2 配电线路的保护和保护电器的发展
2.1 配电线路保护要求
为了在发生故障(如过载、短路和接地故障)时防护人身安全(间接接触导致的电击)，或避免线路过热而导致损坏，甚至引起电气火灾，配电线路应有必要的防护措施，以保护线路安全和用电安全。由于低压配电线路遍布各种建筑内部和户外各处，发生故障的机率大，而且可能有大量非专业人员接触，更显得这种防护的重要性。
最主要的是防护措施就是在各级配电线路装设保护电器，以保证在电路发生故障时，能有效地断开故障电路。这些保护应符合国家标准《低压配电设计规范》(GB50054-95)的有关规定。为此，各级线路不仅要设置保护电器，还必须正确整定其参数，以保证在规定时间内可靠地有选择地切断电路，即要求最靠近故障点的保护电器动作，而其上级的保护电器不动作，以使得被切断电路的范围最小。
2.2 保护电器的类型和发展
保护电器主要有两种：一是断路器，二是熔断器。断路器类型很多，从与本文相关的保护特性看，有非选择型和选择型断路器两大类;此外，还有带漏电防护的断路器。这些保护电器各有自身的特点，自然也有其不足之处，应根据配电系统各处的具体条件和要求选用，不能简单地用“先进”或“落后”给予评价。
在当今世界上，特别是一些发达国家，断路器产品和技术发展十分迅速，不断研制出更新型、保护功能更完善的断路器。近几十年来，每十年左右产品便更新换代一次，一直到推出功能完善、具有通信模块的智能型断路器，为配电线路防护提供性能极佳的保护电器。
近二十年来，我国电器工业的发展十分迅速，断路器产品生产企业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“落后的”或“过时的”产品。在德、法等国家的知名企业(如西门子、溯高美等电器公司)，不但仍在生产熔断器，而且还在继续研制新的产品，技术上也在不断前进。这些都说明断路器是先进的保护电器，决非“过时”或“落后”的产品。应该说，熔断器与断路器两者相辅相成，各有用途。
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等特点进行比较，其中断路器按非选择型和选择型两类分别叙述。
3.1 熔断器
3.1.1 熔断器的主要优点
(1)可选择性好：上下级熔断器的熔断体额定电流，只要符合国标GB13539.1-92、GB13539.2-92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。
3.1.2 熔断器的主要缺点
(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;
(4)不能实现遥控，需要与电动刀开关、负荷开关组合才有可能。
3.2 非选择型断路器
3.2.1 主要优点
(1)故障断开后，可以手操复位，不必更换器件，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过电流脱扣器两段保护功能，分别作过载和短路防护用，各司其职;
(3)带电操机构时可实现遥控。
3.2.2 主要缺点
(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，将出现分断能力不够现象。现在有高分断能力的产品可以满足要求，但价格较高。
3.3 选择型断路器 3.3.1 主要优点
(1)具有上述非选择型断路器的各项优点;
(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)防护，分别实现过载、短路延时、大短路电流瞬时动作及接地故障防护，保护灵敏度极高，调节各种参数方便，容易满足配电线路各种防护要求。另外，还可有级联保护功能，具有更良好的选择性动作性能;
(3)目前，选择型断路器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，以及通信接口，实现配电装置及系统集中监控管理。
3.3.2 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上使用;
(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。一般说，树干式系统的干线较长，对保护电器要求较高，往往需要高档保护电器，所以一般选用选择型断路器;
(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的线路，短路或接地故障时，要尽快或瞬时切断电路，没有选择性要求。
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的较多，大约要占所有故障的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)就故障类型说，接地故障多前者约占80%～90%，相间短路故障较少;
(3)电动机等设备的末端回路，通常是过载多，短路故障较少，电动机的过载约占总故障数的80%以上，而过载是用热继电器保护，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。
4.3.1 以下位置应选用选择型断路器
(1)变压器低压出线的总开关;
(2)变电所低压配电屏引出的母干线，或引出的电流容量较大(如500A以上)的树干式线路的保护;
(3)重要场所的低压配电屏引出的电流容量较大(如300A以上)的放射式线路的保护。
4.3.2 以下位置可选用非选择型断路器
(1)末端回路的保护;
(2)靠近末端回路的上一级分干线的保护，用于供给用电设备不多，且偶然停电影响不太大时。
4.3.3 以下位置宜选用熔断器
(1)配电线路中间各级分干线的保护;
(2)变电所低压配电屏引出的电流容量较小(如300A以下)的主干线的保护;
(3)有条件时也可用作电动机末端回路的保护，但此处不宜选用gG型熔断器(即全范围分断、一般用途的熔断器)，而应选用aM型熔断器(即部分范围分断、电动机保护用熔断器)。因aM型熔断器选用的熔断体额定电流比gG型小得多，有利于提高保护灵敏性，也避免了使上级保护电器选得过大。
4.3.4 保护电器选型综合方案
各级线路保护电器选型列于见下表。
- 5 关于合理应用熔断器的建议
(1)正确认识熔断器在配电线路保护的作用和地位，熔断器和断路器各有其特点，在不同条件下发挥作用;
(2)修订熔断器产品标准。现行熔断器国家标准—GB13539.1—92和GB13539.2—92是1992年颁布实施的，等效采用IEC269标准，IEC已于1998和1999年修订了该标准，建议及时修订该国标，使熔断器标准跟上国际先进水平;
(3)努力提高熔断器产品的技术水平。由于对熔断器应用的一些不正确理解和其他原因，近年来该产品市场不景气，一些企业技术进步较少。希望能按新的IEC标准和新修订国标，必要时引进国外先进技术，生产更高水平、更多品种的产品，如aM系列熔断器等产品;
(4)低压配电成套装置和配电箱，应有一定数量的熔断器的方案，以供配电设计人员和用户选用。
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