引言：

1864年電氣工業(yè)就采用鉑絲作為熔斷器來(lái)保護(hù)海底電纜。熔斷器誕生于白熾燈的時(shí)代，擁有超過(guò)150年的應(yīng)用歷史。熔斷器從未過(guò)時(shí)且由于公認(rèn)的可靠性成為電氣線路保護(hù)的常青樹(shù)且被譽(yù)為線路保護(hù)“最后的防線”。熔斷器對(duì)直流電氣系統(tǒng)的線路保護(hù)可以追溯到1879年，湯伯生(S.P. Thampson)教授在當(dāng)年生產(chǎn)了一種改進(jìn)型的熔斷器，它是由兩根鐵絲連接到一個(gè)金屬球上。這個(gè)球是用鉛、錫合金或其它低熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料制成的。當(dāng)有足夠大的電流在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)熔斷器時(shí)，金屬球就會(huì)熔化而墜落，從而導(dǎo)線分開(kāi)，電路斷開(kāi)。

值得注意的是，大約在1890年以前，大部分電路采用的是直流電流，因此電路突然斷開(kāi)后，無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生電弧。所以，熔斷器的保護(hù)率先應(yīng)用于直流環(huán)境，之后才應(yīng)用于交流環(huán)境。熔斷器的基本原理是讓一小段導(dǎo)電材料在必要時(shí)熔斷，使得被保護(hù)電路的健全部分免受損害，并使故障部分的損壞限制在盡可能小的范圍。 根據(jù)額定電流的大小，熔斷器可以由一根或數(shù)根熔體并聯(lián)組成。當(dāng)有足夠大的過(guò)電流通過(guò)熔斷器時(shí)，熔體熔化，隨后產(chǎn)生電弧。

圖1 世界上早期用于直流的熔斷器

第一部分 熔斷器標(biāo)準(zhǔn)—質(zhì)量的基石

早在1931年，國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)IEC就已經(jīng)明確：

(1)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的每個(gè)熔斷器都應(yīng)能在額定電流范圍內(nèi)持續(xù)地使用;

(2)過(guò)載引起電流超過(guò)某一規(guī)定值時(shí)，熔斷器應(yīng)當(dāng)能在足夠短的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，以保護(hù)設(shè)備免受損壞;

(3)當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生事故時(shí)，熔斷器應(yīng)迅速動(dòng)作，以使事故部分受損最小，同時(shí)不使健全部分遭受損壞。

所以，熔斷器必須具有反時(shí)間-電流特性，對(duì)于任何使用場(chǎng)合，應(yīng)當(dāng)正確選用熔斷器，一旦故障發(fā)生，能使故障程度得到正確鑒別，以避免不必要的斷路。下面兩個(gè)表格作者列出了低壓熔斷器的各類(lèi)IEC標(biāo)準(zhǔn)和光伏行業(yè)應(yīng)用的各國(guó)和地區(qū)的熔斷器標(biāo)準(zhǔn)。

第二部分 熔斷器在歐美國(guó)家光伏系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用

不是由于IEC(國(guó)際電工委員會(huì))制訂了光伏熔斷器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才推動(dòng)了熔斷器在光伏行業(yè)的普遍應(yīng)用。而是由于在歐美國(guó)家參與設(shè)計(jì)與分析整個(gè)光伏系統(tǒng)的研究人員，經(jīng)過(guò)仔細(xì)比較與衡量才選用了熔斷器作為光伏直流系統(tǒng)中過(guò)電流保護(hù)的低壓電器。

例如，John Wiles教授(受美國(guó)能源部委托研究光伏系統(tǒng)超過(guò)20年，同時(shí)也是作為美國(guó)太陽(yáng)能標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的資深委員)曾在2008年撰文指出，之所以在超過(guò)150V直流的環(huán)境下推薦采用熔斷器作為過(guò)電流保護(hù)裝置是由于電流等級(jí)、有效性和較低的成本綜合考慮的結(jié)果。