过流保护

无时限电流速断保护(电流I段)

反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。

1.几个基本概念

（1）系统最大运行方式与系统最小运行方式

最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。

最小运行方式：就是在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

（2）最小短路电流与最大短路电流

在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称之为最大短路电流。

在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。

（3）保护装置的起动值

对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。

（4）保护装置的整定

所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。

2、整定计算

（1）动作电流

为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。即

Idz＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3，

结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护全线路，其最大和最小保护范围Lmax和Lmin。

(2) 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）

《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值 Lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即

（3）动作时限

无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。t=0s

3、对电流速断保护的评价

优点：是简单可靠，动作迅速。

缺点：（1）不能保护线路全长；

（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。

注意: (1) 在最大运行方式下整定后，在最小运行

过流保护的方式

 1、复合型:将多种保护符合起来.

2、限功率型:限定输出的总功率

3、回卷型:初始电流恒定不变,电压下降到一定数值电流开始减小.

4、打隔型:过流后,电流电压下降到0,然后又开始上升,周而复始.

5:恒流行:电流恒定不变,电压下降

过流保护电路的应用举例

 压器初级电压220V，次级电压16V，次级电流1.5A， 次级异常时的初级电流约350mA，10分钟之内应进入保护状态，变压器工作环境温度-10 ~ 40 ℃，正常工作时温升15 ~ 20 ℃， PTC热敏电阻器靠近变压器安装，请选定一PTC热敏电阻器用于初级保护。

1.确定最大工作电压

已知变压器工作电压220V，考虑电源波动的因素，最大工作电压应达到220V×（1+20%）=264V

PTC热敏电阻器的最大工作电压选265V。

2.确定不动作电流

经计算和实际测量，变压器正常工作时初级电流125mA，考虑到PTC热敏电阻的安装位置的环境温最高可达60 ℃，可确定不动作电流在60 ℃时应为130~ 140mA。

3.确定动作电流

考虑到PTC热敏电阻器的安装位置的环境温度最低可达到-10 ℃或25℃， 可确定动作电流在 -10 ℃或25℃时应为340~ 350mA，动作时间约5分钟。

4.确定额定零功率电阻R25

PTC热敏电阻器串联在初级中，产生的电压降应尽量小，PTC热敏电阻器自身的发热功率也应尽量小，一般PTC热敏电阻器的压降应小于总电源的1%，R25经计算：

220V × 1% ÷0.125A=17.6 Ω

5.确定最大电流

经实际测量，变压器次级短路时， 初级电流可达到500mA， 如果考虑到初级线圈发生部分短路时有更大的电流通过，PTC热敏电阻器的最大电流确定在1A以上。

6. 确定居里温度和外形尺寸

考虑到PTC热敏电阻器的安装位置的环境温最高可达60 ℃， 选择居里温度时在此基础上增加40 ℃， 居里温度为100 ℃，但考虑到低成本， 以及PTC热敏电阻器未安装在变压器线包内， 其较高的表面温度不会对变压器产生不良作用，故居里温度可选择120 ℃，这样PTC热敏电阻器的直径可减小一档，成本可以下降。

一种新型过流保护电路的设计研究

张娜娜 梁齐

（合肥工业大学， 安徽合肥230009）

摘要：本文提出的过流保护电路利用运算放大器虚短虚断的原理大大提高了对输出电流的采

样精度，从而提高了电路的可靠性；并通过增加的折回电路，有效降低了LDO（Low Drop-Out）系统的过流关断功耗。本电路基于TSMC 0.6μm CMOS 工艺设计，进行了应用

于LDO的Spectra 仿真，结果表明该过流保护电路可靠性高、过流关断功耗低。

关键字：过流保护，LDO，可靠性，折回电路

Design of a Novel Over-Current Protection Circuit

Zhang Nana , Liang Qi

(Hefei University Of Technology , Hefei , Anhui 230009, China)

Abstract : The over-current protection circuit described in this paper greatly improves the

sampling precision of output current and heightens the reliability of the circuit by using the

virtual-short and virtual-cutoff principle of operation amplifier . And more , It greatly reduces the

over-current cutoff power dissipation of LDO（Low Drop-Out）by using a fold-back circuit . Based on TSMC 0.6μm CMOS process , the Spectra simulation result applied in LDO verifies that this

上面是一个带自锁的过流保护电路...

1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着

负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的

电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的...

2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要

用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定...

3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制

后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法

输出高电平...

4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路...

一段保护信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和

单向可控硅差不多...具体原理...大家可以分析下.HE HE...