為了明確此問題，我們首先需要知道若干基礎(chǔ)概念。
第一個(gè)概念：斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的區(qū)別是什么？
首先，我們來看《一文弄懂?dāng)嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的區(qū)別與應(yīng)用》這篇文章，然后我們?cè)倏磭覙?biāo)準(zhǔn)GB 14048.3-2008/IEC 80947-3:2005中對(duì)熔斷器式開關(guān)的定義：
2.3 隔離開關(guān)
在斷開狀態(tài)下能符合隔離器的隔離要求的開關(guān)[IEV 441-14-12]
2.4 熔斷器組合電器
由制造廠或按其說明將一個(gè)機(jī)械開關(guān)電器與一個(gè)或數(shù)個(gè)熔斷器組裝在同一個(gè)單元內(nèi)的組合電器。[IEV 441-14-04]
注：熔斷器組合電器是對(duì)熔斷器開關(guān)電器的總稱(見2.5~1.10定義及表1)(熔斷器開關(guān)電器的定義未列入IEV 441-14-04中)
2.5 開關(guān)熔斷器阻
開關(guān)的一極或多極與熔斷器串聯(lián)構(gòu)成的組合電器。[IEV 441-14-14]
2.6 熔斷器式開關(guān)
用熔斷體或帶有熔斷體載熔件作為動(dòng)觸頭的一種開關(guān)。[IEV 441-14-17]
再看標(biāo)準(zhǔn)中的表1的附圖中熔斷器式負(fù)荷開關(guān)圖形符號(hào)：
熔斷器式隔離開關(guān)就是負(fù)荷開關(guān)。它是熔斷器式開關(guān)和隔離開關(guān)的綜合。注意到熔斷器安裝在動(dòng)觸頭的刀臂上。
第二個(gè)概念：負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)特征是什么？
我們看下圖：
圖：ABB的某款熔斷器開關(guān)，也就是負(fù)荷開關(guān)
從圖中我們看到了什么？我們發(fā)現(xiàn)，這款熔斷器開關(guān)中有觸頭，有熔斷器，有殼體和操作手柄等等，唯獨(dú)沒有滅弧裝置。
第三個(gè)概念：對(duì)于電動(dòng)機(jī)回路，它的主回路中三個(gè)主要元件負(fù)荷開關(guān)、接觸器和熱繼電器的任務(wù)是什么？
我們?cè)倏聪聢D：
圖：電動(dòng)機(jī)主回路的幾個(gè)元件及其任務(wù)
我們來仔細(xì)考慮一下。設(shè)想，圖中電動(dòng)機(jī)的A相發(fā)生了短路，即圖中的U端子，于是負(fù)荷開關(guān)的熔斷器熔斷。此時(shí)會(huì)怎樣呢？
由于缺相，B相和C相電流會(huì)加大到額定電流的8倍以上，電機(jī)會(huì)很快燒毀。但由于此電流小于熔斷器的短路保護(hù)電流（截?cái)嚯娏鳎蹟嗥鞑粫?huì)再次熔斷。此時(shí)熱繼電器FR的缺相保護(hù)會(huì)起作用，使得接觸器KM跳閘保護(hù)。
如果我們采取某種措施，使得負(fù)荷開關(guān)的觸頭開斷保護(hù)，是否可行？答案是否定的，因?yàn)樨?fù)荷開關(guān)的觸頭沒有滅弧罩，電弧會(huì)嚴(yán)重?zé)g它的觸頭，并使之損壞。
事實(shí)上，負(fù)荷開關(guān)的主觸頭屬于隔離器，它只能用于開合可以忽略的電流，即空載電流，見GB/T 14048.3《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第3部分：開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》。
第四個(gè)概念：負(fù)荷開關(guān)和斷路器的參數(shù)有何不同？
現(xiàn)在，我們從負(fù)荷開關(guān)和斷路器的參數(shù)來看兩者的區(qū)別。方便起見，我用ABB的產(chǎn)品來說明：
圖：ABB的某款熔斷器開關(guān)(負(fù)荷開關(guān))
圖：ABB的某款斷路器
①額定電壓Ue和額定電流Ie
負(fù)荷開關(guān)和斷路器都有額定電壓Ue和額定電流Ie參數(shù)。
額定電流其實(shí)就是開關(guān)電器在長期工作制下按溫升最大值確定的運(yùn)行電流。
額定電壓則與觸頭開距有關(guān)和內(nèi)部絕緣材料的絕緣能力有關(guān)，它的值取決于了開關(guān)電器的介電能力和絕緣能力。額定電壓的最大值叫做額定絕緣電壓。
②額定短時(shí)耐受電流Icw和額定短路接通能力Icm
短時(shí)耐受電流指的是開關(guān)電器內(nèi)部的導(dǎo)電材料，在1秒鐘時(shí)間內(nèi)能夠承受的最大短路發(fā)熱電流。我們把短時(shí)耐受電流又叫做開關(guān)電器的熱穩(wěn)定性。
短路接通能力是指開關(guān)電器的觸頭流過短路電流時(shí)，由于霍姆斥力的原因，觸頭被斥開。斥開后霍姆力消失，觸頭再次閉合，然后再次斥開。在此過程中，觸頭間會(huì)產(chǎn)生電弧燒蝕。Icm指的就是觸頭系統(tǒng)能夠承受的最大沖擊電流。由于它與電動(dòng)力有關(guān)，故叫做開關(guān)電器的動(dòng)穩(wěn)定性。
負(fù)荷開關(guān)和斷路器都具有額定短時(shí)耐受電流參數(shù)，也都具有鄂東南短路接通能力參數(shù)。
③保護(hù)參數(shù)
對(duì)于斷路器而言，它既有過載保護(hù)參數(shù)，也有短路保護(hù)參數(shù)。同時(shí)，它還有額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu。Icu的意思是，短路電流若高于或者等于Icu，則斷路器分?jǐn)嗤瓿珊缶蛽p壞了，必須更換。
短路接通能力Icm與極限短路分?jǐn)嗄芰cu之比，叫做短路電流的峰值系數(shù)n。在GB/T 14048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分：總則》中，有關(guān)于峰值系數(shù)的定義表，如下：
峰值系數(shù)的意義十分重大，它與計(jì)算短路電流關(guān)系密切。
我們看下圖：
圖：短路電流穩(wěn)態(tài)值Ip和沖擊短路電流峰值Ipk
從圖中我們看到，在時(shí)刻零發(fā)生了短路。由于短路點(diǎn)的阻抗很小，而短路前后電壓基本不變，由此產(chǎn)生了短路電流的穩(wěn)態(tài)值Ik。Ik又叫做短路電流的周期分量Ip。
又因?yàn)槎搪匪查g系統(tǒng)中存在一定的電流值，它在電力變壓器的繞組中產(chǎn)生了反向電動(dòng)勢，并由此出現(xiàn)了短路電流量的直流分量Ig，它隨著系統(tǒng)中的電感與電阻之比的時(shí)間常數(shù)而衰減。直流分量Ig又叫做短路電流的非周期分量。
當(dāng)短路后0.01秒，直流分量和交流分量的疊加構(gòu)成了沖擊短路電流Ipk。注意：為了計(jì)算方便，在國家標(biāo)準(zhǔn)中把Ipk與IK之比叫做峰值系數(shù)n。有了峰值系數(shù)n，我們就可以繞開系統(tǒng)的電阻R和感抗X，用簡便方法來計(jì)算短路電流。
對(duì)于負(fù)荷開關(guān)和斷路器來說，它們的短路接通能力Icm必須大于Ipk，而極限短路分?jǐn)嗄芰cu必須大于短路電流Ik。
我們?cè)倏碅BB的某款斷路器參數(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的短路接通能力Icm與極限短路分?jǐn)嗄芰cu之比，就是峰值系數(shù)n。
我們?cè)倏簇?fù)荷開關(guān)。由于負(fù)荷開關(guān)中執(zhí)行短路電流開斷任務(wù)的是熔斷器，而熔斷器切斷短路電流的參數(shù)叫做截?cái)嚯娏鱅c(也有叫做遮斷電流的)，所以負(fù)荷開關(guān)的開斷能力就用截?cái)嚯娏鱽矶x。
我們看下圖：
圖：熔斷器的截?cái)嚯娏髋c額定電流及短路電流的關(guān)系
圖中舉了一個(gè)例子：短路電流是50kA，熔斷器的額定電流是100A，我們從橫坐標(biāo)的50kA處往上與100A曲線的交點(diǎn)處，往左在縱坐標(biāo)處查得截?cái)嚯娏鱅c，Ic大約等于11kA，說明熔斷器和負(fù)荷開關(guān)，它的實(shí)際短路動(dòng)作電流就是11kA。
注意看圖中100A熔斷器的曲線，它一直向左側(cè)延伸，并與周期分量的峰值相交，交點(diǎn)在橫坐標(biāo)中值是7kA。這說明，當(dāng)短路電流大于7kA后，熔斷器具有限流能力，而小于7kA時(shí)，熔斷器的分?jǐn)嗄芰哂胁淮_定性，原因與熔斷器的熔斷時(shí)間有關(guān)。
由此我們得出一個(gè)重要結(jié)論：負(fù)荷開關(guān)和熔斷器，不適合用于過載保護(hù)。
現(xiàn)在，昌暉儀表來總結(jié)一下。
①由于負(fù)荷開關(guān)中的熔斷器不具有過載保護(hù)能力，所以主回路中必須配套熱繼電器；
②負(fù)荷開關(guān)的本質(zhì)其實(shí)是隔離器加熔斷器，因此它不能帶載拉閘，避免出現(xiàn)電弧傷害操作者和設(shè)備。當(dāng)需要拉閘時(shí)，首先要用接觸器開斷負(fù)載，然后在空載條件下拉開負(fù)荷開關(guān)；
③負(fù)荷開關(guān)的熔斷器實(shí)施短路保護(hù)時(shí)，一般是某相先熔斷。由于首開相熔斷后，另外兩相的電流會(huì)加大，我們把此電流叫做轉(zhuǎn)移電流。轉(zhuǎn)移電流會(huì)對(duì)負(fù)荷開關(guān)的觸頭及熔體產(chǎn)生很大的沖擊。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)缺相運(yùn)行狀態(tài)，很容易燒毀電機(jī)。此時(shí)就要依靠熱繼電器和接觸器來執(zhí)行缺相保護(hù)。
如果是斷路器，會(huì)發(fā)生以上問題嗎？昌暉儀表來對(duì)比一下：
①斷路器具有過載保護(hù)能力
由于電動(dòng)機(jī)控制主回路中熱繼電器的任務(wù)就是執(zhí)行過載保護(hù)，它與斷路器的過載保護(hù)重復(fù)。因此在實(shí)際線路中，用于電動(dòng)機(jī)控制主回路的斷路器一般采用單磁的，即取消過載保護(hù)的斷路器。
由此可見，采用單磁斷路器與采用負(fù)荷開關(guān)，在此方面是一致的。
對(duì)于非電動(dòng)機(jī)的饋電回路，采用斷路器當(dāng)然比采用負(fù)荷開關(guān)更好。
②普通的固定式斷路器不具有隔離器功能
所謂隔離功能，指的是在開斷狀態(tài)下，我們能明確地看到它的斷點(diǎn)，并且可以用鎖扣（也可以是掛鎖）來鎖定開關(guān)電器。
在這一點(diǎn)上，負(fù)荷開關(guān)能夠做到，而最常見的固定式斷路器做不到，只有抽出式斷路器可以實(shí)現(xiàn)此功能。
這一點(diǎn)很重要。
我們看下圖：
圖：電動(dòng)機(jī)控制電路(采用單磁斷路器)
圖中，我們看到斷路器是單磁的，它的作用與熔斷器類似。另外，注意到整個(gè)電路安裝在電動(dòng)機(jī)抽屜內(nèi)，電路的一次回路和二次回路都有接插符號(hào)，可見當(dāng)電動(dòng)機(jī)抽屜抽出后，它具有明確的斷點(diǎn)。因此，圖中的斷路器上方可不必安裝隔離開關(guān)。
如果圖的電動(dòng)機(jī)控制回路中沒有接插符號(hào)，也即屬于固定式的安裝，則斷路器之前必須安裝隔離開關(guān)。如此一來，還不如直接使用負(fù)荷開關(guān)更加方便便捷。
③斷路器可以實(shí)現(xiàn)三相同時(shí)開斷
這一點(diǎn)斷路器比負(fù)荷開關(guān)好。斷路器開斷后，不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。
④斷路器可以實(shí)現(xiàn)更加完善的電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能
例如電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、電動(dòng)機(jī)繞組超溫保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過載和短路保護(hù)、電動(dòng)機(jī)相不平衡保護(hù)、電動(dòng)機(jī)空載保護(hù)和重載保護(hù)、電動(dòng)機(jī)失壓重啟功能等等。利用電動(dòng)機(jī)型斷路器很容易實(shí)現(xiàn)，而負(fù)荷開關(guān)則望塵莫及。
⑤負(fù)荷開關(guān)熔斷器的截?cái)嚯娏鱅c高于斷路器的極限短路分?jǐn)嗄芰cu，在高分?jǐn)嗳萘織l件下，負(fù)荷開關(guān)更具優(yōu)勢
負(fù)荷開關(guān)熔芯的截?cái)嚯娏鏖_斷容量在50kA以上是很容易實(shí)現(xiàn)的，但對(duì)于斷路器來說卻很難，即便實(shí)現(xiàn)，其成本很高。
因此，當(dāng)系統(tǒng)短路容量大于50kA后，采用負(fù)荷開關(guān)比斷路器更具優(yōu)勢。
⑥保護(hù)動(dòng)作后的恢復(fù)及運(yùn)行成本
負(fù)荷開關(guān)的熔芯熔斷后，需要換新的，運(yùn)行成本比斷路器高，操作也相對(duì)麻煩。
注意，這里指的是低壓電器。主要就是這些，等想到后再補(bǔ)充。
