低压配电断路器与熔断器的配合设计

　　低压配电线路中经常选择用来进行保护部件，主要包括熔断器和断路器两种基本类型。断路器是最近几年迅速发展起来的，一种比较领先的技术。其本身性能可靠，可供使用的类型比较多，保护功能相对来说比较全面。如果从保护特性上来进行分类的话，包括选择型和非选择型两个大的种类。熔断器也是低压线路中比较普及的一种起到保护作用的部件。但是，有很多用户会产生一些不正确的想法，比如他们认为熔断器是过时的产品，已经不能够真正满足社会需求了。实际上这种看法是非常不正确的，片面的。从他们各自的功能来看，这两种产品其实各有自己的优点和缺点，也各有自己独特的应用范围，使用中可以相辅相成，两者的合理搭配会产生相当不错的效果。文章将针对这两种元件的配合使用展开探讨。

　　《电力需求侧管理》(双月刊)创刊于1999年，由国家电网公司主管、国家电网公司电力需求侧管理指导中心主办、东南大学协办。国家电网公司、国家计委、国家经贸委有关部门负责人和全国各网、省电力公司市场营销部负责人等为本刊编委会成员。

　　为了确保工厂整体供电系统稳定安全地运行，避免短路和超负荷引起过大电流对工厂系统安全稳定的影响，而要安装保护装置。我国工厂配电系统中最为习惯采用的就是过电流的保护装置，主要涵盖：低压断路器、熔断器以及继电器，其中继电器主要是用来保护高压工作条件下的供电系统。文章主要是对低压相关的配电线路中比较常用的低压熔断器和一些断路器的合理配合，做出如下的对比：低压条件下的配电线路中，经常用来进行保护的元件主要有断路器以及相关的熔断器，断路器对于熔断器来讲是近些年发展十分迅速的一种先进的电路保护装置。从它工作的基本保护特性上可以分为两类，包括有选择型和非选择型两大类。

　　1 低压配电断路器与熔断器的基本属性和特点

　　比较而言，熔断器的保护范围通常比较大，普遍适用于低压供电系统，也适用于高压供电系统，其设置比较简单，易于操作等很多特点。在工厂供电系统中的应用相当广泛;由于它的断流能力相对来说比较小，可供选择性比较差，而且熔体熔断后更换不是十分方便，不能在短时间内恢复地区供电，因此只有在一般要求供电可靠性比较低的厂区进行使用。从原理上来讲，熔断器应该符合基本的选择性保护原则，也就是说，合理地对熔断器进行配置，能够使电力的故障范围尽可能地缩小到最小的程度，适合一般电力配置中的要求，供电系统应该配置的熔断器的数量要尽可能的少一些。

　　所谓低压断路器，就是指一种在一般电路故障状态下，能够根据自己判断适时地自动切断电路的低压电路保护器件，它的主要适用范围是在一些对操作灵活性比较高的地区或厂区，以及供电可靠性高和不需要频繁操作的电路中。

　　低压断路器保护和熔断器保护都能在电路过负荷以及短路状态下进行断开电路的作用，用以切除过负荷部分和短路部分，保持整个系统的其它正常部分的正常运作。但这种器件主要是作为系统的短路保护装置。

　　1.1 两种器件各自的优点。(1)熔断器。相比较来说，熔断器的优点主要在于它价格比较便宜，安装的体积较小，操作设置比较简便，还有它的电气选择性比较好。从一般工作原理来看，上下级熔断器的工作条件是指熔体额定电流满足上级熔体额定电流，并且不低于下级熔体值1.6倍，就可以正常地工作，就能够为设备的上下级进行选择性地切断发生故障电流。它容易选择和安装还表现在不用进行必要的整定和调试，而且限流性能较好，分断判断能力高。(2)非选择性断路器与选择性断路器。断路器在进行保护动作之后，很容易复位，并且相当部分断路器很多都带有相关的电操动机构，这可以很大程度上实现遥控操作。在电气性能方面，它们都设置了防护过载设置的脱扣器，以防止短路瞬时的过电流。而选择性断路器的发明则是在非选择性断路器的原有基础之上，增加其他很多的保护措施，有长延时、短延时和接地故障的防护。它的保护灵敏度要求比较高，对于电路环境的各种参数的调整极其方便，满足各种配电线路具有个性化特点的防护要求，可以实现对原来配电装置以及整个电路系统的集中检查管理。

　　1.2 两种器件各自的缺点。(1)熔断器。这种装置的缺点主要在于保护性能比较单一，因为只有在故障熔断之后一段时间，进行更换熔体之后才能继续使用，无疑，这样就容易造成普通熔断器在单相熔断时缺相。(2)断路器。目前市面上，这种元件相比于熔断器价格普遍偏高，而且上下级之间的非选择型断路器之间，很难实现可供选择的切断操作，故障电流在比较大的时候，有可能使上下级断路器之间瞬时断开，影响使用效果。

　　2 对两种断路器合理选型以及合理的级间协调

　　从目前电路系统保护装置的选用上看，低压断路器和熔断器都被普遍和广泛地运用。由于这些年来，新型低压断路器发展速度极为惊人，在很大程度上促使用户在选用设备时，更热衷于选择断路器。毫无疑问，这种认识是比较片面、而且不正确的。在进行低压配电时，对相应的配电线路过载和短路保护主要使用的是相关的过电流保护和电器保护设备。在进行设备的选择时，低压断路器与熔断器是可以很好地进行配合使用的。如线路采用有限的断路器保护，不仅使保护更加彻底有效，而且还可以适当地减少配电线路的分断级数，降低设备进行选择性保护的繁杂程度，大大地降低了使用成本，同时极大地满足了进电路保护的要求。

　　当在实际的安装中选择采用两者都可以发挥作用的低压断路器配合后备熔断进行保护时，应该选择熔断器的交接点电流不能高于低压断路器额定的短路电流的80%，如果超过这个数值，应该由熔断器选择动作进行保护。同时这样的设置也应符合相应的国家法规的实际安装要求。

　　在进行设备选型时具体步骤包括：(1)根据设置的工作场所，应该完全地满足其型号及技术指标的要求，(2)根据实际需求，在确定断路器的具体型号、指标后，要尽可能地兼顾并考虑到这类上下级形式的保护装置，注意其使用过程中的整体协调性，尽可能地从总体上满足对电路系统进行选择性保护的要求。

　　在整体低压供配电设备系统中，最有可能的几个故障类型包括：短路、接地故障、过载、瞬时断电、冲击电流等。每当以上这些故障发生的时候，为了保证没有发生故障部分能够正常供电工作，就必须考虑到所采用保护装置的配合使用。在常见的低压电路系统中，过载和短路是最为常见的故障，一般称高过1.1-10倍的设备电流称为过载，高于10倍的称做短路。还应区别不同类型的故障，采用瞬时断电保护装置，切除短路或者过载的电流故障。在进行选型时应密切关注以下几点要求：(1)相应的过载区域和短路的区域;(2)进行短路选择的技术操作：①对相关电路进行选择的时候，上下级的断路器之间的保护电流是有一定级差的;②对时间的选择上，上级断路器一般带有长短不一的短路短延时动能，动作时在上级与相关的下级之间有一定的动作时差。

　　3 结语

　　文章从技术层面上对低压断路器以及熔断器本身各自所具备的基本特征进行了科学有效的分析，特别是根据各种设计不同的负载来提供配电的连续可靠性，并根据以上这些因素，具体评价出选择使用局部的选择性配电保护，或者说是进行全部选择性的配供电保护或后备式的配供保护，用户可以在综合考虑各种变量的前提下，实现上下级之间的协调配合，设计出合适而又经济的低压配电系统。

　　参考文献

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