近20年来,我国电器工业发展十分迅速,断路器产品紧跟国际先进技术潮流,研制了多种智能型断路器,为配电线路提供了更完善的保护功能。但是,在欧美一些发达国家,并没有因为断路器的快速发展而淘汰熔断器,也没有把熔断器视作落后或过时的产品。据知,在德、法等国家如西门子、溯高美等电器公司,不但仍生产熔断器,还继续研制新的产品,技术上也不断进步。从这些方面说明:断路器是先进的保护电器,而熔断器也绝非过时或落后的产品。应该说,两者相辅相成,各有自己的应用范围。
3.熔断器和断路器的比较
现就熔断器和断路器的保护性能和其他特点进行比较,断路器则按非选择型和选择型两类分别叙述。
3.1熔断器
(1)熔断器的主要优点和特点
①选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合国标和IEC标准规定的过电流选择比为1.6:1的要求,即上级熔断体额定电流不小于下级的该值的1.6倍,就视为上下级能有选择性切断故障电流;
②限流特性好,分断能力高;
③相对尺寸较小;
④价格较便宜。
(2)熔断器的主要缺点和弱点
①故障熔断后必须更换熔断体;
②保护功能单一,只有一段过电流反时限特性,过载、短路和接地故障都用此防护;
③发生一相熔断时,对三相电动机将导致两相运转的不良后果,当然可用带发报警信号的熔断器予以弥补,一相熔断可断开三相;
④不能实现遥控,需要与电动刀开关、开关组合才有可能。
3.2非选择型断路器
(1)主要优点和特点
①故障断开后,可以手操复位,不必更换元件,除非切断大短路电流后需要维修;
②有反时限特性的长延时脱扣器和瞬时电流脱扣器两段保护功能,分别作为过载和短路防护用,各司其职;
③带电操机构时可实现遥控。
(2)主要缺点和弱点
①上下级非选择型断路器间难以实现选择性切断,故障电流较大时,很容易导致上下级断路器均瞬时断开;
②相对价格略高;
③部分断路器分断能力较小,如额定电流较小的断路器装设在靠近大容量变压器位置时,会使分断能力不够。现在有高分断能力的产品可以满足,但价较高。3.3选择型断路器
(1)主要优点和特点
①具有非选择性断路器上述各项优点;
②具有多种保护功能,有长延时、瞬时、短延时和接地故障(包括零序电流和剩余电流保护)保护,分别实现过载、断路延时、大短路电流瞬时动作及接地故障防护,保护灵敏度,调节各种参数方便,容易满足配电线路各种防护要求。另外,可有级联保护功能,具有更良好的选择性动作性能;
③现今产品多具有智能特点,除保护功能外,还有电量测量、故障记录,以及通信借口,实现配电装置及系统集中监控管理。
(2)主要问题
①价格很高,因此只宜在配电线路首端和特别重要场所的分干线使用;
②尺寸较大。
4.配电线路特点和保护电器选型
4.1配电线路特点和对保护电器的要求
(1)配电系统通常有树干式和放射式两类,还有两者的混合系统。一般树干式系统的干线较长,对保护电器要求较高,往往需要保护电器,即选择型断路器。
(2)配电线路可分为主干线、分干线和末端线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线,当为树干式线路,此干线容量很大时,通常使用母干线。
(3)末端线路是直接连接用电设备,短路或接地故障时,要求尽快甚至瞬时切断电路,无选择性要求。
4.2配电线路故障特点
(1)短路和接地故障,发生在末端回路多,大约占到90%以上,特别是插座回路更是如此,原因是插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出故障;
(2)就故障类型而言,接地故障多,相间短路少,前者约占80%~90%;
(3)电动机等设备的末端回路,通常是过载多,短路故障较少,电动机的过载约占80%以上,而过载是用热继电器保护的,不会使熔断器、断路器动作。
4.3保护电器选型方案
根据前面叙述的电路故障特点和几种保护电器性能的比较,提出保护电器选型方案的建议。本文只论述熔断器和断路器的选型方案,而不涉及保护电器参数的整定。
(1)以下位置应选用选择型断路器