短路、过载、过流保护[1]

电气系统四大保护功能你是否都知道？随着电气技术的飞速发展，电气保护领域亦然有了翻天覆地的变化！由于大量电子类、智能型（实质系单片机或专用IC架构）综合保护装置的涌现，继而促使我们电工从业者十分有必要了解掌握一些这方面的知识。

为此，我们今日就以电气系统当中最为常见的四大保护功能为主线，简明扼要地了解一下这方面的内容。

首先来看一下排在各种保护功能第一位的——漏电保护功能之有关知识。

做为确保人身安全以及电器设备，正常可靠运行的保护功能，漏电保护功能的重要性毋庸置疑。

实际中，漏电保护功能多采用检测线路中电流矢量和是否为零的原理进行工作的。

因有大量先进技术应用到该保护功能中，继而使得原来无需参数设置的功能派生出两个当下常见的参数：动作整定值（单位多为：mA）和动作时间（单位多为：mS）。

至于这两个参数出现的原因，主要要归咎于电气线路当中变频器等电磁干扰源的大量出现——使得系统中易出现尖峰形式的谐波干扰成分，从而导致保护器发生误动作现象！而这两个参数的出现便是为了规避这个现象的发生。

接下来我们看一下电气系统中另一个重头戏——短路保护功能。

在告别传统保险丝/片一统短路保护功能的天下后，越来越多通过检测、比较线路中实时电流值，各种各样集短路保护功能为一身的综合保护器大量普及开来。

在当下动力供配电系统中，短路保护功能按动作检测侧重点不同又细分为：鉴幅、相敏两种方式。

简单来说，鉴幅短路保护方式仅以电流幅值为动作依据；相敏短路保护方式在主要侧重于电流幅值检测的基础上还兼顾相序电压降的比较，该方式主要适用于供电线路距离较长的环境中。

总的来说，短路保护功能需要手动设置的参数主要有：额定电流值、动作倍率（以额定电流值为基准）、动作时间（单位多为：mS）等。

聊完短路保护功能，自然而然地就会引出短路故障初级形式的预防措施——过载保护功能。

恐怕有不少同行脑海中此刻会浮现出，早前过载保护功能那标准性的器件热继电器的身影，不过大势所趋其在电气系统中出镜率可是不多了。

过流保护与短路保护介绍通常，在电机驱动应用中需要很多不同类型的保护，包括保护功率晶体管、电机或系统的任何部件。

变频器的电流保护是其中至关重要的一项。

它不仅能预防对功率晶体管的任何潜在损坏，而且在发生故障或控制变得不稳定时能预防电机消磁。

过流保护（OCP）和短路保护（SCP）常常互换使用，但两者还是存在差别，我们将在本博文中探讨。

OCP和SCP的差别简单来说，短路保护是过电流保护的一部分。

图1表示不同电流保护之间的关系。

接地故障保护、臂短保护和相间短保护都属于短路保护。

图1. 过流保护与短路保护比较图2表示不同的短路模式和电流路径。

如图2（a）所示，当电机绕组短接至电机壳体（通常接地）时，或者当电机电缆短接至接地时，则发生接地故障。

图2（b）表示桥臂短路，指高侧IGBT和低侧IGBT同时意外导通并产生极高电流的情况。

图2（c）表示相间短路，当不同相间的电机绕组短路时发生。

所有三个示例中，电流幅度因电流路径（包括IGBT本身的）阻抗而受限。

图2. 短路电流路径如何设置OCP点？无论面对什么类型的过流情况，如何设置保护电流大小都很关键。

要解决这一问题，首先应识别系统中最脆弱的部件。

在大多数情况下，IGBT将早于续流二极管受损，因为，当变频器将功率传递至电机时，更容易发生过流情况。

那么，是否应该将OCP跳变值设为IGBT能够处理的最大电流？这取决于系统采用的控制方法。

在伏特/赫兹控制中（广泛用于感应电机应用），启动时的电流值无法精确预测。

另一方面，如果采用磁场定向控制这样的电流控制方法，则特定应用中电机的最大电流值是众所周知的。

如图3所示，为此值添加一些裕量将成为OCP触发大小的良好参考点。

例如，带FOC的电冰箱使用的永磁电机，其额定电流为1A rms,但是，在初始启动冷却期间，可承受120%的过载达10分钟。

此情况下，最大峰值电流为1 A rms * 120% * Sqrt（2）= 1.7 A峰值。

考虑电流控制过冲裕量，可选择+/- 2 A作为控制中的电流反馈范围。

低压变压器保护的原理低压变压器保护是指对低压变压器进行保护措施，防止其运行过程中出现故障或损坏。

低压变压器保护的原理主要包括过流保护、短路保护、过载保护和温度保护等。

1. 过流保护：低压变压器的过流保护是为了保护变压器的线圈不因过大的电流而发热过高，进而引起损坏。

过流保护通常采用电流继电器来实现。

当变压器的电流超过额定电流的设定值时，电流继电器会产生动作信号，通过控制线路断开电源电路或触发报警系统来保护变压器。

2. 短路保护：短路保护是为了保护低压变压器在短路故障发生时能够及时切断电路，防止短路电流过大，引起变压器线圈断线或发热等故障。

短路保护通常采用熔断器和断路器来实现。

当变压器发生短路时，熔断器或断路器会迅速切断电路，起到保护作用。

3. 过载保护：过载保护是为了保护低压变压器在负载过大时能够正常运行，并防止超过额定负荷而损坏。

过载保护通常采用热继电器或电子保护装置来实现。

当变压器负载过大时，热继电器或电子保护装置会通过测量变压器温度或电流来判断负载情况，并通过控制电路切断电源或触发警报来保护变压器。

4. 温度保护：温度保护是为了保护低压变压器在过热情况下能够及时采取措施，防止变压器绝缘材料老化、线圈短路等故障发生。

温度保护通常通过温度继电器来实现。

温度继电器会感知变压器的温度，当温度超过设定值时，会产生动作信号，通过切断电源或触发警报来保护变压器。

除了以上四种主要的保护原理，低压变压器还可以采用其他保护装置，如油位保护、气体保护等。

油位保护是为了防止变压器油位过低而导致局部过热或发生爆炸等情况。

气体保护是为了检测变压器内部产生的可燃气体，通过监测气体浓度来判断变压器的运行状态，并采取相应的保护措施。

总的来说，低压变压器保护的原理是通过监测变压器的电流、温度、油位、气体等参数，当这些参数超过设定值或发生异常时，采取及时的措施来切断电源或触发警报，以保护变压器的正常运行和安全性。

不同的保护原理可以根据具体的变压器使用情况和要求来选择和配置，以实现对低压变压器全面的保护。

什么是短路保护？什么是过载保护？短路保护与过载保护的区别是什么？短路保护和过载保护在日常生活中有极大的用处，不管是家电设备，抗阻原件、移动终端中都会使用到，那么短路保护和过载保护到底是怎么保护电路安全的，其原理又是什么呢？接下来小编一一为诸位解答。

什么是短路保护短路保护是在电路发生故障，比如不经过负载，导线的电阻几乎可以忽略不计，因此瞬间产生的极大的电流提供切断电源，防止设备损坏和造成事故。

短路保护是指在电气线路发生短路故障后能保证迅速、可靠地将电源切断，以避免电气设备受到短路电流的冲击而造成损坏的保护。

一般情况下短路保护器件应安装在愈靠近供电电源端愈好，通常安装在电源开关的下面，这样不仅可以扩大短路保护的范围，而且，可以起到电气线路与电源的隔离作用，更加便于安装和维修。

对于一些有短路保护要求的设备，其短路保护器件，应安装在靠近被保护设备处。

断路器的短路保护是指相间、相零、相地等电流徒然增大很多的一种保护。

漏电保护对非接地短路不起作用。

实例解答短路保护的工作原理短路保护电路是利用一个晶体管来采样输出电压，根据输出电压在短路前后的状态变化判断是否发生短路，从而实现短路保护短路保护电路及工作原理电路如图1所示短路保护电路及工作原理为了方便示意短路与否，接下来我们加入一个发光二极管做指示灯，如图2所示，短路发生后，放光二极管D3亮，消除短路后，重新启动电源，电路可以恢复正常工作，短路保护电路及工作原理如下工作原理如下：短路发生后，输出电压经过RA和RB采样得到电压值无法维持三极管Q1导通，于是Q1关断，电容C1被充电，连接AP3003 EN管脚的VEN随着时间的推移电压不断升高，表达式如（E-3）所示，VEN一旦高于EN 管脚的阈值电压，整个系统停止工作，实现了短路保护的功能。

煤矿井下供电三大保护（一）矿井低压电的电流保护一、常见过电流故障的类型低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。

什么是短路电流？我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题：在正常情况下流过导线、灯的电流为：I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36A如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为：I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。

短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。

在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。

⑴短路故障发生的原因①线路与电气设备绝缘破坏。

例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。

②受机械性破坏。

例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。

③误接线、误码操作。

例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。

④严重隐患点。

例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。

⑤带电检修电气设备。

⑥带电移挪电气设备。

⑵短路故障的危害短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在2500℃~4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。

在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。

2、过负荷过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。

从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。

过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。

其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。

短路保护和过载保护有什么区别
短路保护和过载保护的区别
短路保护是在电路发生故障，比如不经过负载，导线的电阻几乎可以忽略不计，因此瞬间产生的极大的电流提供切断电源，防止设备损坏和造成事故。

过载保护是指当电路中同时处于启动状态的负载引起的总电流超过该段导线能承受的额定电流时切断电源，防止导线等受损坏。

正常情况下一平的铜导线能承受5A的电流。

所谓过载保护，也称过流保护。

所谓过流，即流过电器设备及线路的电流，不仅超过了其额定电流值，而且还超过了其允许承受的时间。

过流分允许过电流和故障过电流两种，象鼠笼式电动机启动时，其启动电流远大于额定电流，但没超过其允许承受的时间，所以是允许过电流。

过负荷保护都是对故障过电流而言的。

短路也是过负荷，是一种严重的过负荷现象。

对电器设备和线路都会造成极大的损害，甚至引发火灾等。

过负荷保护一般用反时限过流保护装置，即流过保护装置的电流越大，动作的时限就越短。

保险丝也具备一定的反时限特性。

另外有双金属片式的热继电器等。

短路保护一般都采用瞬动。

有电磁式，电子式等形式。

请简述机电设备电气控制系统中常用的保护措施及其作用。

在机电设备电气控制系统中，常用的保护措施及其作用如下：
短路保护：当电路发生短路时，电流会迅速增加，可能会损坏设备或电线。

短路保护装置（如熔断器或断路器）会在电流超过预定值时自动断开电路，以防止设备损坏和火灾发生。

过载保护：当电机负荷过大时，电流也会增加，可能导致电机过热甚至烧毁。

过载保护装置通常会检测电机的运行电流，当电流超过预定值时，装置会自动切断电源，以防止电机过热。

欠压保护：当电压过低时，电机的输出功率会降低，可能导致设备无法正常运行。

欠压保护装置会在电压低于预定值时自动切断电源，以保护电机和设备不受损坏。

过压保护：当电压过高时，电气元件可能会损坏。

过压保护装置会在电压高于预定值时自动断开电路，以防止元件损坏和设备故障。

接地保护：接地保护是为了防止设备因漏电而带电，从而避免人员触电事故的发生。

通过将设备的金属外壳接地，可以将漏电电流引入地下，从而保护人员和设备的安全。

相序保护：在某些设备中，电动机的相序有特定的要求。

相序保护装置可以检测电机的相序，当相序错误时自动切断电源，以防止设备反转或损坏。

这些保护措施可以有效提高机电设备电气控制系统的安全性和可靠性，确保设备和人员的安全。

煤矿井下电网的三大保护煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，工作条件恶劣，容易发生各种电气事故，因此需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能保证矿井生产的安全供电。

井下作业恶劣，很容易发生电气设备及电缆相间短路、漏电而引起电火灾、瓦斯和煤尘爆炸、触电等事故，为了保证煤矿井下供电的安全性，煤矿井下设置三大保护即过流保护，漏电保护和保护接地。

标签：过流；漏电；接地1 过流保护过电流是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。

引起过流的主要原因有短路、过载和电动机单相运转等，因此过流保护通常包括短路保护、过负荷保护、断相保护等。

目前，煤矿井下低压电网使用的过流保护装置主要有熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置等。

过流保护装置在保护中应满足四个要求：（1）选择性，只切除故障部分，而其余非故障部分则继续运行。

（2）可靠性，不拒动，不误动。

（3）动作迅速，在故障情况下保护装置迅速动作并切断其供电电源，以免事故进一步扩大。

（4）动作灵敏，保护装置应满足灵敏度的要求。

短路保护、过载保护和断相保护都属于过流保护，但是有本质的区别。

短路保护的动作时间要短，其动作值设定较大，过载保护和断相保护按反时限延时动作，动作时间与过载电流的大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。

煤矿目前使用的过流保护装置中熔断器只能做电机短路保护，各种继电器必须与接触器或脱扣器配合实现过流保护，其中热继电器只适用于做过载保护和断相保护，而电子继电器具有功能完善、保护齐全、灵敏可靠等优点，特别是计算机技术的发展，用单片机集成电路取代分立电子元件电路使其优点更为突出，在矿井供电控制中得到广泛运用。

2 漏电保护煤矿井下巷道中空气潮湿，在此条件下运行的电气设备，虽然对其绝缘有一些特殊的要求，但漏电故障仍时有发生，特别是采区的低压电缆，还时常被脱落的岩石或煤块砸坏，更会发生漏电事故。

漏电事故不仅会使电气设备进一步损坏，形成短路，而且还可以导致人身触电和瓦斯煤尘爆炸危险，因此，井下设备必须装设作用于开关跳闸的漏电保护装置。

短路保护、过载保护、零压保护的概念（转载）
短路保护、过载保护、零压保护的概念
每个电气设备都有它的额定功率，当超过额定功率是就叫做过载，对这种状态的保护就叫做过载保护
对于防止电气设备内部发生短路的保护就叫做短路保护
零压保护又叫失压保护，当停电发生时具有上述功能的电路会自动跳闸，在下次送电
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3.??过载保护?
??过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于1.5倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。

若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。

过载保护要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作过载保护元件。

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??当6倍以上额定电流通过热继电器时，需经5s后才动作，可能在热继电器动作前，
热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作过载保护时，必须同时装有熔断
器或低压断路器等短路保护装置。

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1）失压保护?
??电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。

一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。

失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。

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??采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。

因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。

当电源电压。