低压熔断器和断路器的比较和应用
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低压熔断器和断路器的比较和应用
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摘要
从配电线路的保护要求和保护电器发展的角度，分析和比较了熔断器和断
路器的主要优缺点。在此基础上，给出了设计中有关熔断器和断路器的选型方
案。指出应正确认识熔断器和断路器各自的作用和特点，以及他们在不同条件
下所发挥的作用。
关键词：熔断器 断路器 选择性保护
第 1 页 共 17 页第一章. 问题的提出
“都什么年代了，还使用熔断器！”“熔断器已经过时了！”这话似乎很
有道理，但又是一个实际面对的技术问题。真的，近十多年来，无论是工业建
筑、民用建筑和户外装置的低压配电系统设计中，使用低压熔断器越来越少，
大多数甚至千篇一律地使用低压断路器；与之相对应的是低压配电箱中装设熔
断器的也大大减少。在低压配电系统保护电器的应用中，笔者认为这是一个不
正确的或不全面的认识。因此，有必要对熔断器和断路器（以下均指低压）进
行一些比较和分析，以能更正确、合理地选用这两种保护电器。
第 2 页 共 17 页第二章. 配电线路保护和保护电器的发展
2.1 配电线路保护要求
低压配电线路，为了防护在发生故障（如过载、短路和接地故障）时危及
人身安全（间接接触导致的电击），或是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以致户外各处，发生故障的几率大，而且有大量非专业人
员可能接触，更显得这种防护特别重要。最主要的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GB50054-95《低压配电设计规范》的有关规定。为此，各级线路不
仅要设置保护电器，还必须要正确整定其参数，以保证在规定的时间内可靠切
断故障；还要求应有选择地切断电路，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
据配电系统各自的具体条件和要求选用，不能简单的用先进或落后给予评价。
在当今世界，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。近十年来，差不多每十年左右更
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
路防护提供了性能极佳的保护电器。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。
第 3 页 共 17 页第三章. 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
第 4 页 共 17 页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，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。
第 5 页 共 17 页第四章. 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，往往需要高档保护电器，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
从配电线路的保护要求和保护电器发展的角度，分析和比较了熔断器和断
路器的主要优缺点。在此基础上，给出了设计中有关熔断器和断路器的选型方
案。指出应正确认识熔断器和断路器各自的作用和特点，以及他们在不同条件
下所发挥的作用。
关键词：熔断器 断路器 选择性保护
第 1 页 共 17 页第一章. 问题的提出
“都什么年代了，还使用熔断器！”“熔断器已经过时了！”这话似乎很
有道理，但又是一个实际面对的技术问题。真的，近十多年来，无论是工业建
筑、民用建筑和户外装置的低压配电系统设计中，使用低压熔断器越来越少，
大多数甚至千篇一律地使用低压断路器；与之相对应的是低压配电箱中装设熔
断器的也大大减少。在低压配电系统保护电器的应用中，笔者认为这是一个不
正确的或不全面的认识。因此，有必要对熔断器和断路器（以下均指低压）进
行一些比较和分析，以能更正确、合理地选用这两种保护电器。
第 2 页 共 17 页第二章. 配电线路保护和保护电器的发展
2.1 配电线路保护要求
低压配电线路，为了防护在发生故障（如过载、短路和接地故障）时危及
人身安全（间接接触导致的电击），或是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以致户外各处，发生故障的几率大，而且有大量非专业人
员可能接触，更显得这种防护特别重要。最主要的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GB50054-95《低压配电设计规范》的有关规定。为此，各级线路不
仅要设置保护电器，还必须要正确整定其参数，以保证在规定的时间内可靠切
断故障；还要求应有选择地切断电路，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
据配电系统各自的具体条件和要求选用，不能简单的用先进或落后给予评价。
在当今世界，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。近十年来，差不多每十年左右更
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
路防护提供了性能极佳的保护电器。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。
第 3 页 共 17 页第三章. 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
第 4 页 共 17 页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，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。
第 5 页 共 17 页第四章. 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，往往需要高档保护电器，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
