低壓配電斷路器與熔斷器的配合設計

　　低壓配電線路中經常選擇用來進行保護部件，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展起來的，一種比較領先的技術。其本身性能可靠，可供使用的類型比較多，保護功能相對來說比較全面。如果從保護特性上來進行分類的話，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作用的部件。但是，有很多用戶會產生一些不正確的想法，比如他們認為熔斷器是過時的產品，已經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，這兩種產品其實各有自己的優點和缺點，也各有自己獨特的應用范圍，使用中可以相輔相成，兩者的合理搭配會產生相當不錯的效果。文章將針對這兩種元件的配合使用展開探討。

　　《電力需求側管理》(雙月刊)創刊于1999年，由國家電網公司主管、國家電網公司電力需求側管理指導中心主辦、東南大學協辦。國家電網公司、國家計委、國家經貿委有關部門負責人和全國各網、省電力公司市場營銷部負責人等為本刊編委會成員。

　　為了確保工廠整體供電系統穩定安全地運行，避免短路和超負荷引起過大電流對工廠系統安全穩定的影響，而要安裝保護裝置。我國工廠配電系統中最為習慣采用的就是過電流的保護裝置，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高壓工作條件下的供電系統。文章主要是對低壓相關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，經常用來進行保護的元件主要有斷路器以及相關的熔斷器，斷路器對于熔斷器來講是近些年發展十分迅速的一種先進的電路保護裝置。從它工作的基本保護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

　　比較而言，熔斷器的保護范圍通常比較大，普遍適用于低壓供電系統，也適用于高壓供電系統，其設置比較簡單，易于操作等很多特點。在工廠供電系統中的應用相當廣泛;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，不能在短時間內恢復地區供電，因此只有在一般要求供電可靠性比較低的廠區進行使用。從原理上來講，熔斷器應該符合基本的選擇性保護原則，也就是說，合理地對熔斷器進行配置，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，供電系統應該配置的熔斷器的數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下，能夠根據自己判斷適時地自動切斷電路的低壓電路保護器件，它的主要適用范圍是在一些對操作靈活性比較高的地區或廠區，以及供電可靠性高和不需要頻繁操作的電路中。

　　低壓斷路器保護和熔斷器保護都能在電路過負荷以及短路狀態下進行斷開電路的作用，用以切除過負荷部分和短路部分，保持整個系統的其它正常部分的正常運作。但這種器件主要是作為系統的短路保護裝置。

　　1.1 兩種器件各自的優點。(1)熔斷器。相比較來說，熔斷器的優點主要在于它價格比較便宜，安裝的體積較小，操作設置比較簡便，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，就能夠為設備的上下級進行選擇性地切斷發生故障電流。它容易選擇和安裝還表現在不用進行必要的整定和調試，而且限流性能較好，分斷判斷能力高。(2)非選擇性斷路器與選擇性斷路器。斷路器在進行保護動作之后，很容易復位，并且相當部分斷路器很多都帶有相關的電操動機構，這可以很大程度上實現遙控操作。在電氣性能方面，它們都設置了防護過載設置的脫扣器，以防止短路瞬時的過電流。而選擇性斷路器的發明則是在非選擇性斷路器的原有基礎之上，增加其他很多的保護措施，有長延時、短延時和接地故障的防護。它的保護靈敏度要求比較高，對于電路環境的各種參數的調整極其方便，滿足各種配電線路具有個性化特點的防護要求，可以實現對原來配電裝置以及整個電路系統的集中檢查管理。

　　1.2 兩種器件各自的缺點。(1)熔斷器。這種裝置的缺點主要在于保護性能比較單一，因為只有在故障熔斷之后一段時間，進行更換熔體之后才能繼續使用，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調

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

　　當在實際的安裝中選擇采用兩者都可以發揮作用的低壓斷路器配合后備熔斷進行保護時，應該選擇熔斷器的交接點電流不能高于低壓斷路器額定的短路電流的80%，如果超過這個數值，應該由熔斷器選擇動作進行保護。同時這樣的設置也應符合相應的國家法規的實際安裝要求。

　　在進行設備選型時具體步驟包括：(1)根據設置的工作場所，應該完全地滿足其型號及技術指標的要求，(2)根據實際需求，在確定斷路器的具體型號、指標后，要盡可能地兼顧并考慮到這類上下級形式的保護裝置，注意其使用過程中的整體協調性，盡可能地從總體上滿足對電路系統進行選擇性保護的要求。

　　在整體低壓供配電設備系統中，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。每當以上這些故障發生的時候，為了保證沒有發生故障部分能夠正常供電工作，就必須考慮到所采用保護裝置的配合使用。在常見的低壓電路系統中，過載和短路是最為常見的故障，一般稱高過1.1-10倍的設備電流稱為過載，高于10倍的稱做短路。還應區別不同類型的故障，采用瞬時斷電保護裝置，切除短路或者過載的電流故障。在進行選型時應密切關注以下幾點要求：(1)相應的過載區域和短路的區域;(2)進行短路選擇的技術操作：①對相關電路進行選擇的時候，上下級的斷路器之間的保護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的下級之間有一定的動作時差。

　　3 結語

　　文章從技術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行了科學有效的分析，特別是根據各種設計不同的負載來提供配電的連續可靠性，并根據以上這些因素，具體評價出選擇使用局部的選擇性配電保護，或者說是進行全部選擇性的配供電保護或后備式的配供保護，用戶可以在綜合考慮各種變量的前提下，實現上下級之間的協調配合，設計出合適而又經濟的低壓配電系統。

　　參考文獻

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