过电流

过电流过载电流

电气回路因所接用电设备过多或所供设备过载（例如所接电动机的机械负载过大）等原因而过载。其电流值不过是回路载流量的不多倍，其后果是工作温度超过允许值，使绝缘加速劣化，寿命缩短，它并不直接引发灾害。

过电流短路电流

当回路绝缘因种种原因（包括过载）损坏，电位不相等的导体经阻抗可忽略不计的故障点而导通，这被称作短路。由于这种短路回路的通路全为金属通路，这种短路被归为金属性短路，其短路电流值可达回路导体载流量的几百以至几千倍，它可产生异常高温或巨大的机械应力从而引起种种灾害。

为使过载防护电器能保护回路免于过载，防护电器与被保护回路在一些参数上应互相配合，它们应满足下列条件：

（1）防护电器的额定电流或整定电流I_n应不小于回路的计算负载电流I_B。

（2）防护电器的额定电流或整定电流I_n应不大于回路的允许持续载流量（以下简称载流量）。

（3）保证防护电器有效动作的电流I₂应不大于回路载流量的1.45倍。

以上条件以公式表示即为：I_B≤I_n≤I_Z和I₂≤1.45IZ

式中：I_B―回路的负载电流（A）；

I_n―熔断器的额定电流或断路器的额定电流或整定电流（A）；

I_Z―回路导体的载流量（A）；

I₂―保证防护电器有效动作的电流（即熔断电流或脱扣电流）（A）。

过电流是线路出现了故障，但又不在速断的保护范围内，一般是单相接地等，要求在一定的时间内跳闸的。

过负荷是线路的负荷过大，不属于故障性质，只是推出告警信号，一般会出现在夏天，工厂开工，同时大家都在用空调，超过了设备的额定负荷。在负荷过大时，会缩短一次设备的使用寿命，尤其是变压器过负荷。

两者的保护目的不同，过流保护为针对短路故障的保护，过负荷为本质上针对设备本身热容量的，对于高压输电线路，还是要针对系统稳定的。过流保护要与相邻装置中针对短路故障的保护段进行配合，而过负荷是与设备的热载能力进行配合的。

两者的动作出口也不尽相同，过流保护针对短路故障，最终出口是把保护范围隔离出来，对于线路，有时还会启动重合闸；而过负荷，一般不会启动重合闸，有时可能还有有联切的设计。

过流保护和过负荷保护主要存在两个区别：一是整定动作值不同，二是动作时间不同。

过负荷保护的定值比过流保护的定值要低得多，但要大于正常负荷，防止设备过载运行，而且为了躲过设备起动电流还要加入一定的延时。当某种原因使过流保护拒动时，过负荷保护还可作为过流保护的后备保护。

在一个电力系统，过电流或过剩电流是其中较大的比预期的情况下的电流通过导体存在，从而导致过度的发热，和火灾或损坏的风险的设备。过电流的可能原因包括短路，负载过大，设计不正确或接地故障。通常使用熔断器，断路器，温度传感器和限流器来控制过电流的风险。

用电设备过电流是一种故障形式，当过负荷不严重时，可以不立即切除，另一个长一点延时，如果过负荷再严重一点，延时就短一点，这相当于限时电流速断保护，如果过负荷特别严重，即发生短路了，变必须立即切除故障，这就是瞬时电流速断保护，因此电流速断可以理解为特别大的过电流保护，即过负特别严重，必须立即将用电设备从系统中断开，这就是电流速断保护。电流速断不能保护线路全长，是因为整定电流速断保护时是按躲过被保护线路未端故障时的电流来整定的，既然是躲过，当然就不能保护全长，按躲过线路未端故障时的电流来整定的目的是为了防止下一级线路首端故障时，保护越级误动，因为下一级首端故障应由下一级的电流速断保护切除。而下一级的首端故障和本线路未端故障时，短路电流大小几乎相等，无法区分。

当线路较长时，线路短路有两种情况，一种首端短路：电流很大很大，这种情况是不允许的，称作速断电流（一般是额定电流的五倍以上），实施速断保护电流，不设时限。另一种是未端线路短路：因为线路长，有一定的阻抗，短路电流较大（约为额定电流的3-5倍），称为过流，虽然电流较大，但在0.2-2秒内不至于把线路设备烧坏，所以此情设过流保护，将时限设定在2秒之内，超过此时限就会跳闸保线路和设备，同也可以区分假故障，如大风、雷电造成的短路等。

电流速断就是电流达到这个数就跳闸或延长的时间短，很快就跳闸。电流速断由于定值取得过大，当线路过长时，由于线路电阻较大，末端短路电流达不到跳闸值，不一定跳闸，所以不能保护线路全长。过电流保护设置的跳闸电流比电流速断小，达到跳闸值要延长一定时间，如果电流还大就跳闸。继电保护是一个系统的工程，多种保护配合完成，既要躲开雷电等瞬间大电流，又要能区分发生故障的地点，一定的范围由一定的开关来跳闸；这就需要设置不同的跳闸电流值配合不同的跳闸时间来实现。下一级和本线路是用断路器来划分，线路经过一个断路器又有了新的设置。

（也称工频过电压）在确定换流站的绝缘水平时，暂时过电压往往起主要作用。暂时过电压通常为工频过电压并带有谐波分量，其作用时间一般为几秒钟。换流站可能产生的暂时过电压主要取决于两端换流站所接的交流系统的强弱以及当直流系统停运或输送功率突然降低时，交流滤波器和无功补偿电容器还尚未切除这一段时间内，所造成的换流站交流母线电压的升高。一般暂时过电压要求在1.3倍以下。2100433B

直流输电系统中存在着许多电感和电容元件，如平波电抗器、滤波器、冲击波吸收电容器、换流阀的均压阻尼回路、设备和连接线的杂散电容和电感等。当系统中发生故障或进行操作时，由于系统参数和运行条件的改变，会引起电容和电感间的电磁能量转换和振荡，产生各种内部过电压。直流系统内部过电压产生的机理、幅值、频率、波形都与交流系统的内部过电压有较大的差别。其频率范围宽，幅值可限制的较低。直流系统的内部过电压主要有直流输电线路全电压起动，换流阀闭锁，直流线路接地故障，换流站内接地故障等所引起的过电压以及来自交流系统的操作过电压。由于在直流系统中广泛利用其快速控制功能和各种阻尼措施，使得大部分内部过电压都能降低到1.7倍的额定直流电压以下。

交一直流传动内燃机车主电路过流保护电路见概述图。在牵引发电机（GS）的输出端设有V形接法的两个电流互感器（9LH和10LH），其输出经三相桥式整流电路（3ZL）整流后供给过电流继电器（LJ）的线圈。当主回路电流超过电流限制值时，LJ线圈中达到动作电流使LJ动作，其常开触头断开，通过控制电路切断牵引发电机的励磁回路，使机车卸载，同时司机操纵台“总过流”信号灯亮。

牵引发电机输出过电流保护电路

此外，机车还对牵引发电机过电压、牵引发电机磁场过电流、牵引电动机过电流、牵引电动机磁场过电流（电阻制动工况）、制动电阻过电流等进行保护。这些保护功能都是通过设置在相应电路中的各电压传感器或电流传感器检测实际的电压值和电流值，分别与设定的各限压值或限流值进行比较，一旦超限就立即进行卸载保护或报警。

当某台（或N台）牵引电动机因故障而在电路中被切除后，牵引发电机功率相应降低1/6（或N/6），以免造成运转中的牵引电动机过载。2100433B