引言：

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

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，因此電路突然斷開后，無疑會產(chǎn)生電弧。所以，熔斷器的保護率先應(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)電材料在必要時熔斷，使得被保護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)有足夠大的過電流通過熔斷器時，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 熔斷器標準—質(zhì)量的基石

早在1931年，國際電工技術(shù)委員會IEC就已經(jīng)明確：

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

(2)過載引起電流超過某一規(guī)定值時，熔斷器應(yīng)當(dāng)能在足夠短的時間內(nèi)動作，以保護設(shè)備免受損壞;

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

所以，熔斷器必須具有反時間-電流特性，對于任何使用場合，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。下面兩個表格作者列出了低壓熔斷器的各類IEC標準和光伏行業(yè)應(yīng)用的各國和地區(qū)的熔斷器標準。

第二部分 熔斷器在歐美國家光伏系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用

不是由于IEC(國際電工委員會)制訂了光伏熔斷器的相關(guān)標準，才推動了熔斷器在光伏行業(yè)的普遍應(yīng)用。而是由于在歐美國家參與設(shè)計與分析整個光伏系統(tǒng)的研究人員，經(jīng)過仔細比較與衡量才選用了熔斷器作為光伏直流系統(tǒng)中過電流保護的低壓電器。

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