熔斷時間(即切斷電源時間)t≥0.1s的分析
t≥0.1s時，應根據熔斷體額定電流值按照式
計算導體最小截面積；由于熔斷體的反時限特性，這種計算費時費力，按照《工業與民用供配電設計手冊(第四版)》的方法，在設定一些參數的條件下，計算并編制出表格，可免除麻煩的計算，只需要查表即可。接地故障的切斷電源時間，除部分末端回路外，對于TN系統不應超過5s。而經研究分析，短路持續時間t在0.1-5s之間，以t=5s時對導體截面積(S)的要求最高，因此以t=5s為計算前提既簡單又保險、可靠。按t=5s時計算，并符合GB13539.1-2015《低壓熔斷器 第1部分：基本要求》中封閉式限流熔斷體的gG熔斷器(額定電流Ia≥16A)規定的弧前時間的門限值[5s動作的最大電流Imax(5s)]和時間－電流特性，計算出絕緣電線、電纜的不同型和不同截面積(S)時熔斷體額定電流(In)的最大允許值，列于表1。
注：當時間t＞0.1s時，實際上弧前時間與熔斷時間的差異可不計，可以認為熔斷時間等于弧前時間。
說明：
公式中t為短路持續時間，s；S為導體截面積，mm2；I為預期短路電流，交流方根值，A；K為和導體材料的電阻率、溫度系數、熱容量以及相應的初始溫度和最終溫度有關的系數)表1 按短路保護要求(
)不同電線、電纜類型及截面積時，熔斷體額定電流(In)最大允許值
例：某三級放射式配電系統，其接線方式和各段線路的計算電流(Ic)均標注在圖1中，各級均采用gG熔斷器保護，按過負荷保護要求Ic≤In≤Iz，按計算電流(Ic)選取的熔斷體額定電流(In)值和絕緣電線的截面積(其載流量Iz)亦標注在圖中。試問是否符合短路保護要求？
圖1 配電系統接線圖(用熔斷器做短路保護)
解：按照計算電流選擇的三段配電線路的類型和截面積，查表1可知，其短路保護的熔斷體額定電流(In)最大允許值分別為500、250、80A，比按過負荷保護要求選擇的熔斷體額定電流值200、100、40A(標注在圖1中)大得多，完全滿足短路保護要求。
熔斷時間t＜0.1s的分析
t＜0.1s時，應按式
計算，即應符合(KS)2≥I2t的要求。1、計算(KS)2：取一個最小截面積，配電線路絕緣導體按機械強度要求，銅芯線不得小于1.5mm2，常用的兩種絕緣線的(KS)2值如下。
①PVC絕緣線：K=115，(KS)2=(115×1.5)2≈29756(A2·s);
②交聯絕緣線(XLPE)：K=143，(KS)2=(143×1.5)2≈46010(A2·s)；
2、I2t值：按GB13539.1-2015規定，gG熔斷體0.01s的弧前I2t最大值，當熔斷體額定電流In=32A時為5000A2·s；當In=63A時為27000A2·S。
按GB/T13539.2-2015《低壓熔斷器 第2部分：專職人員使用的熔斷器補充要求》規定，刀型觸頭熔斷器(gG型)選擇性試驗的I2t極限值-最大熔斷I2t值，當In=32A時為5750A2·s，當In=63A時為21200A2·S。
3、無論是PVC絕緣線還是XLPE銅芯線，符合機械強度要求的最小截面積為1.5mm2，In為32A或63A時均能滿足(KS)2≥I2t要求；況且按過負荷要求，對于1.5mm2銅芯絕緣線，In值應比32A更小，一定能夠滿足要求。
由此得出結論，當t＜0.1s時，只要符合過負荷保護要求和機械強度要求的絕緣線截面積(S)都滿足短路熱穩定要求，不必校驗。
作者：任元會
