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熔断器与断路器的爱恨情仇！上海民熔

时间：2021-05-04

民熔熔断器是利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的一种电器。熔断器结构简单，使用方便，广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中作为保护器件。

需要说明的是，只有当熔断器和开关组合在一起时，与断路器相比才是公平的。为此，本文介绍了适用于配电系统的nhgg型熔断器及其开关。NH是高分断能力低压熔断器的总称，nhgg型熔断器称为高分断（HRC）熔断器。

　　1使用维护方便

　　在低压配电终端中，由于过载或其他原因会引起电气故障。微型断路器过载后可重新闭合，操作方便。因此，宜选用小型断路器作为保护电器。保险丝开关必须更换后才能再次使用。有时没有合适的保险丝可以更换。

　　但对于低压配电系统和由专业人员维护的普通低压柜，断路器不具备这些优点。首先，这些地方的故障并不频繁；其次，在故障发生后，如果不检查就关闭断路器是非常危险的，特别是短路故障。当保险丝发生不同故障时，其状态也不同，这为判断事故原因提供了依据。

　　2短路保护

　　NH-GG型熔断器的分断能力大于100kA，远高于大多数断路器。然而，普通断路器的分断能力在25～35ka之间。如果破断能力增加，价格将翻倍。熔断器的限流功能很强，断路器很难与之相比。当故障电流未达到最大值时，电路已被保险丝切断。因此，它可以为电气设备、电缆和电机提供安全保护，防止它们在短路时受到电力和热效应的破坏，从而大大降低了短路电流对系统动态稳定性的要求。断路器是一种机械装置，其分断能力和速度受到机械元件动作过程的限制，这也是断路器分断能力低于熔断器的原因。一般来说，断路器的限流特性不如熔断器，切断故障电流的速度也不如熔断器快。熔断器和断路器的特性比较如图1所示。

　　另外，当工作电压为400V、500V和690V时，熔断器的分断能力几乎不受影响，这方面的断路器是矮小的。当工作电压较高时，大多数断路器的分断能力会显著降低。一般来说，690V时的分断能力比400V时小30%，以某品牌塑壳断路器为例，其400V分断能力为50kA，690V时只有10kA，正是由于熔断器的高分断能力，常被用作小型断路器或塑壳断路器的后备保护欧洲分断能力低，熔断器切断短路故障时无闪络现象。

　　3过载保护

　　对于电动机系统，保护过载的是热继电器，而不是AM型熔断器或断路器。此处断路器的过载保护功能不适用，不能用来说明熔断器没有过载保护功能。此外，熔断器开关可以解决熔断器缺相的问题。

　　对于额定电流大于16a的GG型熔断器，常规熔断电流为1.6in。有人认为有时难以满足过载保护公式I2≤1.45iz，电线电缆截面积应大于相同电流整定值的断路器截面积。特别指出这是引信的缺点。这个问题应该辩证地考虑。根据载流量选择电缆的最小截面积，给今后的扩容带来了麻烦。熔断器及其开关主要用于配电干线的供电侧。根据经济电流密度选择电缆截面面积，虽然稍微增加了工程造价，但降低了电缆运行成本，在一定时间内可以回收建设成本，上述扩容**解决了钻孔问题。需要注意的是，对于过载保护公式I2≤1.45iz，德国DIN标准的GG级熔断器可以满足公式。

　　4上下级选择性

　　只要上、下熔丝整定电流之比不小于1.6，GG型的民熔熔断器的选择性很容易实现，符合现行国家标准gb13539（相当于iec60269）。例如，额定电流为100A的GG熔断器保证了额定电流160A熔断器的完全选择性，即使是国外一些产品，上下熔丝的整定电流比也可以达到1.25，也可以实现上下熔丝的完全选择性。

　　对于上下断路器，很难达到相同的功能。从技术上讲，在大多数情况下，能够实现上下选择性的两种断路器规格之间的整定电流之比远大于熔断器之间的整定电流之比。这样，提高各级电气元件的电流水平，会增加电缆和电线的截面积，上下两级断路器也必须是同一厂家生产的同一代产品。

　　需要指出的是，只要是符合现行国标gb13539的GG型熔断器，即使上下熔断器不是同一品牌，其选择性也不会改变，这在产品标准中有规定。

　　根据工程标准，低压配电线路使用的上下保护装置应具有选择性，各层次之间应相互协调。然而，实际工程中常选用非选择性断路器，不能实现上下级的选择性。如果选用选择性断路器，随时都要花费上万元，与二三千元的熔断器、开关相比，实在太高了。因此，我国相关电气专家呼吁广大电气从业者应注意这个问题，为什么不考虑熔断器和开关的选择？

　　5可靠性

　　保险丝的基本工作原理是将保险丝连接到电路中。只有一个过电流可以使保险丝熔断，以保护电路中的其他设备。熔断器为防静电装置，整机密封。即使在最复杂的环境中，不需要维修和维护，熔断器也能为电路提供长期可靠的保护。熔断器的反应是根据物理规律和能量原理进行的，不存在老化问题。因此，只要电路发生故障，保险丝就可以随时断开。工艺设计的简单性和功能的物理原理保证了系统的可靠性。

　　反之，断路器复杂机构的可靠性在长时间使用后会受到影响。在开断电流过程中，断路器全是机械动作，容易产生机械磨损和机械位移，造成操作不可靠和不稳定。而且，每次断路器跳闸，性能都会降低。断路器必须由专业人员进行维护和更换。重复跳闸后，其保护性能可能难以满足保护要求。根据欧洲相关标准，断路器跳闸5次后必须强制更换，这也是熔断器在欧洲占据大部分市场份额的原因之一。在高压系统中，断路器跳闸后，需按电力规程进行检修，设备严重损坏需更换。然而，在低压配电系统中，我国还没有规定断路器需要更换的标准。

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