什么是过流保护装置?

知识点：过流保护装置

为了使电路正常工作，电流应该被限制在安全水平。这个安全电流水平是由负载、导体、开关和其他系统组件的电流处理能力决定的。在正常工作条件下，电路中的电流应该等于或小于正常的电流水平。然而，有时电路可能有高于正常的电流流(过流)。

过电流是多少？

过流是电路中超过正常负载电流时的一种情况。过流状态可以由短路或过载情况引起。

短路

在短路情况下，电流沿着正常的电流路径走捷径。

虽然部分短路会增加电流电平，但它可能会也可能不会造成损坏，这取决于电路元件的额定值。然而，在死短路的情况下，负载的电阻将完全从正常的电流路径上移除。图1a和图1b说明了这一点。

图1a：局部短路

图1b：完全短路

当死短路发生时，如果源有足够的存储能量，电路元件可能会损坏或爆炸。开关可能熔化或汽化，导体可能过热，绝缘体可能烧毁。它还会损坏电源。

由于局部短路或死短路产生的温度，可能会发生火灾，导致财产和生命的损失。有了这么多的风险，所有的电路都必须防止短路的情况。

过载

过流状态也可以由过载情况引起。例如，考虑一种情况，在这种情况下，过多的负载连接到一个给定的电源。即使每一个单独的负载都有正常的电流，总电流也可能超过源的额定值。

如果过载的时间很短，温升很小，对设备或导体的影响很小或没有影响。然而，持续的超负荷是破坏性的，必须加以防止。

与短路不同，过载不会引起突然的电弧，即使我们不立即将其从系统中移除，系统也可能在过载情况下存活。但是，长时间超负荷可能会导致设备和导体过热而引起火灾。

图2描述了一个过载电路。此时支路额定电流容量为15a；然而，由并联负载吸引的电流总和为17 A。电路过载2a，结果断路器跳闸。

图2：重载的电路

过电流保护电路

保险丝或断路器的电阻很低，通常是整个电路电阻中微不足道的一部分。在正常的电路操作下，它只是一个导体。

保险丝和断路器都与它们所保护的电路串联在一起。一般来说，这些过流装置必须安装在被保护导体接收电源的位置；例如，在一个分支电路的开始，如图3所示。

图3：过流保护装置的连接

在过流情况下，保险丝会爆炸或断路器会跳闸。尽管这些装置保护电路不受过流条件的影响，但它们只是打开电路并断开电源。他们通常没有能力纠正这个问题。因此，在更换保险丝或复位断路器之前，我们需要定位并纠正问题。

常用过流保护装置(OCPD)

过流保护装置(OCPD)是一种通过中断电流来保护业务、馈线、分支电路和设备不受过量电流影响的电气设备。

过流保护简单来说就是用保险丝、断路器或可熔线来保护设备、设备中的电路或设备的接线。这两个术语经常可以互换使用，因为它们有一些相似之处。断路器或熔断器通常用于保护整个机组不受过大电流的影响，但它们也可以用于保护机组中的一个部件。这为单元提供过流保护，并为变压器或电路板等组件提供可选的保护。

图4显示了控制电路板中常用的两种保险丝：插入式保险丝和玻璃(Buss)保险丝。这些类型的保险丝也可以在变压器的二次侧找到。

图4：插入式保险丝用于保护电路板不受过流条件的影响。玻璃熔断器可作为插入式熔断器或保险丝座使用。(分的尺寸也包括在内。)

图5显示了带有插入式u型保险丝的电路板。

图5：这是一种用于空气处理的电路板，带有电热条的选项。注意3a插入式保险丝位于电路板的左上方

正确的电流和电压额定值的断路器或熔断器应该在加热系统易于接近的范围内。通常，断路器的额定电流与电加热装置铭牌上所列的最大电流相同。

安装承包商可能需要分析安装的安培值，以使用正确的尺寸断路器。在某些情况下，断路器可以指定为设备“最小”安培的115%。

不应使用过大的断路器。断路器的设计是为了保护设备和电线。电流过大的断路器在发生过流时不会切断电源。一个过小的断路器会在设备产生最大电流之前就切断电源。

熔丝连接

易熔连接(见图6)通常与电热元件串联在一起。该连接的目的是在遇到高电流或高热量时打开。

图6:这种常见的易熔连接与加热电路串联在一起

易熔连接不能复位，如果打开，必须更换。圆筒是银的，上面印着制造商的信息。这些信息可能包括温度和额定电流。圆柱形装置有一个方端和一个锥形端。锥度可能是黑色或红色，这取决于在其制造中使用的材料的颜色。可以检查连接电阻以确定它是否打开(它应该显示一个零欧姆的电阻)。

OCPD评级

保险丝和断路器的额定电流和电压。

直流评级

保险丝或断路器上标记的连续电流额定值表示在不吹气或跳闸的情况下设备将携带的最大电流。额定电流必须与电路的满负荷电流尽可能地匹配。例如，尺寸过小的保险丝容易爆炸，而过大的保险丝可能不能提供足够的保护。

额定电压

保险丝或断路器的额定电压是设计用来安全中断电流的最高电压。具体地说，电压额定值决定了器件抑制过流或短路条件下打开电流时产生的内部电弧的能力。额定电压必须至少等于或大于电路电压。它可以更高，但绝不能更低。低压断路器保护用电低于1000v的电路。

额定分断电流

保险丝或断路器的断路电流额定值(也称为短路额定值)是它能安全断路的最大电流。如果故障电流超过了保护装置的中断能力，该装置实际上可能会破裂，造成额外的损坏。

额定断流电流是额定连续电流的许多倍，并且要远远超过电源所能提供的最大电流。典型的中断评级是10,000 A、50,000 A和100,000 A。

限流能力

限流能力是衡量过流保护装置能让多少电流通过系统。限流保护装置的工作周期小于半周。例如，一个限流保险丝在交流波的四分之一周期内开始熔化，并在半周期内清除电路。

时限特性

保护装置的时间-电流特性或响应时间是指装置在故障电流或过载条件下运行所需的时间长度。

快速动作额定保护装置可能在几分之一秒内对过载作出反应，而标准类型可能需要1到30秒，这取决于过载电流的大小。由于快速熔断器对增加的电流非常敏感，它被用来保护有稳定电流流过的非常精细的电子电路。

电路过流保护的重要作用

电路过流保护是每个电路的重要组成部分。如果电压和电流水平超过设计的安全水平，电路就会被损坏甚至破坏。一般来说，保险丝和断路器的设计是为了保护人员、导体和设备。两者的工作原理相同：在损坏发生之前尽可能快地中断或断开电路。

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