電流保護原理及過流保護器工作過程

2021-01-10 電子發燒友
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電流保護原理及過流保護器工作過程

發表於 2019-08-20 08:48:54

過流保護器（overcurrent protection），是用於電流過載保護的裝置。當它進入設置狀態時，保護內的繼電器會自動釋放，保護器退出保護狀態，有效防止在設置狀態時對電動機的誤操作。可廣泛適用於機械、冶金、建材、化工、紡織行業等工業三相電動機及其它電器的保護與監測。

保護方式

1、複合型：將多種保護符合起來。

2、限功率型：限定輸出的總功率。

3、回卷型：初始電流恆定不變，電壓下降到一定數值電流開始減小。

4、打隔型：過流後，電流電壓下降到0，然後又開始上升，周而復始。

5、恆流行：電流恆定不變，電壓下降。

電流保護原理及過流保護器工作過程

過電流保護是指當電流超過預定最大值時，使保護裝置動作的一種保護方式。當流過被保護原件中的電流超過預先整定的某個數值時，保護裝置啟動，並用時限保證動作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報警信號。

過電流保護主要包括短路保護和過載保護兩種類型。短路保護的特點是整定電流大、瞬時動作。電磁式電流脫扣器（或繼電器）、熔斷器常用作短路保護元件。過載保護的特點是整定電流較小、反時限動作。熱繼電器、延時型電磁式電流繼電器常用作過載保護元件。

在沒有太大衝擊電流的情況下，熔斷器也常用作過載保護元件。

在TN系統中，採用熔斷器作短路保護時，熔體額定電流應小於單相短路電流的1/4；用斷路器保護時，斷路器瞬時動作或短延時動作過電流脫扣器的整定電流應小於單相短路電流的2/3。

很多電子設備都有個額定電流，不允許超過額定電流，不然會燒壞設備。所以這些設備就做了電流保護模塊，當電流超過設定電流時候，設備自動斷電，以保護設備，這就是過流保護。如電腦主板上的USB接口，一般有USB過流保護，保護主板不被燒壞。

下面用一幅圖來直觀的展示過流保護器是如何工作的，如圖所示。

過電流保護原理

電網中發生相間短路故障或者非正常負載增加，絕緣等級下降等情況下，電流會突然增大，電壓突然下降，過流保護就是按線路選擇性的要求，整定電流繼電器的動作電流的。當線路中故障電流達到電流繼電器的動作值時，電流繼電器動作按保護裝置選擇性的要求，有選擇性的切斷故障線路，通過其觸點啟動時間繼電器，經過預定的延時後，時間繼電器觸點閉合，將斷路器跳閘線圈接通，斷路器跳閘，故障線路被切除，同時啟動了信號繼電器，信號牌掉下，並接通燈光或音響信號。

當出現負載短路、過載或者控制電路失效等意外情況時，會引起流過穩壓器中開關三極體的電流過大，使管子功耗增大，發熱，若沒有過流保護裝置，大功率開關三極體就有可能損壞。故而在開關穩壓器中過電流保護是常用的。最經濟簡便的方法是用保險絲。由於電晶體的熱容量小，普通保險絲一般不能起到保護作用，常用的是快速熔斷保險絲。這種方法具有保護容易的優點，但是，需要根據具體開關三極體的安全工作區要求來選擇保險絲的規格。這種過流保護措施的缺點是帶來經常更換保險絲的不便。

在線性穩壓器中常用的限流保護和電流截止保護在開關穩壓器中均能應用。但是，根據開關穩壓器的特點，這種保護電路的輸出不能直接控制開關三極體，而必須使過電流保護的輸出轉換為脈衝指令，去控制調製器以保護開關三極體。為了實現過電流保護一般均需要用取樣電阻串聯在電路中，這會影響電源的效率，因此多用於小功率開關穩壓器的場合。而在大功率的開關穩壓電源中，考慮到功耗，應儘量避免取樣電阻的接入。因此，通常將過電流保護轉換為過、欠電壓保護。

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