熔断器和断路器的区别

低压熔断器式隔离开关的应用

路鹏松2014-03-19

低压熔断器和低压断路器都是用于短路及过负荷保护的电气装置。近些年来，我国的民用建筑电气设计较多采用断路器．而一些经济发达的国家对熔断器和断路器的采用却基本是各占一半．究其原因，笔者做了一定的研究分析和归纳．对这两种保护装置的设计选用给出了一定的指导意见。并介绍了低压熔断器式隔离开关的应用。

1 低压保护装置的任务和选用

低压配电线路的过负荷和短路是各类电气设备运行过程中最常出现的故障．因此过负荷保护和短路保护就是低压配电线路保护装置的两大任务。

在对熔断器和断路器的设计选型时，应根据外界环境影响条件来加以区分，而人的行为能力是最主要的一个影响条件，见表1。

对于小功率的终端支路。如住宅楼内每套住宅设置的电源总断路器和照明、插座的支线断路器作为短路保护和过负荷保护是应该的，没有异议。但在配电系统设计中对BA4和BA5类人员管理维护的工厂、企业和一些大型民用建筑、办公大楼、商场、超市、高层建筑的泵房、空调机房等，都采用断路器而不选用或很少选用熔断器作为电气保护装置的做法就值得讨论和商榷。为了使低压配电系统的设计更为安全、经济、合理，现将熔断器和断路器的工作原理及使用范围作一较全面的对比，以供设计人员参考，合理选用熔断器和断路器。

2 断路器

断路器结构复杂，用于短路保护的电磁式快速脱扣器和承担过负荷保护的双金属脱扣器是两个相互独立的装置。

2．1 非选择型断路器

2．1．1 主要优点

a．断路器因故障断开后，可手动复位，不必更换元件，但在切断大短路电流后需要维护。

b．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，分别作为过负荷和短路保护用。

c．带电操机构时可实现遥控。

2．1．2 主要缺点

a．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。

b．运行可靠性较差。

c．运行维护成本较高。

d．部分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出线位置时，会使整个系统的分断能力下降，现已有高分断能力的产品可以满足，但价格较高。

2．2 选择型断路器

2．2．1 主要优点

a．具有非选择型断路器上述各项优点。

b．具有多种保护功能，有长延时、短延时、瞬时和接地故障(包括零序电流和剩余电流)保护，分别实现过负荷、短路延时、短路瞬时动作及接地故障保护，保护灵敏度高，调节各种参数方便，容易满足配电线路各种保护要求。 c．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，以及通信接口，实现配电装置及系统集中监控管理。

2．2．2 主要缺点

a．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。

b．尺寸较大。

c．运行维护成本较高。

3 熔断器及熔断器组合电器

3．1 熔断器

3．1．1 主要优点

a．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：l的要求，即上级熔断体额定电流不小于下级熔断体额定电流的1．6倍．就视为上下级能选择性切断故障电流。

b．限流特性好，分断能力高。在额定工作电压下，熔断器的分断能力可达到80—120 kA。

c．相对于断路器来说，熔断器的尺寸小，开断容量大，安装方便、使用灵活。

d．可靠性好。熔断器组合电器相对于断路器，内部结构较简单，运行时可靠性高。

e．运行维护成本较低。在发生短路、过负荷故障情况下，因熔断器组合电器起保护作用的是熔断器熔体，所以损坏的是熔断器的一个部件，只需更换熔断器部件即可，方便快捷；而断路器起保护作用的是内部脱扣器系统，损坏的是内部的脱扣器。在连续几次故障情况下，熔断器组合电器损坏的依旧是熔体，而断路器此时已不能满足使用要求，必须更换新的断路器，耗时、麻烦。所以综合比较熔断器组合电器的运行成本比断路器低得多。

3．1．2 主要缺点

a．因故障熔断器熔体熔断后必须更换。

b．保护功能单一，只有一段过电流反时限特性，过负荷、短路和接地故障都用此保护。

3．2 熔断器式隔离开关

3．2．1 熔断器式隔离开关的主要特点

熔断器式隔离开关是将传统的熔断器、隔离器和开关结合为一体的熔断器组合电器，不仅可带负荷操作，而且限流特性明显，选择特性好，可以实现线路的最佳保护，可广泛应用于低压配电系统。

3．2．2 熔断器式隔离开关进行线路保护的优点

使用熔断器式隔离开关进行线路保护不仅具有熔断器的特点，还有以下优点：

a．熔断器的时间一电流特性由熔体的性能决定，熔断器的时间一电流特性曲线更接近被保护回路的热承受能力特性曲线，具有较好的过电流保护效果。

b．熔断器式隔离开关可进行额定负荷下的开合操作。

c．虽然熔断器的熔体只具有一次开断功能，但采用熔断器式隔离开关可更换规格相同的熔体，再次投人运行非常简便。

d．熔断器式隔离开关在低压配电网络中可实现远距离监测功能。

4 配电线路特点和对保护电器的要求

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．对保护电器要求较高，往往需要带选择性的保护电器。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路，当为树干式配电，干线容量很大时，通常使用母干线。末端线路是直接连接用电设备，短路或接地故障时，要求瞬时切断电路．无选择性要求。 4．1 配电线路故障特点

a．短路和接地故障发生在末端回路的情况较多，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。

b．就故障类型而言，接地故障较多．相间短路较少，前者约占80％～90％。

c．电动机等设备的末端回路，通常是过负荷较多，短路故障较少，电动机的过负荷约占80％以上．而过负荷是用热继电器保护的，不会使熔断器、断路器动作。