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过流保护的原理是什么？

2024-12-11 05:44:19

推荐回答（4个）

回答1：

过流保护的原理是就是按线路选择性的要求，当线路电流出现故障时，就可以通过保护装置，将故障线路切除。

当控制电路发生短路、过载或故障等意外情况时，流过调节器开关三极管的电流过大，会增加晶体管的功耗和发热。如果没有过电流保护装置，大功率开关三极管可能会损坏。因此，过流保护常用于开关稳压器。最经济和方便的方法是使用保险丝。

过流保护按保护装置选择性的要求，有选择性的切断故障线路，通过其触点启动时间继电器，经过预定的延时后，时间继电器触点闭合，将断路器跳闸线圈接通，断路器跳闸。

扩展资料

过流保护的接线方式主要有保护中的电流互感器和继电器的接线方式。正确选择保护接线方式对保护的技术经济性能有很大影响。有三种基本接线方式：三相三继电器全星形接线方式、两相两继电器全星形接线方式、两相一继电器两相电流差动接线方式。

三相三继电器全星形接线方式能保护各种短路，灵敏度高，而两相二继电器不完全星形接线和两相一继电器两相电流差动接线方式只能保护三相短路和各种内部短路。当没有安装电流互感器时。当一相发生短路时，保护将不工作。

参考资料来源：百度百科-过电流保护

回答2：

过流保护用PTC热敏电阻是一种对异常温度及异常电流自动保护、自动恢复的保护元件，俗称"自复保险丝""万次保险丝"。它取代传统的保险丝，可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护，过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复，而过流保护用PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能。

2.20.1 原理电路

当电路处于正常状态时，通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护用PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护电路的正常工作。当电路出现故障，电流大大超过额定电流时，过流保护用PTC热敏电阻陡然发热，呈高阻态，使电路处于相对"断开"状态，从而保护电路不受破坏。当故障排除后，过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。

图2.20.1 过流保护电路

2.20.2 主要元器件选择

1.最大工作电压

PTC热敏电阻器串联在电路中，正常工作时仅有一小部分电压保持在PTC热敏电阻器上，当PTC热敏电阻器启动呈高阻态时，必须承受几乎全部的电源电压，因此选择PTC热敏电阻器时，要有足够高的最大工作电压，同时还要考虑到电源电压可能产生的波动。

2.不动作电流和动作电流

为得到可靠的开关功能，动作电流至少要超过不动作电流的两倍。
由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见图2.20.2)，因此要把最坏的情况考虑进去，对不动作电流来说，选应用在允许的最高环境温度时的值，对动作电流来说，选应用在较低环境温度下的值。

图2.20.2 环境温度对不动作电流和动作电流的影响

3.在最大工作电压时允许的最大电流

需要PTC热敏电阻器执行保护功能时，要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件，一般是指用户存在产生短路可能性的情况。规格书已经给出了最大电流值，超过这个值使用时，可导致PTC热敏电阻器破坏或早期失效。

4.开关温度（居里温度）

我们可提供居里温度80 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃的的过载保护元件，一方面，不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻器芯片的直径，从降低成本方面考虑，应选用高居里温度和小尺寸元件；另一方面须考虑，这样选择的PTC热敏电阻器会有较高的表面温度，是否会在线路中导致不希望的副作用。一般情况下，居里温度要超过最高使用环境温度20 ~ 40 ℃。

5.使用环境的影响

在接触化学试剂或在使用灌注料或填料时，须特别小心钛酸钡陶瓷被还原导致PTC热敏电阻器效应下降，以及由于灌注造成的导热条件变化，都可能导致PTC热敏电阻器局部过热而损坏。

2.20.3 应用举例

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ø11.0mm。

来源：www.ptc.wang

回答3：

电网中发生相间短路故障时，电流会突然增大，电压突然下降，过流保护就是按线路选择性的要求，整定电流继电器的动作电流的。当线路中故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器动作按保护装置选择性的要求，有选择性的切断故障线路。

回答4：

过电流保护一般分为定时限与反时限过流保护，电流速断保护，中性点不接地系统的单相接地保护。
由电流继电器，时间继电器和信号继电器组成，电流互感器和电流继电器组成测量元件，用来判断通过线路电流是否超过标准，时间继电器为延时元件，它以适当的延时来保证装置动作有选择性，信号继电器用来发出保护动作信号。
正常运行时，电流继电器和时间继电器的触点都是断开的，当被保护区故障或电流过大时，电流继电器动作，通过其触点启动时间继电器，经过预定的延时后，时间继电器触点闭合，将断路器跳闸线圈接通，断路器跳闸，故障线路被切除，同时启动了信号继电器，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号。

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