过流保护整定 过流保护详细资料大全

过流保护详细资料大全  

很多电子设备都有个额定电流，不允许超过额定电流，不然会烧坏设备。所以有些设备就做了电流保护模组。当电流超过设定电流时候，设备自动断电，以保护设备。如主机板CPU的USB接口一般有USB过流保护，保护主机板不被烧坏。

基本介绍

中文名：过流保护外文名：Overcurrent protection效应：正温度系数效应原则：整定原则、灵敏度校验等装置：熔断器、过流继电器等套用：电工电路保护 过流保护简介,过流保护装置,过流保护原则,整定原则,灵敏度校验,反时限过流保护,过流保护电路,套用举例,

过流保护简介

和所有电力系统一样，为保护电气设备和人员安全，光伏系统也必须配备如断路器或保险丝这样的过电流保护装置。它们种类繁多，规格完备。设计使用过流保护时必须确保直流器件的额定电流满足系统工作条件，尤其是要满足太阳能电池的最大输出电流。不同的过流器适用于不同的系统设计和额定功率，这里不再赘述，但一个总的设计原则是：布线时应使用高熔断电阻丝或适合的断路器来将电流限制在电路中任意一点的导电瓶颈以下，以避免过载或短路。蓄电池的过流保护装置应安装在尽可能近的地方，以避免电路打火引燃从蓄电池中泄出的氢气。每个串联太阳能电池电路都应配备独立的过流保护设备。 所有的电气设备和供电线路都必须有可靠的过流保护。过流保护包括短路保护、过负荷保护（过载保护）和断相保护等。 要使过电流保护装置起到应有的保护作用，应合理选择熔丝的额定电流，选择并调整继电器的动作值。

过流保护装置

半导体器件体积小、热容量小，特别像晶闸管这类高电压、大电流的功率器件，结温必须受到严格的控制，否则将遭彻底损坏。 使用快速熔断器是过流保护的一种方法，它有几种不同的接法，如图12—49所示。图（a）为快速熔断器与晶闸管相串联的接法；图（b）表示快速熔断器接在交流侧；图（c）所示表示快速熔断器接在直流侧，这种接法只能保护负载故障情况，当晶闸管本身短路时无法起保护作用。 快速熔断器的接法 快速熔断器有RLS、RL3、RTK等型号，选择快速熔断器的原则是：熔断器的额定电压应大于电路上正常工作电压；熔断器的额定电流应略大于晶闸管的额定电流；熔断器的电流参数是有效值，而晶闸管的额定电流是平均值，对于正弦半波I （平均） =1.57I （有效）。下图所示是RLS系列快速熔断器参数。 RLS系列快速熔断器参数除了快速熔断器之外，还有其他的过电流保护方法，如过电流继电器、过负荷继电器、直流快速断路器等。过电流继电器常和门极断开装置安装在一起，动作快，经1～2ms就可以使断路器跳闸，其信号由交流侧的流互感器取得。当换相故障时，有可能使断路器动作，而快速熔断器并不烧坏。过负荷继电器是热动型继电器，安装在交流侧进线端，进行晶闸管过负荷的保护。直流快速断路器习惯称为快速开关，它应先于快速熔断器和晶闸管的动作，以避免经常更换快速熔断器而降低运行费用。

过流保护原则

过流保护可作为本线路保护拒动时的近后备保护，同时作为下一级线路保护拒动时的远后备保护，也作为过负荷时的保护。它不仅能保护本线路全长，而且能保护相邻线路全长。

整定原则

为保证正常情况下过流保护不启动，过流保护启动值必须大于该线路的最大负荷电流I Lmax；同时还必须考虑在外部故障切除后系统电压恢复期间，负荷（电动机）的自启动电流（该电流一般大于正常电流）作用下，过流保护能够正确返回，其返回电流应大于负荷自启动电流。一般考虑后一‘种情况，所以有 I=（K ·K ast/K r）I Lmax
式中 K——可靠系数，一般取1.15～1.25； K ast——自启动系数，一般大于1； K r——电流继电器的返回系数，一般取0.85～0.95。 K r越小，过流保护的启动值就越大，其灵敏性就越差，这就是为什么要求过电流继电器具有较高的返回系数的原因。 过流保护动作时问则比下级线路的电流速断保护的时间延长一个时间阶梯△t，即t 1=t 2+△t。

灵敏度校验

当过流保护作为本线路的主保护时，应采用最小方式下本线路末端两相短路时的电流I Bmin进行校验，要求K sen≥1.3～1.5，即 K sen = I Bmin/I set
式中 I set——电路中保护电器的过流保护整定值。

反时限过流保护

反时限过流保护的出口动作时间与过电流的倍数有关，短路电流越大，动作时间越快。在整定反时限过电流保护的动作时限时应指出某一动作电流倍数（通常为10倍）时的动作时限。为保证动作的选择性，反时限过电流保护时限整定也应按照“阶梯原则”来确定，即上下级线路的反时限过电流保护在保护配合点k点发生短路时的时限级差为Δt=0.7，如图所示。反时限过流保护

过流保护电路

1．采用一只电流互感器的电动机过流保护电路 采用一只电流互感器的电动机过流保护电路如图1所示。它采用一只电流互感器来感应电流，在三相电动机电流超过正常工作电流时，继电器达到吸合电流而吸合，切断控制回路电源，使主电路断电，从而保护电动机过流时断开电源。 图1 采用一只电流互感器的电动机过流保护电路 由于电动机起动时电流很大，所以电路将时间继电器KT的动断触点先短接电流互感器，在电动机起动完毕后，时间继电器动作，其延时断开的动断触点打开，延时闭合的动合触点闭合，把继电器接人电流互感器电路中。 2．采用两只电流互感器的电动机过流保护电路 采用两只电流互感器的电动机过流保护电路如图2所示。 图2 采用两只电流互感器的电动机过流保护电路 在电动机的控制回路中，常采用热继电器对电动机进行过载保护，对于容量较大的电动机，如果没有合适的热继电器，可以用电流互感器变流，将热继电器接在其二次侧进行保护。热继电器的动作电流一般整定为电动机额定电流通过电流互感器变比换算后的电流值。在室温35℃，过载为125%时，热继电器在20min内动作；过载为600%～1000%时，热继电器瞬时动作。 3．电动机双闸刀过流保护电路
电动机双闸刀过流保护电路如图3所示。起动时先合上起动闸刀开关，其熔丝的额定电流按电动机额定电流的1.5～2.5倍选择，因此电动机在起动时熔丝不会熔断。在电动机进入正常运行后，再合上运行闸刀开关，拉开起动闸刀开关。运行闸刀开关熔丝的额定电流按电动机的额定电流选择，在电动机正常运行情况下，熔丝不会熔断。但在电动机故障（如断相、绕组短路）或过载时，电流增大，增大的电流使运行闸刀开关的熔丝熔断，断开电源，保护电动机不致损坏。图3电动机双闸刀过流保护电路

套用举例

已知一电源变压器初级电压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。 7．确定PTC热敏电阻器型号 根据以上要求，查阅我们公司的规格表，选定MZ11-10P15RH265 即：最大工作电压265V， 额定零功率电阻值15Ω± 25%，不动作电流140 mA，动作电流350 mA，最大电流1.2A，居里温度120 ℃，最大尺寸为11.0mm。