低壓配電系統中斷路器與熔斷器的對比

【摘要】根據低壓斷路器與熔斷器的特點，并結合低壓配電系統的實際情況，比較低壓斷路器和熔斷器各自的優缺點，做到保護電器在低壓配電系統中的合理選擇。

【關鍵詞】斷路器；保護電器；熔斷器；配電系統

一、背景

伴隨國民經濟的發展以及國家工業化進程的不斷深入，與國民經濟息息相關的低壓配電領域也隨之快速發展；特別是近年來，隨著智能電網概念的推廣與普及以及智能化控制要求的不斷提高，使得低壓斷路器的市場應用不斷擴大，在目前的低壓配電系統的設計中，已越來越少的使用到熔斷器，讓人們對低壓熔斷器產生了一種已經落后的感覺。本文針對目前這種情況就低壓斷路器及熔斷器的優缺點進行分析與比較，以便在設計過程中可以根據配電系統的實際情況來合理的選擇保護電器。

二、保護電器在低壓配電系統中的作用與發展

1.保護電器在低壓配電系統中的作用

低壓斷路器及低壓熔斷器作為保護電器在低壓配電系統中的作用是相同的，《低壓配電設計規范》（GB50054-1995）中規定，低壓配電線路應裝設短路保護，過負載保護和接地故障保護。實現這些保護所使用的保護電器即為斷路器和熔斷器。

2.低壓斷路器的發展

低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。世界上最早的斷路器是一種刀開關和過流脫扣器的結合，隨后發展出具有自由脫扣裝置的空氣斷路器，伴隨科技的進步、電弧原理的發現，又發明了各種滅弧裝置，逐漸形成了目前的結構形式；后來由于電子元件的在各行各業的應用，又產生了電子脫扣裝置；至20 世紀末，由于大規模集成電路和信息技術的發展與普及，又相應出現了智能化的斷路器。國產斷路器隨著市場擴大以及需求的增加，也得到了長足發展，已擁有自主知識產權并形成了完整的產品系列，已在國民經濟的各個領域廣泛應用。

3.低壓熔斷器的發展

低壓熔斷器在我國最初由國外引進，前期主要仿制蘇聯產品，80年代后，國內的熔斷器產業興起，產品形成系列化，但由于產業基礎薄弱、技術標準滯后，所以生產水平一般。代表產品有RTO和RL1系列。近年熔斷器隨進口設備的引進而大量涌入，使得國內熔斷器開始了新的發展。國外產品大批量進入， 極大的豐富了國內市場，也促進了國產熔斷器的進一步發展。

三、低壓斷路器與低壓熔斷器的特點

1.低壓斷路器

1）優勢

保護功能多樣，除基本的過載與短路保護外，還具有長延時、短延時、瞬時和接地故障（包括零序電流和剩余電流保護）保護，可以手動調整保護參數，且靈敏度高，以滿足不同配電線路的特殊要求；一相出現故障即可同時切斷三相，保證線路不會出現缺相故障；具有遙信、遙控等功能，配電數據可以上傳及遠程操作，并可方便的接入智能電網系統；故障后可手動復位，無需更換任何元件，大大節省設備運行成本并極大的提高了工作效率。

2）劣勢

相較于同容量的熔斷器，斷路器的尺寸較大；部分斷路器分斷能力較小，無法滿足配電系統設計要求；選擇性較差，上下級斷路器間選擇性切斷較難實現，大故障電流時，易導致上下級斷路器同時斷開；價格相對同容量的熔斷器高，增加了運行費用。

2.低壓熔斷器

1）優勢

限流特性好，分斷能力較高；有很好的選擇性；尺寸緊湊，節省安裝的空間；價格便宜，易于檢測維護。

2）劣勢

保護功能單一，僅有一段過電流反時限特性，短路保護， 過負載保護和接地故障保護全部使用此反時限特性，無法進行參數的調整；當一相熔斷時，其它兩相無法同時斷開，容易造成缺相故障；無法滿足電網智能化對監測數據傳輸的要求；故障后必須更換新的熔芯，使設備的圍護變得繁瑣，同時也對操作人員的能力提出了更高的要求。

四、低壓斷路器與低壓熔斷器性能比較

1）分斷能力

熔斷器分斷電流靠的是固定的熔片，熔片由銅片通過沖壓加工而成，在分斷時可形成多個支路，多個分斷點；在分斷電流時，各分斷點平均分配總能量，每個分斷點承擔的分斷任務很小。熔斷體熔化時間小于0.01s，阻止電流的增大。斷路器雖然也可以完成大電流的分斷，但由于它分斷的原理為機械脫扣動作，對產品的加工制造提出了更高的要求，分斷性能也會相應受到限制。

2）選擇性

熔斷器的選擇性很好，上下級的熔斷器熔體的額定電流符合國標和IEC標準規定的過電流選擇比1.6：1的要求即可。而應用斷路器就很難實現選擇性切斷，選擇性較差，當整個回路中有較大的故障電流時，將極易使上下級斷路器同時斷開， 即失去了選擇行的電氣保護。

3）靈活性

低壓斷路器有很好的靈活性，它具有瞬時、長延時、短延時及接地故障保護，靈敏度較高，可根據實際需求調整相應的參數。而低壓熔斷器保護功能單一，只有一段過電流反時限特性，熔芯一經確定，則其保護參數就已全部確定。

4）檢修便利行

低壓熔斷器檢修方便，出現故障時，只需更換熔芯即可；而低壓斷路器則存在操作復雜、檢修難度大等缺點，但相對于低壓熔斷器需要每次故障后更換熔芯的操作，低壓斷路器故障后正常情況下無需更換配件，相對較安全。

5）成本

同容量的斷路器較熔斷器的將價格要貴出很多，例如，一臺分斷能力30kA的斷路器市場價格相當于熔斷器的十幾倍。除了斷路器本身的價格，斷路器在幾次切斷較大短路電流后，變有可能需要更換觸頭，也是一筆不小的開支，兒熔斷器在成本控制方面要做的好很多。

五、結束語

隨著我國經濟的深入發展，低壓配電行業也隨之進一步發展，其中配電系統的建設又是重中之重；低壓斷路器與低壓熔斷器有著各自不同的特點與優勢，作為工程技術人員，應從具體工程的實際情況出發，根據不同需求，合理選擇保護電器的應用，合理的選擇低壓保護電器。做到保證配電系統安全穩定運行的前提下，盡量減少設備投資與使用成本。

參考文獻

[1]《低壓配電設計規范》GB50054-1995.

[2]中國航空工業規劃設計研究院等編.工業與民用配電設計手冊（第三版）[M].中國電力出版社，2005年07月.

[3]任元會.低壓熔斷器和斷路器的比較及應用[J].電氣工程應用，2004年第2期.