低壓配電斷路器與熔斷器的配合設(shè)計

傅遠(yuǎn)亮

摘 要：低壓配電線路中經(jīng)常選擇用來進(jìn)行保護(hù)部件，主要包括熔斷器和斷路器兩種基本類型。斷路器是最近幾年迅速發(fā)展起來的，一種比較領(lǐng)先的技術(shù)。其本身性能可靠，可供使用的類型比較多，保護(hù)功能相對來說比較全面。如果從保護(hù)特性上來進(jìn)行分類的話，包括選擇型和非選擇型兩個大的種類。熔斷器也是低壓線路中比較普及的一種起到保護(hù)作用的部件。但是，有很多用戶會產(chǎn)生一些不正確的想法，比如他們認(rèn)為熔斷器是過時的產(chǎn)品，已經(jīng)不能夠真正滿足社會需求了。實際上這種看法是非常不正確的，片面的。從他們各自的功能來看，這兩種產(chǎn)品其實各有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，也各有自己獨(dú)特的應(yīng)用范圍，使用中可以相輔相成，兩者的合理搭配會產(chǎn)生相當(dāng)不錯的效果。文章將針對這兩種元件的配合使用展開探討。

關(guān)鍵詞：低壓配電；斷路器；熔斷器；配合設(shè)計

為了確保工廠整體供電系統(tǒng)穩(wěn)定安全地運(yùn)行，避免短路和超負(fù)荷引起過大電流對工廠系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響，而要安裝保護(hù)裝置。我國工廠配電系統(tǒng)中最為習(xí)慣采用的就是過電流的保護(hù)裝置，主要涵蓋：低壓斷路器、熔斷器以及繼電器，其中繼電器主要是用來保護(hù)高壓工作條件下的供電系統(tǒng)。文章主要是對低壓相關(guān)的配電線路中比較常用的低壓熔斷器和一些斷路器的合理配合，做出如下的對比：低壓條件下的配電線路中，經(jīng)常用來進(jìn)行保護(hù)的元件主要有斷路器以及相關(guān)的熔斷器，斷路器對于熔斷器來講是近些年發(fā)展十分迅速的一種先進(jìn)的電路保護(hù)裝置。從它工作的基本保護(hù)特性上可以分為兩類，包括有選擇型和非選擇型兩大類。

1 低壓配電斷路器與熔斷器的基本屬性和特點(diǎn)

比較而言，熔斷器的保護(hù)范圍通常比較大，普遍適用于低壓供電系統(tǒng)，也適用于高壓供電系統(tǒng)，其設(shè)置比較簡單，易于操作等很多特點(diǎn)。在工廠供電系統(tǒng)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛；由于它的斷流能力相對來說比較小，可供選擇性比較差，而且熔體熔斷后更換不是十分方便，不能在短時間內(nèi)恢復(fù)地區(qū)供電，因此只有在一般要求供電可靠性比較低的廠區(qū)進(jìn)行使用。從原理上來講，熔斷器應(yīng)該符合基本的選擇性保護(hù)原則，也就是說，合理地對熔斷器進(jìn)行配置，能夠使電力的故障范圍盡可能地縮小到最小的程度，適合一般電力配置中的要求，供電系統(tǒng)應(yīng)該配置的熔斷器的數(shù)量要盡可能的少一些。

所謂低壓斷路器，就是指一種在一般電路故障狀態(tài)下，能夠根據(jù)自己判斷適時地自動切斷電路的低壓電路保護(hù)器件，它的主要適用范圍是在一些對操作靈活性比較高的地區(qū)或廠區(qū)，以及供電可靠性高和不需要頻繁操作的電路中。

低壓斷路器保護(hù)和熔斷器保護(hù)都能在電路過負(fù)荷以及短路狀態(tài)下進(jìn)行斷開電路的作用，用以切除過負(fù)荷部分和短路部分，保持整個系統(tǒng)的其它正常部分的正常運(yùn)作。但這種器件主要是作為系統(tǒng)的短路保護(hù)裝置。

1.1 兩種器件各自的優(yōu)點(diǎn)。（1）熔斷器。相比較來說，熔斷器的優(yōu)點(diǎn)主要在于它價格比較便宜，安裝的體積較小，操作設(shè)置比較簡便，還有它的電氣選擇性比較好。從一般工作原理來看，上下級熔斷器的工作條件是指熔體額定電流滿足上級熔體額定電流，并且不低于下級熔體值1.6倍，就可以正常地工作，就能夠為設(shè)備的上下級進(jìn)行選擇性地切斷發(fā)生故障電流。它容易選擇和安裝還表現(xiàn)在不用進(jìn)行必要的整定和調(diào)試，而且限流性能較好，分?jǐn)嗯袛嗄芰Ω摺＃?）非選擇性斷路器與選擇性斷路器。斷路器在進(jìn)行保護(hù)動作之后，很容易復(fù)位，并且相當(dāng)部分?jǐn)嗦菲骱芏喽紟в邢嚓P(guān)的電操動機(jī)構(gòu)，這可以很大程度上實現(xiàn)遙控操作。在電氣性能方面，它們都設(shè)置了防護(hù)過載設(shè)置的脫扣器，以防止短路瞬時的過電流。而選擇性斷路器的發(fā)明則是在非選擇性斷路器的原有基礎(chǔ)之上，增加其他很多的保護(hù)措施，有長延時、短延時和接地故障的防護(hù)。它的保護(hù)靈敏度要求比較高，對于電路環(huán)境的各種參數(shù)的調(diào)整極其方便，滿足各種配電線路具有個性化特點(diǎn)的防護(hù)要求，可以實現(xiàn)對原來配電裝置以及整個電路系統(tǒng)的集中檢查管理。

1.2 兩種器件各自的缺點(diǎn)。（1）熔斷器。這種裝置的缺點(diǎn)主要在于保護(hù)性能比較單一，因為只有在故障熔斷之后一段時間，進(jìn)行更換熔體之后才能繼續(xù)使用，無疑，這樣就容易造成普通熔斷器在單相熔斷時缺相。（2）斷路器。目前市面上，這種元件相比于熔斷器價格普遍偏高，而且上下級之間的非選擇型斷路器之間，很難實現(xiàn)可供選擇的切斷操作，故障電流在比較大的時候，有可能使上下級斷路器之間瞬時斷開，影響使用效果。

2 對兩種斷路器合理選型以及合理的級間協(xié)調(diào)

從目前電路系統(tǒng)保護(hù)裝置的選用上看，低壓斷路器和熔斷器都被普遍和廣泛地運(yùn)用。由于這些年來，新型低壓斷路器發(fā)展速度極為驚人，在很大程度上促使用戶在選用設(shè)備時，更熱衷于選擇斷路器。毫無疑問，這種認(rèn)識是比較片面、而且不正確的。在進(jìn)行低壓配電時，對相應(yīng)的配電線路過載和短路保護(hù)主要使用的是相關(guān)的過電流保護(hù)和電器保護(hù)設(shè)備。在進(jìn)行設(shè)備的選擇時，低壓斷路器與熔斷器是可以很好地進(jìn)行配合使用的。如線路采用有限的斷路器保護(hù)，不僅使保護(hù)更加徹底有效，而且還可以適當(dāng)?shù)販p少配電線路的分?jǐn)嗉墧?shù)，降低設(shè)備進(jìn)行選擇性保護(hù)的繁雜程度，大大地降低了使用成本，同時極大地滿足了進(jìn)電路保護(hù)的要求。

當(dāng)在實際的安裝中選擇采用兩者都可以發(fā)揮作用的低壓斷路器配合后備熔斷進(jìn)行保護(hù)時，應(yīng)該選擇熔斷器的交接點(diǎn)電流不能高于低壓斷路器額定的短路電流的80%，如果超過這個數(shù)值，應(yīng)該由熔斷器選擇動作進(jìn)行保護(hù)。同時這樣的設(shè)置也應(yīng)符合相應(yīng)的國家法規(guī)的實際安裝要求。

在進(jìn)行設(shè)備選型時具體步驟包括：（1）根據(jù)設(shè)置的工作場所，應(yīng)該完全地滿足其型號及技術(shù)指標(biāo)的要求，（2）根據(jù)實際需求，在確定斷路器的具體型號、指標(biāo)后，要盡可能地兼顧并考慮到這類上下級形式的保護(hù)裝置，注意其使用過程中的整體協(xié)調(diào)性，盡可能地從總體上滿足對電路系統(tǒng)進(jìn)行選擇性保護(hù)的要求。

在整體低壓供配電設(shè)備系統(tǒng)中，最有可能的幾個故障類型包括：短路、接地故障、過載、瞬時斷電、沖擊電流等。每當(dāng)以上這些故障發(fā)生的時候，為了保證沒有發(fā)生故障部分能夠正常供電工作，就必須考慮到所采用保護(hù)裝置的配合使用。在常見的低壓電路系統(tǒng)中，過載和短路是最為常見的故障，一般稱高過1.1-10倍的設(shè)備電流稱為過載，高于10倍的稱做短路。還應(yīng)區(qū)別不同類型的故障，采用瞬時斷電保護(hù)裝置，切除短路或者過載的電流故障。在進(jìn)行選型時應(yīng)密切關(guān)注以下幾點(diǎn)要求：（1）相應(yīng)的過載區(qū)域和短路的區(qū)域；（2）進(jìn)行短路選擇的技術(shù)操作：①對相關(guān)電路進(jìn)行選擇的時候，上下級的斷路器之間的保護(hù)電流是有一定級差的；②對時間的選擇上，上級斷路器一般帶有長短不一的短路短延時動能，動作時在上級與相關(guān)的下級之間有一定的動作時差。

3 結(jié)語

文章從技術(shù)層面上對低壓斷路器以及熔斷器本身各自所具備的基本特征進(jìn)行了科學(xué)有效的分析，特別是根據(jù)各種設(shè)計不同的負(fù)載來提供配電的連續(xù)可靠性，并根據(jù)以上這些因素，具體評價出選擇使用局部的選擇性配電保護(hù)，或者說是進(jìn)行全部選擇性的配供電保護(hù)或后備式的配供保護(hù)，用戶可以在綜合考慮各種變量的前提下，實現(xiàn)上下級之間的協(xié)調(diào)配合，設(shè)計出合適而又經(jīng)濟(jì)的低壓配電系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王剛，周罡，檀心.低壓斷路器和熔斷器的選擇及應(yīng)用[J].科技視界，2014（29）：107.

[2] 謝煒.熔斷器與斷路器在低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用的比較[J].電氣應(yīng)用，2013（02）：16-22.

[3] 趙重鳴.低壓熔斷器與斷路器在配電線路中的選配[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2009（18）：92.