什么是过電(diàn)流保护装置？

2021-02-19

為(wèi)了使電(diàn)路正常工作，应将電(diàn)流限制在安全水平。電(diàn)流的安全水平取决于负载，导體(tǐ)，开关和其他(tā)系统组件的電(diàn)流处理(lǐ)能(néng)力。在正常工作条件下，電(diàn)路中的電(diàn)流应等于或小(xiǎo)于正常電(diàn)流水平。但是，有(yǒu)时電(diàn)路的電(diàn)流可(kě)能(néng)会高于正常值（过電(diàn)流）。 

什么是过電(diàn)流？

过電(diàn)流是当超过正常负载電(diàn)流时電(diàn)路中存在的状况。短路或过载情况可(kě)能(néng)导致过電(diàn)流情况。 

短路 

在短路情况下，電(diàn)流会绕着電(diàn)流的正常路径走捷径。 

尽管部分(fēn)短路会增加電(diàn)流水平，但可(kě)能(néng)会或可(kě)能(néng)不会造成损坏，具體(tǐ)取决于電(diàn)路组件的额定值。但是，在完全短路的情况下，负载的電(diàn)阻将从正常電(diàn)流路径中完全去除。

如果在发生完全短路时電(diàn)源具有(yǒu)足够的存储能(néng)量，则電(diàn)路组件可(kě)能(néng)会损坏或爆炸。开关会融化或蒸发，导體(tǐ)会过热，绝缘层会烧毁。它还会损坏電(diàn)源。 

由于部分(fēn)短路或完全短路而产生的温度可(kě)能(néng)会导致火灾，从而造成财产损失和生命损失。危急关头，必须保护所有(yǒu)電(diàn)路免受短路情况的影响。 

超载

过载情况也可(kě)能(néng)导致过電(diàn)流情况。例如，考虑到给定電(diàn)源连接了太多(duō)负载的情况。即使这些单独的负载中的每一个都消耗其正常電(diàn)流，总電(diàn)流也可(kě)能(néng)超过電(diàn)源的额定值。 

如果过载仅持续一小(xiǎo)段时间，则温度升高很(hěn)小(xiǎo)，并且对设备或导體(tǐ)影响很(hěn)小(xiǎo)或没有(yǒu)影响。但是，持续的过载具有(yǒu)破坏性，必须防止。 

与短路不同，过载不会引起突然的電(diàn)弧，即使我们不立即将其从系统中卸下，系统也可(kě)能(néng)在过载情况下幸免。但是，在很(hěn)長(cháng)一段时间内，过载可(kě)能(néng)会由于设备和导體(tǐ)过热而引起火灾。

图2描述了过载電(diàn)路。在这种情况下，支路的额定電(diàn)流容量為(wèi)15A。但是，并联负载汲取的電(diàn)流之和為(wèi)17A。電(diàn)路过载2 A，结果断路器跳闸。 

图2.过载電(diàn)路。 

过電(diàn)流保护電(diàn)路

保险丝或断路器的電(diàn)阻非常低，通常占总電(diàn)路電(diàn)阻的很(hěn)小(xiǎo)一部分(fēn)。在正常的電(diàn)路操作下，它只是充当导體(tǐ)。 

保险丝和断路器均与其所保护的電(diàn)路串联连接。通常，这些过電(diàn)流设备必须安装在受保护导體(tǐ)接收功率的位置；例如，在分(fēn)支電(diàn)路的开始处，如图3所示。

图3.过電(diàn)流保护装置的连接。 

万一发生过電(diàn)流，保险丝会烧断或断路器会跳闸。尽管这些设备可(kě)保护電(diàn)路免受过電(diàn)流情况的影响，但它们只能(néng)断开電(diàn)路并断开電(diàn)源。他(tā)们通常无法解决问题。因此，在更换保险丝或重置断路器之前，我们需要定位并纠正问题。 

通用(yòng)过流保护装置（OCPD）

过電(diàn)流保护装置（OCPD）是一种電(diàn)气设备，用(yòng)于通过中断電(diàn)流来保护服務(wù)，馈線(xiàn)，分(fēn)支電(diàn)路和设备免受过量電(diàn)流的影响。

过電(diàn)流保护仅表示使用(yòng)保险丝，断路器或可(kě)熔断链来保护设备，设备中的電(diàn)路或设备的接線(xiàn)。这些术语经常互换使用(yòng)，因為(wèi)它们有(yǒu)一些相似之处。断路器或保险丝通常用(yòng)于保护整个设备免受过大電(diàn)流的侵害，但可(kě)以调整大小(xiǎo)以保护设备中的一个组件。这為(wèi)设备提供了过電(diàn)流保护，并為(wèi)变压器或電(diàn)路板等组件提供了可(kě)选的保护。

图4显示了控制電(diàn)路板上使用(yòng)的两种常见保险丝：插入式保险丝和玻璃（Buss）保险丝。这些类型的保险丝也可(kě)以在变压器的次级侧找到。 

图4.插入式保险丝用(yòng)于保护電(diàn)路板免受过電(diàn)流情况的影响。玻璃保险丝可(kě)用(yòng)作插入式保险丝或用(yòng)作保险丝座。 

图5显示了带有(yǒu)插入式U型保险丝的電(diàn)路板。

图5.这是用(yòng)于空气处理(lǐ)机的電(diàn)路板，带有(yǒu)電(diàn)热条选件。请注意位于電(diàn)路板左上方的3 A插入式保险丝。 

正确安培数和额定電(diàn)压的断路器或熔断器应位于加热系统易于接近的范围内。通常，断路器的额定值与電(diàn)加热单元铭牌上列出的最大安培数相同。 

安装承包商(shāng)可(kě)能(néng)需要分(fēn)析安装的安培数才能(néng)应用(yòng)正确的尺寸断路器。在某些情况下，可(kě)以指定断路器的“最小(xiǎo)”安培数為(wèi)115％的断路器。 

请勿使用(yòng)过大的断路器。断路器旨在保护设备和電(diàn)線(xiàn)。如果電(diàn)流过大，则过大的断路器不会关闭電(diàn)源。断路器太小(xiǎo)会在设备吸收最大電(diàn)流之前关闭電(diàn)源。

熔断链接 

熔断丝（见图6）通常与電(diàn)加热元件串联。链接的目的是在遇到高安培数或高热量时打开。 

图6.该常见的可(kě)熔断链与加热電(diàn)路串联。

易熔链接无法重置，如果打开则必须更换。气瓶是银色的，上面印有(yǒu)制造商(shāng)信息。该信息可(kě)以包括温度和安培数额定值。圆柱形装置具有(yǒu)一个方形端和一个锥形端。锥度可(kě)以是黑色或红色，具體(tǐ)取决于其制造中所用(yòng)材料的颜色。可(kě)以检查链路電(diàn)阻以确定其是否断开（電(diàn)阻应显示為(wèi)零欧姆）。 

OCPD等级

保险丝和断路器的额定電(diàn)流和電(diàn)压均额定。  

连续電(diàn)流额定值

保险丝或断路器上标出的连续電(diàn)流额定值表示设备在不烧断或跳闸的情况下将携带的最大電(diàn)流量。额定電(diàn)流必须尽可(kě)能(néng)接近電(diàn)路的满载電(diàn)流。例如，尺寸过小(xiǎo)的保险丝容易烧断，而尺寸过大的保险丝可(kě)能(néng)无法提供足够的保护。

额定電(diàn)压

保险丝或断路器的额定電(diàn)压是设计用(yòng)来安全中断電(diàn)流的最高電(diàn)压。具體(tǐ)来说，额定電(diàn)压决定了设备抑制过電(diàn)流或短路条件下打开電(diàn)流时发生内部電(diàn)弧的能(néng)力。额定電(diàn)压必须至少等于或大于電(diàn)路電(diàn)压。可(kě)以更高，但永遠(yuǎn)不能(néng)更低。低压断路器使用(yòng)小(xiǎo)于1000 V的電(diàn)流保护電(diàn)路。

中断電(diàn)流额定值

保险丝或断路器的中断電(diàn)流额定值（也称為(wèi)短路额定值）是它可(kě)以安全中断的最大電(diàn)流。如果故障電(diàn)流超过保护设备的分(fēn)断能(néng)力，则设备实际上可(kě)能(néng)会破裂，从而造成其他(tā)损坏。 

中断電(diàn)流额定值比连续電(diàn)流额定值大很(hěn)多(duō)倍，并且应遠(yuǎn)遠(yuǎn)超过電(diàn)源可(kě)提供的最大電(diàn)流。典型的中断额定值為(wèi)10,000 A，50,000 A和100,000A。

限流能(néng)力

限流能(néng)力是过電(diàn)流保护设备可(kě)以让系统流过多(duō)少電(diàn)流的度量。限流保护设备的运行时间少于一半。例如，提供短路電(diàn)流的限流熔断器将在AC波的四分(fēn)之一周期内开始熔化，并在二分(fēn)之一周期内清除電(diàn)路。 

时電(diàn)流特性

保护设备的时间-電(diàn)流特性或响应时间是指设备在故障電(diàn)流或过载条件下运行所花(huā)费的时间長(cháng)度。 

快速额定值的保护设备可(kě)能(néng)会在几分(fēn)之一秒(miǎo)内对过载做出响应，而标准类型的保护设备可(kě)能(néng)需要1到30秒(miǎo)，具體(tǐ)取决于过载電(diàn)流的大小(xiǎo)。快速熔断器对增加的電(diàn)流非常敏感，可(kě)用(yòng)于保护非常精密的電(diàn)子電(diàn)路，这些電(diàn)路具有(yǒu)稳定的電(diàn)流流过它们。

電(diàn)路过流保护的重要作用(yòng)

電(diàn)路过電(diàn)流保护是每个電(diàn)路的重要组成部分(fēn)。如果電(diàn)路的電(diàn)压和電(diàn)流水平超过其设计的安全水平，则可(kě)能(néng)损坏甚至毁坏它们。通常，保险丝和断路器旨在保护人员，导體(tǐ)和设备。两者的工作原理(lǐ)相同：在损坏发生之前尽快中断或断开電(diàn)路。