1、設(shè)計(jì)中有關(guān)熔斷器和斷路器的選型方案摘要 ：從配電線路的保護(hù)要求和保護(hù)電器開(kāi)展的角度，分析和比擬了熔斷器和斷路器的主要優(yōu)缺點(diǎn)。在此 根底上，給出了設(shè)計(jì)中有關(guān)熔斷器和斷路器的選型方案。指出應(yīng)正確認(rèn)識(shí)熔斷器和斷路器各自的作用和特 點(diǎn)，以及他們?cè)诓煌瑮l件下所發(fā)揮的作用。1 、問(wèn)題的提出“都什么年代了，還使用熔斷器！ 熔“斷器已經(jīng)過(guò)時(shí)了！ 這話似乎很有道理，但又是一個(gè)實(shí)際面對(duì)的 技術(shù)問(wèn)題。真的，近十多年來(lái)，無(wú)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(lái)越少，大多數(shù)甚至千篇一律地使用低壓斷路器；與之相對(duì)應(yīng)的是低壓配電箱中裝設(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

2、，筆者認(rèn)為這是一個(gè)不正確的或不全面的認(rèn)識(shí)。因此，有必 要對(duì)熔斷器和斷路器以下均指低壓進(jìn)行一些比擬和分析，以能更正確、合理地選用這兩種保護(hù)電器。2 、配電線路保護(hù)和保護(hù)電器的開(kāi)展2.1 配電線路保護(hù)要求 低壓配電線路，為了防護(hù)在發(fā)生故障如過(guò)載、短路和接地故障時(shí)危及人身平安間接接觸導(dǎo)致的 電擊，或是線路過(guò)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(fā)生故障的幾率大，而且有大量非專(zhuān)業(yè)人員可能 接觸，更顯得這種防護(hù)特別重要。最主要的防護(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_(kāi)故障電

3、路。這些保護(hù)應(yīng)符合 GB50054-95 ?低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?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，還必須要正確整定其參數(shù)，以保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可靠切斷故障；還 要求應(yīng)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，以使得切 斷電路的范圍最小。2.2 保護(hù)電器的類(lèi)型和開(kāi)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(lèi)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(lèi)；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)，自然也有其缺乏之處，應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)各自的具體條件和要求選用，不能簡(jiǎn)單的用 先進(jìn)或落后給予評(píng)價(jià)。在當(dāng)今世界，特

4、別是一些興旺國(guó)家，斷路器產(chǎn)品和技術(shù)開(kāi)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。近十年來(lái)，差不多每十年左右更新?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)提供了性能極佳的保護(hù)電器。近 20 年來(lái)，我國(guó)電器工業(yè)開(kāi)展十分迅速，斷 路器產(chǎn)品緊跟國(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， 在歐美一些興旺國(guó)家，并沒(méi)有因?yàn)閿嗦菲鞯目焖匍_(kāi)展而淘汰熔斷器，也沒(méi)有把熔斷器視作落后或過(guò)時(shí)的產(chǎn) 品。據(jù)知，在德、法等國(guó)家如西門(mén)子、溯高美等電器公司，不但仍生產(chǎn)熔斷器，還繼續(xù)研制新的產(chǎn)品，技 術(shù)上也不斷進(jìn)步。從這些方面說(shuō)明：斷路器是先進(jìn)

5、的保護(hù)電器，而熔斷器也絕非過(guò)時(shí)或落后的產(chǎn)品。應(yīng)該 說(shuō)，兩者相輔相成，各有自己的應(yīng)用范圍。3 、熔斷器和斷路器的比擬現(xiàn) 就熔斷器和斷路器的保護(hù)性能和其他特點(diǎn)進(jìn)行比擬，斷路器熔斷器 1 熔斷器的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 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)和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過(guò)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； 限流特性好，分?jǐn)嗄芰Ω撸?相對(duì)尺寸較??； 價(jià)格較廉價(jià)。2 熔斷器的主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn) 故障熔斷后必須更換熔斷體； 保護(hù)功能單一，只有一段過(guò)電流反時(shí)限特性，過(guò)載、短路和接地故障都用此防護(hù)；發(fā)生一相熔斷 時(shí)，

6、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)，一相熔斷可斷 開(kāi)三相；斷路器1 主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 故障斷開(kāi)后，可以手操?gòu)?fù)位，不必更換元件，除非切斷大短路電流后需要維修； 有反時(shí)限特性的長(zhǎng)延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段保護(hù)功能，分別作為過(guò)載和短路防護(hù)用，各司 其職； 帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控。2 主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn) 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(kāi)； 相對(duì)價(jià)格略高； 局部斷路器分?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斷路器1 主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 具有非選擇性斷路器上述各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)； 具有多種保護(hù)功能，有長(zhǎng)延

7、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)保護(hù)， 分別實(shí)現(xiàn)過(guò)載、斷路延時(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，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； 現(xiàn)今產(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，以及通信借口，實(shí)現(xiàn)配電裝 置及系統(tǒng)集中監(jiān)控管理。 2 主要問(wèn)題 價(jià)格很高，因此只宜在配電線路首端和特別重要場(chǎng)所的分干線使用； 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(shù)干式和放射式兩類(lèi)，還有兩者的混合系統(tǒng)。一般樹(shù)干式系統(tǒng)的干線較長(zhǎng)，對(duì)保 護(hù)電

8、器要求較高，往往需要高檔保護(hù)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(dāng)為樹(shù)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， 短路或接地故障時(shí)， 要求盡快甚至瞬時(shí)切斷電路， 無(wú)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(dòng)電器及其導(dǎo)線和接頭等較容易出故障；2 就故障類(lèi)型而言，接地故障多，相間短路少，前者約占 80%90%； 3電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的末端回路，通常是過(guò)載多，短路故障較少，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載約占80%

9、以上，而過(guò)載是用熱繼電器保護(hù)的，不會(huì)使熔斷器、斷路器保護(hù)電器選型方案根據(jù)前面表達(dá)的電路故障特點(diǎn)和幾種保 護(hù)電器性能的比擬，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。1 以下位置應(yīng)選用選擇型 ?的總開(kāi)關(guān)；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(shù)干式線路的保護(hù)； 重要場(chǎng)所的低壓配電屏引出的電流容量較大如300A以上的放射式線路保護(hù)。 2 以下位置可選用非選擇型斷路器 末端回路的保護(hù)； 靠近末端回路的上一級(jí)分干線的保護(hù)，當(dāng)供給用電設(shè)備不多，且偶然停電影響不太大時(shí)。 3 以下位置宜選用熔斷器 配電線路中間各級(jí)分干線的保護(hù)；

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(hù)； 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)?、一般用途的熔斷?，而應(yīng)選用 aM 型熔斷器即局部范圍分?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，也防止了使上級(jí)保護(hù)電器選的過(guò)大。4保護(hù)電器選型綜合方案各級(jí)線路保護(hù)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(hào)內(nèi)為可 選方案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)，

11、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， 系等效采用 IEC269 標(biāo)準(zhǔn)， IEC 已于 1998 年和 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(lái)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)量的熔斷器方案，以供配

12、電設(shè)計(jì)人員和用戶選用。低壓熔斷器和斷路器的比力和應(yīng)用1. 題目的提出“都什么年月了，還使用熔斷器 !熔“斷器已經(jīng)過(guò)時(shí)了 !這話宛如很有原理，但又是一個(gè)現(xiàn)實(shí)面臨的技 能題目。真的，近十多年來(lái)，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)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(lái)越少， 大多數(shù)乃至千篇同等地使用 低壓斷路器 ; 與之相對(duì)應(yīng)的是低壓配電箱中裝設(shè)熔斷器的也大大 淘汰。在低壓配電體系掩護(hù)電器的應(yīng)用中，筆者以為這是一個(gè)不準(zhǔn)確的或不全面的相識(shí)。因此，有須要對(duì) 熔斷器和斷路器 以下均指低壓 舉行一些比力和闡發(fā)，以能改準(zhǔn)確、公正地選用這兩種掩護(hù)電器。2. 配電線路掩護(hù)和掩護(hù)電器的生長(zhǎng)2.1 配電線路掩護(hù)要

13、求低壓配電線路，為了防護(hù)在孕育發(fā)生阻礙 如過(guò)載、短路和接地阻礙 時(shí)危及人身清靜 間接打仗導(dǎo)致 的電擊 ，或是線途經(jīng)熱而導(dǎo)致破壞乃至引起電氣火災(zāi)，配電線路應(yīng)有須要的防護(hù)步伐，以掩護(hù)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(fā)生阻礙的幾率大，而且有大量非專(zhuān)業(yè)職 員大概打仗，更顯得這種防護(hù)特別緊張。最主要的防護(hù)步伐即是在各級(jí)配電線路裝設(shè)掩護(hù)電器，以保證在 電路孕育發(fā)生阻礙時(shí)， 能有用地?cái)嚅_(kāi)阻礙電路。 這些掩護(hù)應(yīng)切合 GB50054-95 ?低壓配電方案范例?的有 關(guān)劃定。為此，各級(jí)線路不光要設(shè)置掩護(hù)電器，還必須要準(zhǔn)確整定其參數(shù)，以保證在劃定的時(shí)間內(nèi)可靠切 斷阻礙 ;還要求應(yīng)

14、有選擇地切斷電路，即要求最靠近阻礙點(diǎn)的掩護(hù)電器行動(dòng)，而其上級(jí)的掩護(hù)電器不行動(dòng)， 以使得切斷電路的領(lǐng)域最小。2.2 掩護(hù)電器的類(lèi)型和生長(zhǎng)掩護(hù)電器主要有兩種：一是 斷路器 ，二是熔斷器。斷路器類(lèi)型許多，從與本文相干的掩護(hù)特性看， 有非選擇型和選擇型斷路器兩大類(lèi) ; 另外，還有帶泄電防護(hù)的斷路器。這些掩護(hù)電器各有自身的特點(diǎn)，自然 也有其不夠之處，應(yīng)憑據(jù)配電體系各自的具體條件和要求選用，不能簡(jiǎn)略的用先進(jìn)或落伍給予評(píng)價(jià)。在當(dāng)今天下，特別是一些興旺國(guó)家，斷路器產(chǎn)物和技能生長(zhǎng)非常迅速，不停研制出更新型、掩護(hù)成 效更完滿的斷路器。近十年來(lái)，差未幾每十年左右更新?lián)Q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(hù)提供了性能極佳的掩護(hù)電器。近20 年來(lái)，我國(guó)電器產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)非常迅速，斷路器產(chǎn)物緊跟國(guó)際先進(jìn)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(hù)成效。但 是，在泰西一些興旺國(guó)家，并沒(méi)有由于斷路器的快速生長(zhǎng)而鐫汰熔斷器， 也沒(méi)有把熔斷器視作落伍或逾期的產(chǎn)物。據(jù)知，在德、法等國(guó)家如西門(mén)子、溯高美等電器公司，不光仍生產(chǎn)熔斷器，還連續(xù)研制新的產(chǎn)物， 技能上也不停前進(jìn)。從這些方面說(shuō)明：斷路器是先進(jìn)的掩護(hù)電器，而熔斷器也絕非逾期或落伍的產(chǎn)物。應(yīng) 該說(shuō)，兩者相輔相成，各有自己的應(yīng)用領(lǐng)域。3. 熔斷器和斷路器的比力現(xiàn)就熔斷器和斷路器的掩護(hù)性能和其他特點(diǎn)舉行比力， 斷路器那么按非選

16、擇型和選擇型兩類(lèi)分別表達(dá)。3.1 熔斷器(1) 熔斷器的主要利益和特點(diǎn) 選擇性好。上下級(jí)熔斷器的熔斷體額定電流只要切合國(guó)標(biāo)和 IEC 尺度劃定的過(guò)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)能有選擇性切斷阻礙電流 ; 限流特性好，分?jǐn)啾绢I(lǐng)高 ; 相對(duì)尺寸較小 ; 價(jià)錢(qián)較自制。(2) 熔斷器 的主要缺點(diǎn)和缺點(diǎn) 阻礙熔斷后必須調(diào)換熔斷體 ; 掩護(hù)成效單一，只有一段過(guò)電流反時(shí)限特性，過(guò)載、短路和接地阻礙都用此防護(hù) ; 孕育發(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)的不良效果， 雖然可用帶發(fā)報(bào)警信號(hào)的熔斷器 予以增補(bǔ)，一相熔斷可斷開(kāi)三相 ; 不

17、能實(shí)現(xiàn)遙控，須要與電動(dòng)刀開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)組合才有大概。3.2 非選擇型斷路器(1) 主要利益和特點(diǎn) 阻礙斷開(kāi)后，可以手操?gòu)?fù)位，不必調(diào)換元件，除非切斷大短路電流后須要維修 ; 有反時(shí)限特性的長(zhǎng)延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段掩護(hù)成效， 分別作為過(guò)載和短路防護(hù)用， 各司 其職; 帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控。(2) 主要缺點(diǎn)和缺點(diǎn) 上下級(jí)非選擇型斷路器間難以實(shí)現(xiàn)選擇性切斷， 阻礙電流較大時(shí)， 很容易導(dǎo)致上下級(jí)斷路器均瞬時(shí) 斷開(kāi); 相對(duì)價(jià)錢(qián)略高 ; 部門(mén)斷路器分?jǐn)啾绢I(lǐng)較小， 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)， 會(huì)使分?jǐn)啾?領(lǐng)不夠。如今有高分?jǐn)啾绢I(lǐng)的產(chǎn)物可以饜足，但價(jià)較高。3.3 選擇型斷路器(1

18、) 主要利益和特點(diǎn) 具有非選擇性斷路器上述各項(xiàng)利益 ; 具有多種掩護(hù)成效，有長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)、短延時(shí)和接地阻礙 ( 包羅零序電流和剩余電流掩護(hù) ) 掩護(hù)，分 別實(shí)現(xiàn)過(guò)載、斷路延時(shí)、大短路電流瞬時(shí)行動(dòng)及接地阻礙防護(hù)，掩護(hù)敏銳度極高，調(diào)治種種參數(shù)方便，容易饜足配電線路種種防 護(hù)要求。另外，可有級(jí)聯(lián)掩護(hù)成效，具有更良好的選擇性行動(dòng)性能 ; 現(xiàn)今產(chǎn)物多具有智能特點(diǎn)，除掩護(hù)成效外，還有電量丈量、阻礙紀(jì)錄，以及通訊捏詞，實(shí)現(xiàn)配電裝 置及體系會(huì)集監(jiān)控管理。(2) 主要題目 價(jià)錢(qián)很高，因此只宜在配電線路首端和特別緊張場(chǎng)所的分干線使用 ; 尺寸較大。4. 配電線路特點(diǎn)和掩護(hù)電器選型4.1 配電線路特點(diǎn)和對(duì)掩護(hù)電器的

19、要求(1) 配電體系通常有樹(shù)干式和放射式兩類(lèi)，還有兩者的殽雜體系。一樣平常樹(shù)干式體系的干線較長(zhǎng)， 對(duì)掩護(hù)電器要求較高，通常須要高等掩護(hù)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(dāng)為樹(shù)干式線路，此干線容量很大時(shí)，通常使用母干線。(3) 著末線路是直連續(xù)接用電配置， 短路或接地阻礙時(shí)， 要求盡快乃至瞬時(shí)切斷電路， 無(wú)選擇性要求。4.2 配電線路阻礙特點(diǎn)(1) 短路和接地阻礙， 孕育發(fā)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(dòng)電器及其導(dǎo)線和討論等較容易出阻礙 ;(2) 就

20、阻礙類(lèi)型而言，接地阻礙多，相間短路少，前者約占 80%90%;(3) 電動(dòng)機(jī)等配置的著末回路， 通常是過(guò)載多， 短路阻礙較少，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載約占 80% 以上， 而過(guò)載 是用熱繼電器掩護(hù)的，不會(huì)使 熔斷器 、斷路器行動(dòng)。4.3 掩護(hù)電器選型方案 憑據(jù)前面表達(dá)的電路阻礙特點(diǎn)和幾種掩護(hù)電器性能的比力，提出掩護(hù)電器選型方案的提倡。本文只 表達(dá)熔斷器和斷路器的選型方案，而不涉及掩護(hù)電器參數(shù)的整定。(1) 以下位置應(yīng)選用選擇型斷路器 變壓器低壓出線的總開(kāi)關(guān) ; 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(shù)干式線路的掩護(hù) ; 緊張場(chǎng)所的低壓配電屏引出的電流容量較大 ( 如 300A 以上 ) 的放射式線路掩護(hù)