火災， 配電線路應有必要的防護措施， 以保護線路平安和用 電平安。由于低壓配電線路遍布各種建筑以致戶外各處，發生故障的幾率大，而且有大量非專業人員可能 接觸，更顯得這種防護特別重要。最主要的防護措施就是在各級配電線路裝設保護電器，以保證在電路發 生故障時，能有效地斷開故障電

3、路。這些保護應符合 GB50054-95 ?低壓配電設計標準?的有關規定。為 此，各級線路不僅要設置保護電器，還必須要正確整定其參數，以保證在規定的時間內可靠切斷故障；還 要求應有選擇地切斷電路，即要求最靠近故障點的保護電器動作，而其上級的保護電器不動作，以使得切 斷電路的范圍最小。2.2 保護電器的類型和開展保護電器主要有兩種：一是斷路器，二是熔斷器。斷路器類型很多，從與 本文相關的保護特性看，有非選擇型和選擇型斷路器兩大類；此外，還有帶漏電防護的斷路器。這些保護 電器各有自身的特點，自然也有其缺乏之處，應根據配電系統各自的具體條件和要求選用，不能簡單的用 先進或落后給予評價。在當今世界，特

4、別是一些興旺國家，斷路器產品和技術開展十分迅速，不斷研制出更新型、保護功能 更完善的斷路器。近十年來，差不多每十年左右更新換代一次，一直到推出功能完善、具有通信模塊的智 能型斷路器，為配電線路防護提供了性能極佳的保護電器。近 20 年來，我國電器工業開展十分迅速，斷 路器產品緊跟國際先進技術潮流， 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功能。 但是， 在歐美一些興旺國家，并沒有因為斷路器的快速開展而淘汰熔斷器，也沒有把熔斷器視作落后或過時的產 品。據知，在德、法等國家如西門子、溯高美等電器公司，不但仍生產熔斷器，還繼續研制新的產品，技 術上也不斷進步。從這些方面說明：斷路器是先進

5、的保護電器，而熔斷器也絕非過時或落后的產品。應該 說，兩者相輔相成，各有自己的應用范圍。3 、熔斷器和斷路器的比擬現 就熔斷器和斷路器的保護性能和其他特點進行比擬，斷路器熔斷器 1 熔斷器的主要優點和特點 選擇性好。上下級熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國標和IEC標準規定的過電流選擇比為1.6 :1 的要求，即上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的 1.6 倍，就視為上下級能有選擇性切斷故障電流； 限流特性好，分斷能力高； 相對尺寸較小； 價格較廉價。2 熔斷器的主要缺點和弱點 故障熔斷后必須更換熔斷體； 保護功能單一，只有一段過電流反時限特性，過載、短路和接地故障都用此防護；發生一相熔斷 時，

6、對三相電動機將導致兩相運轉的不良后果，當然可用帶發報警信號的熔斷器予以彌補，一相熔斷可斷 開三相；斷路器1 主要優點和特點 故障斷開后，可以手操復位，不必更換元件，除非切斷大短路電流后需要維修； 有反時限特性的長延時脫扣器和瞬時電流脫扣器兩段保護功能，分別作為過載和短路防護用，各司 其職； 帶電操機構時可實現遙控。2 主要缺點和弱點 上下級非選擇型斷路器間難以實現選擇性切斷，故障電流較大時，很容易導致上下級斷路器均瞬時 斷開； 相對價格略高； 局部斷路器分斷能力較小，如額定電流較小的斷路器裝設在靠近大容量變壓器斷路器1 主要優點和特點 具有非選擇性斷路器上述各項優點； 具有多種保護功能，有長延

7、時、瞬時、短延時和接地故障包括零序電流和剩余電流保護保護， 分別實現過載、斷路延時、大短路電流瞬時動作及接地故障防護，保護靈敏度極高，調節各種參數方便， 容易滿足配電線路各種防護要求。另外，可有級聯保護功能，具有更良好的選擇性動作性能； 現今產品多具有智能特點，除保護功能外，還有電量測量、故障記錄，以及通信借口，實現配電裝 置及系統集中監控管理。 2 主要問題 價格很高，因此只宜在配電線路首端和特別重要場所的分干線使用； 尺寸較大。4 、配電線路特點和保護電器選型4.1 配電線路特點和對保護電器的要求 1配電系統通常有樹干式和放射式兩類，還有兩者的混合系統。一般樹干式系統的干線較長，對保 護電

8、器要求較高，往往需要高檔保護電器，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， 當為樹干式線路，此干線容量很大時，通常使用母干線。3末端線路是直接連接用電設備， 短路或接地故障時， 要求盡快甚至瞬時切斷電路， 無選擇性要求。4.2 配電線路故障特點 1短路和接地故障，發生在末端回路多，大約占到 90% 以上，特別是插座回路更是如此，原因是 插頭、插座和移動電器及其導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電動機等設備的末端回路，通常是過載多，短路故障較少，電動機的過載約占80%

9、以上，而過載是用熱繼電器保護的，不會使熔斷器、斷路器保護電器選型方案根據前面表達的電路故障特點和幾種保 護電器性能的比擬，提出保護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 護電器參數的整定。1 以下位置應選用選擇型 ?的總開關；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； 重要場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。 2 以下位置可選用非選擇型斷路器 末端回路的保護； 靠近末端回路的上一級分干線的保護，當供給用電設備不多，且偶然停電影響不太大時。 3 以下位置宜選用熔斷器 配電線路中間各級分干線的保護；

10、 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； 有條件時也可用作電動機末端回路的保護，但此處不宜選用gG型熔斷器即全范圍分斷、一般用途的熔斷器 ，而應選用 aM 型熔斷器即局部范圍分斷、電動機保護用熔斷器 。因 aM 型熔斷器選用的 熔斷體額定電流比 gG 型小得多，有利于提高保護靈敏性，也防止了使上級保護電器選的過大。4保護電器選型綜合方案各級線路保護電器選型建議列于表 1注：1選選擇型斷路器，熔 熔斷器 aM 熔為 aM 型，非選 非選擇型斷路器 2 括號內為可 選方案5 、關于合理應用熔斷器的建議1 正確認識熔斷器在配電線路保護的作用和地位，熔斷器和斷路器各有其特點，

11、在不同條件下發揮 作用。2修訂熔斷器產品標準。現行熔斷器國家標準 GB13539.1-92 和GB13539.2-92 是1992年頒 布實施的， 系等效采用 IEC269 標準， IEC 已于 1998 年和 1999 年修訂了該標準， 建議及時修訂該國標， 使熔斷器標準跟上國際先進水平。3 努力提高熔斷器產品水平。 由于對熔斷器應用的一些不正確理解和其他原因，近年來該產品市場 不景氣，一些企業技術進步較少。希望能按新的 IEC 標準和新修訂國標，必要時引進國外先進技術，生產 更高水平、更多品種的產品，如 aM 系列熔斷器等產品。4 低壓配電成套裝置和配電箱，應有一定數量的熔斷器方案，以供配

12、電設計人員和用戶選用。低壓熔斷器和斷路器的比力和應用1. 題目的提出“都什么年月了，還使用熔斷器 !熔“斷器已經過時了 !這話宛如很有原理，但又是一個現實面臨的技 能題目。真的，近十多年來，無論是產業修建、民用修建和戶外裝置的低壓配電體系方案中，使用低壓熔 斷器越來越少， 大多數乃至千篇同等地使用 低壓斷路器 ; 與之相對應的是低壓配電箱中裝設熔斷器的也大大 淘汰。在低壓配電體系掩護電器的應用中，筆者以為這是一個不準確的或不全面的相識。因此，有須要對 熔斷器和斷路器 以下均指低壓 舉行一些比力和闡發，以能改準確、公正地選用這兩種掩護電器。2. 配電線路掩護和掩護電器的生長2.1 配電線路掩護要

13、求低壓配電線路，為了防護在孕育發生阻礙 如過載、短路和接地阻礙 時危及人身清靜 間接打仗導致 的電擊 ，或是線途經熱而導致破壞乃至引起電氣火災，配電線路應有須要的防護步伐，以掩護線路清靜和 用電清靜。由于低壓配電線路遍布種種修建以致戶外隨處，孕育發生阻礙的幾率大，而且有大量非專業職 員大概打仗，更顯得這種防護特別緊張。最主要的防護步伐即是在各級配電線路裝設掩護電器，以保證在 電路孕育發生阻礙時， 能有用地斷開阻礙電路。 這些掩護應切合 GB50054-95 ?低壓配電方案范例?的有 關劃定。為此，各級線路不光要設置掩護電器，還必須要準確整定其參數，以保證在劃定的時間內可靠切 斷阻礙 ;還要求應

14、有選擇地切斷電路，即要求最靠近阻礙點的掩護電器行動，而其上級的掩護電器不行動， 以使得切斷電路的領域最小。2.2 掩護電器的類型和生長掩護電器主要有兩種：一是 斷路器 ，二是熔斷器。斷路器類型許多，從與本文相干的掩護特性看， 有非選擇型和選擇型斷路器兩大類 ; 另外，還有帶泄電防護的斷路器。這些掩護電器各有自身的特點，自然 也有其不夠之處，應憑據配電體系各自的具體條件和要求選用，不能簡略的用先進或落伍給予評價。在當今天下，特別是一些興旺國家，斷路器產物和技能生長非常迅速，不停研制出更新型、掩護成 效更完滿的斷路器。近十年來，差未幾每十年左右更新換代一次，不停到推出成效完滿、具有通訊模塊的 智能

15、型斷路器，為配電線路防護提供了性能極佳的掩護電器。近20 年來，我國電器產業生長非常迅速，斷路器產物緊跟國際先進技能潮水，研制了多種智能型斷路器，為配電線路提供了更完滿的掩護成效。但 是，在泰西一些興旺國家，并沒有由于斷路器的快速生長而鐫汰熔斷器， 也沒有把熔斷器視作落伍或逾期的產物。據知，在德、法等國家如西門子、溯高美等電器公司，不光仍生產熔斷器，還連續研制新的產物， 技能上也不停前進。從這些方面說明：斷路器是先進的掩護電器，而熔斷器也絕非逾期或落伍的產物。應 該說，兩者相輔相成，各有自己的應用領域。3. 熔斷器和斷路器的比力現就熔斷器和斷路器的掩護性能和其他特點舉行比力， 斷路器那么按非選

16、擇型和選擇型兩類分別表達。3.1 熔斷器(1) 熔斷器的主要利益和特點 選擇性好。上下級熔斷器的熔斷體額定電流只要切合國標和 IEC 尺度劃定的過電流選擇比為 1.6 ：1 的要求，即上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的 1.6 倍，就視為上下級能有選擇性切斷阻礙電流 ; 限流特性好，分斷本領高 ; 相對尺寸較小 ; 價錢較自制。(2) 熔斷器 的主要缺點和缺點 阻礙熔斷后必須調換熔斷體 ; 掩護成效單一，只有一段過電流反時限特性，過載、短路和接地阻礙都用此防護 ; 孕育發生一相熔斷時， 對三相電動機將導致兩相運轉的不良效果， 雖然可用帶發報警信號的熔斷器 予以增補，一相熔斷可斷開三相 ; 不

17、能實現遙控，須要與電動刀開關、開關組合才有大概。3.2 非選擇型斷路器(1) 主要利益和特點 阻礙斷開后，可以手操復位，不必調換元件，除非切斷大短路電流后須要維修 ; 有反時限特性的長延時脫扣器和瞬時電流脫扣器兩段掩護成效， 分別作為過載和短路防護用， 各司 其職; 帶電操機構時可實現遙控。(2) 主要缺點和缺點 上下級非選擇型斷路器間難以實現選擇性切斷， 阻礙電流較大時， 很容易導致上下級斷路器均瞬時 斷開; 相對價錢略高 ; 部門斷路器分斷本領較小， 如額定電流較小的斷路器裝設在靠近大容量變壓器位置時， 會使分斷本 領不夠。如今有高分斷本領的產物可以饜足，但價較高。3.3 選擇型斷路器(1

18、) 主要利益和特點 具有非選擇性斷路器上述各項利益 ; 具有多種掩護成效，有長延時、瞬時、短延時和接地阻礙 ( 包羅零序電流和剩余電流掩護 ) 掩護，分 別實現過載、斷路延時、大短路電流瞬時行動及接地阻礙防護，掩護敏銳度極高，調治種種參數方便，容易饜足配電線路種種防 護要求。另外，可有級聯掩護成效，具有更良好的選擇性行動性能 ; 現今產物多具有智能特點，除掩護成效外，還有電量丈量、阻礙紀錄，以及通訊捏詞，實現配電裝 置及體系會集監控管理。(2) 主要題目 價錢很高，因此只宜在配電線路首端和特別緊張場所的分干線使用 ; 尺寸較大。4. 配電線路特點和掩護電器選型4.1 配電線路特點和對掩護電器的

19、要求(1) 配電體系通常有樹干式和放射式兩類，還有兩者的殽雜體系。一樣平常樹干式體系的干線較長， 對掩護電器要求較高，通常須要高等掩護電器，即選擇型斷路器。(2) 配電線路可分為主干線、分干線和著末線路三種。主干線是從變電所低壓配電屏引出的饋電線， 當為樹干式線路，此干線容量很大時，通常使用母干線。(3) 著末線路是直連續接用電配置， 短路或接地阻礙時， 要求盡快乃至瞬時切斷電路， 無選擇性要求。4.2 配電線路阻礙特點(1) 短路和接地阻礙， 孕育發生在著末回路多， 約莫占到 90% 以上， 特別是插座回路更是云云， 緣故 原由是插頭、插座和移動電器及其導線和討論等較容易出阻礙 ;(2) 就

20、阻礙類型而言，接地阻礙多，相間短路少，前者約占 80%90%;(3) 電動機等配置的著末回路， 通常是過載多， 短路阻礙較少，電動機的過載約占 80% 以上， 而過載 是用熱繼電器掩護的，不會使 熔斷器 、斷路器行動。4.3 掩護電器選型方案 憑據前面表達的電路阻礙特點和幾種掩護電器性能的比力，提出掩護電器選型方案的提倡。本文只 表達熔斷器和斷路器的選型方案，而不涉及掩護電器參數的整定。(1) 以下位置應選用選擇型斷路器 變壓器低壓出線的總開關 ; 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 ) 的樹干式線路的掩護 ; 緊張場所的低壓配電屏引出的電流容量較大 ( 如 300A 以上 ) 的放射式線路掩護