一文讀懂熔斷器與斷路器的區(qū)別

　　需要說(shuō)明只有將熔斷器與開(kāi)關(guān)配合起來(lái)，與斷路器進(jìn)行比較才是公平的，故本文以適用在配電系統(tǒng)的NH-gG型熔斷器及其開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行闡述。NH是指高分?jǐn)嗄芰Φ牡蛪喝蹟嗥鞯慕y(tǒng)稱，NHgG型熔斷器則稱高分?jǐn)啵℉RC）熔斷器。

　　1、使用和維護(hù)的方便性

　　在低壓配電終端，電氣故障會(huì)由過(guò)載或其他原因而引起，微型斷路器可在過(guò)載后再合閘，其操作簡(jiǎn)便，因此選用小型斷路器作為保護(hù)電器比較合適。而對(duì)熔斷器開(kāi)關(guān)則必須更換熔斷器后才能重新投入使用，有時(shí)會(huì)發(fā)生一時(shí)沒(méi)有合適的熔斷器進(jìn)行更換的情況。

　　但對(duì)于由專業(yè)人士維護(hù)的低壓配電系統(tǒng)和普通低壓柜而言，斷路器則沒(méi)有這些優(yōu)勢(shì)了。首先這些場(chǎng)所故障發(fā)生不頻繁;其次發(fā)生故障后不檢查就直接合上斷路器會(huì)有很大的危險(xiǎn)，尤其是短路故障。熔斷器在發(fā)生不同故障時(shí)，其狀態(tài)也不同，為判斷事故原因提供了依據(jù)。

　　2、短路防護(hù)

　　一般NH-gG型熔斷器具有100kA以上的分?jǐn)嗄芰?，大大超過(guò)大多數(shù)斷路器，而普通斷路器的分?jǐn)嗄芰υ?5～35kA，如果增加分?jǐn)嗄芰?，則價(jià)格成倍增加。熔斷器限流作用很強(qiáng)，斷路器也難以相提并論，當(dāng)故障電流還沒(méi)來(lái)得及達(dá)到最高值時(shí)電路就已經(jīng)被熔斷器所切斷，因此它能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備、電纜及電動(dòng)機(jī)等提供安全保護(hù)，避免它們?cè)诙搪窌r(shí)遭受電動(dòng)力和熱效應(yīng)的損壞，可大大降低短路電流對(duì)系統(tǒng)所產(chǎn)生的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定要求。斷路器是機(jī)械器件，其分?jǐn)嗄芰退俣仁芟抻跈C(jī)械部件的動(dòng)作過(guò)程，這是斷路器分?jǐn)嗄芰Φ陀谌蹟嗥鞯脑?。總的?lái)說(shuō)斷路器不如熔斷器的限流特性好，切斷故障電流的速度也不如熔斷器快，熔斷器與斷路器的特性比較如圖1所示。

　　此外，在工作電壓為400V、500V和690V時(shí)，熔斷器分?jǐn)嗄芰缀醪皇苡绊?，而這方面斷路器就相形見(jiàn)絀了。當(dāng)工作電壓較高時(shí)，大多數(shù)斷路器的分?jǐn)嗄芰?huì)顯著下降。通常，在電壓為690V時(shí)的分?jǐn)嗄芰σ仍?00V時(shí)小30%。以某品牌塑殼式斷路器為例，其工作電壓在400V時(shí)分?jǐn)嗄芰?0kA，但工作電壓在690V時(shí)分?jǐn)嗄芰χ挥?0kA。正是熔斷器的高分?jǐn)嗄芰?，在歐 洲，其常常作為分?jǐn)嗄芰Φ偷奈⑿蛿嗦菲骰蛩軞?式斷路器的后備保護(hù)，而且熔斷器切斷短路故障時(shí)無(wú)飛弧。

　　3、過(guò)載防護(hù)

　　對(duì)于電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，是采用熱繼電器來(lái)防護(hù)過(guò)載的，而非aM型熔斷器或斷路器，此處斷路器的過(guò)載防護(hù)功能并不適用，不能以此來(lái)說(shuō)明熔斷器無(wú)過(guò)載防護(hù)功能，況且熔斷器類開(kāi)關(guān)可以解決熔斷器缺相的問(wèn)題。

　　對(duì)于額定電流大于16A的gG型熔斷器的約定熔斷電流為1.6In，有人認(rèn)為這樣有時(shí)難以滿足過(guò)載防護(hù)公式I2≤1.45Iz，電線電纜截面積就要選擇比整定同樣電流的斷路器要大，特別指出這是熔斷器的缺點(diǎn)。這個(gè)問(wèn)題要辯證地看，按載流量選擇電纜截面積最小，卻帶來(lái)了將來(lái)擴(kuò)容的麻煩，熔斷器及其開(kāi)關(guān)多用在配電干線的電源側(cè)，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面積，雖工程造價(jià)略有增加，但電纜運(yùn)行費(fèi)用降低，建設(shè)增加費(fèi)用在一定期限內(nèi)可收回，而且解決了前述擴(kuò)容麻煩的問(wèn)題。需要說(shuō)明的是，對(duì)于過(guò)載防護(hù)公式I2≤1.45Iz而言，執(zhí)行德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)的gG類熔斷器是能夠滿足該公式的。

　　4、上下級(jí)選擇性

　　對(duì)于符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13539（等同IEC60269）的gG類熔斷器選擇性是容易實(shí)現(xiàn)的，只要上級(jí)熔斷器與下級(jí)熔斷器的整定電流之比不小于1.6。例如一個(gè)gG型額定電流為100A的熔斷器對(duì)于一個(gè)gG型額定電流為160A的熔斷器來(lái)說(shuō)，保證了完全選擇性。甚至有些國(guó)外產(chǎn)品，上級(jí)熔斷器與下級(jí)熔斷器整定電流之比可以做到1.25，也能夠?qū)崿F(xiàn)上下級(jí)具有完全選擇性。上下級(jí)選擇性如圖2所示。

　　對(duì)于上下級(jí)兩個(gè)斷路器來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)同樣的功能就比較困難。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，在大多數(shù)情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)上下級(jí)選擇性的兩個(gè)斷路器規(guī)格之間的整定電流比值比熔斷器之間的比值要大得多。如此一來(lái)增大各級(jí)電器元件的電流等級(jí)，會(huì)使電纜電線截面積加大，而且上下級(jí)兩個(gè)斷路器還必須是同一制造商、生產(chǎn)的同一代產(chǎn)品。

　　特別需要指出的是，只要是符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13539的gG型熔斷器，即便上下級(jí)熔斷器不是同一品牌也不會(huì)改變選擇性，這是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的。

　　工程標(biāo)準(zhǔn)要求低壓配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性，各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但實(shí)際工程多選擇非選擇性斷路器，并不能實(shí)現(xiàn)上下級(jí)的選擇性，如果選用選擇性斷路器，1個(gè)動(dòng)輒就上萬(wàn)元人民幣，與熔斷器及開(kāi)關(guān)共兩三千元人民幣相比，費(fèi)用太高。為此我國(guó)相關(guān)電氣專家呼吁廣大電氣從業(yè)人員應(yīng)重視這一問(wèn)題，為何不考慮選用熔斷器及其開(kāi)關(guān)呢？

　　5、可靠性

　　熔斷器的基本工作原理是在線路中連接熔絲，僅一個(gè)過(guò)電流就可使熔絲熔斷以保護(hù)線路中其他裝置。熔斷器是靜態(tài)保護(hù)裝置，整個(gè)產(chǎn)品是密閉的。即使是在最繁雜的環(huán)境而且沒(méi)有維修和保養(yǎng)的條件下，熔斷器也可對(duì)電路進(jìn)行長(zhǎng)效且可靠的保護(hù)。熔斷器的反應(yīng)是按照物理規(guī)律和能量學(xué)原理進(jìn)行的，不存在老化問(wèn)題，因此只要電路出現(xiàn)故障，熔斷器總能夠斷開(kāi)。熔斷器及其開(kāi)關(guān)在技術(shù)設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)便性和其功能的物理原理保證了在時(shí)間上的可靠性。

　　相反，斷路器的復(fù)雜機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間使用后其可靠性會(huì)受影響。斷路器在分?jǐn)嚯娏鞯倪^(guò)程中，全部為機(jī)械動(dòng)作，很容易產(chǎn)生機(jī)械磨損和機(jī)械位移，造成運(yùn)行不可靠及不穩(wěn)定。而且斷路器每跳閘一次，性能就會(huì)降低，必須要由專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)甚至需要更換斷路器的觸頭。當(dāng)反復(fù)跳閘后，其保護(hù)性能有可能已經(jīng)難以滿足保護(hù)的要求。歐洲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：斷路器跳閘5次，必須強(qiáng)制更換，這也是熔斷器在歐洲占大部分市場(chǎng)份額的原因之一。在高壓系統(tǒng)中，斷路器跳閘后，根據(jù)電力規(guī)程要檢修，設(shè)備損害嚴(yán)重要更換，但在低壓配電系統(tǒng)中，中國(guó)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定哪種情況需要更換斷路器。