什么是過電流保護裝置？

2021-02-19

為了使電路正常工作，應將電流限制在安全水平。電流的安全水平取決于負載，導體，開關和其他系統組件的電流處理能力。在正常工作條件下，電路中的電流應等于或小于正常電流水平。但是，有時電路的電流可能會高于正常值（過電流）。 

什么是過電流？

過電流是當超過正常負載電流時電路中存在的狀況。短路或過載情況可能導致過電流情況。 

短路 

在短路情況下，電流會繞著電流的正常路徑走捷徑。 

盡管部分短路會增加電流水平，但可能會或可能不會造成損壞，具體取決于電路組件的額定值。但是，在完全短路的情況下，負載的電阻將從正常電流路徑中完全去除。

如果在發生完全短路時電源具有足夠的存儲能量，則電路組件可能會損壞或爆炸。開關會融化或蒸發，導體會過熱，絕緣層會燒毀。它還會損壞電源。 

由于部分短路或完全短路而產生的溫度可能會導致火災，從而造成財產損失和生命損失。危急關頭，必須保護所有電路免受短路情況的影響。 

超載

過載情況也可能導致過電流情況。例如，考慮到給定電源連接了太多負載的情況。即使這些單獨的負載中的每一個都消耗其正常電流，總電流也可能超過電源的額定值。 

如果過載僅持續一小段時間，則溫度升高很小，并且對設備或導體影響很小或沒有影響。但是，持續的過載具有破壞性，必須防止。 

與短路不同，過載不會引起突然的電弧，即使我們不立即將其從系統中卸下，系統也可能在過載情況下幸免。但是，在很長一段時間內，過載可能會由于設備和導體過熱而引起火災。

圖2描述了過載電路。在這種情況下，支路的額定電流容量為15A。但是，并聯負載汲取的電流之和為17A。電路過載2 A，結果斷路器跳閘。 

圖2.過載電路。 

過電流保護電路

保險絲或斷路器的電阻非常低，通常占總電路電阻的很小一部分。在正常的電路操作下，它只是充當導體。 

保險絲和斷路器均與其所保護的電路串聯連接。通常，這些過電流設備必須安裝在受保護導體接收功率的位置；例如，在分支電路的開始處，如圖3所示。

圖3.過電流保護裝置的連接。 

萬一發生過電流，保險絲會燒斷或斷路器會跳閘。盡管這些設備可保護電路免受過電流情況的影響，但它們只能斷開電路并斷開電源。他們通常無法解決問題。因此，在更換保險絲或重置斷路器之前，我們需要定位并糾正問題。 

通用過流保護裝置（OCPD）

過電流保護裝置（OCPD）是一種電氣設備，用于通過中斷電流來保護服務，饋線，分支電路和設備免受過量電流的影響。

過電流保護僅表示使用保險絲，斷路器或可熔斷鏈來保護設備，設備中的電路或設備的接線。這些術語經?；Q使用，因為它們有一些相似之處。斷路器或保險絲通常用于保護整個設備免受過大電流的侵害，但可以調整大小以保護設備中的一個組件。這為設備提供了過電流保護，并為變壓器或電路板等組件提供了可選的保護。

圖4顯示了控制電路板上使用的兩種常見保險絲：插入式保險絲和玻璃（Buss）保險絲。這些類型的保險絲也可以在變壓器的次級側找到。 

圖4.插入式保險絲用于保護電路板免受過電流情況的影響。玻璃保險絲可用作插入式保險絲或用作保險絲座。 

圖5顯示了帶有插入式U型保險絲的電路板。

圖5.這是用于空氣處理機的電路板，帶有電熱條選件。請注意位于電路板左上方的3 A插入式保險絲。 

正確安培數和額定電壓的斷路器或熔斷器應位于加熱系統易于接近的范圍內。通常，斷路器的額定值與電加熱單元銘牌上列出的最大安培數相同。 

安裝承包商可能需要分析安裝的安培數才能應用正確的尺寸斷路器。在某些情況下，可以指定斷路器的“最小”安培數為115％的斷路器。 

請勿使用過大的斷路器。斷路器旨在保護設備和電線。如果電流過大，則過大的斷路器不會關閉電源。斷路器太小會在設備吸收最大電流之前關閉電源。

熔斷鏈接 

熔斷絲（見圖6）通常與電加熱元件串聯。鏈接的目的是在遇到高安培數或高熱量時打開。 

圖6.該常見的可熔斷鏈與加熱電路串聯。

易熔鏈接無法重置，如果打開則必須更換。氣瓶是銀色的，上面印有制造商信息。該信息可以包括溫度和安培數額定值。圓柱形裝置具有一個方形端和一個錐形端。錐度可以是黑色或紅色，具體取決于其制造中所用材料的顏色?？梢詸z查鏈路電阻以確定其是否斷開（電阻應顯示為零歐姆）。 

OCPD等級

保險絲和斷路器的額定電流和電壓均額定。  

連續電流額定值

保險絲或斷路器上標出的連續電流額定值表示設備在不燒斷或跳閘的情況下將攜帶的最大電流量。額定電流必須盡可能接近電路的滿載電流。例如，尺寸過小的保險絲容易燒斷，而尺寸過大的保險絲可能無法提供足夠的保護。

額定電壓

保險絲或斷路器的額定電壓是設計用來安全中斷電流的最高電壓。具體來說，額定電壓決定了設備抑制過電流或短路條件下打開電流時發生內部電弧的能力。額定電壓必須至少等于或大于電路電壓?？梢愿撸肋h不能更低。低壓斷路器使用小于1000 V的電流保護電路。

中斷電流額定值

保險絲或斷路器的中斷電流額定值（也稱為短路額定值）是它可以安全中斷的最大電流。如果故障電流超過保護設備的分斷能力，則設備實際上可能會破裂，從而造成其他損壞。 

中斷電流額定值比連續電流額定值大很多倍，并且應遠遠超過電源可提供的最大電流。典型的中斷額定值為10,000 A，50,000 A和100,000A。

限流能力

限流能力是過電流保護設備可以讓系統流過多少電流的度量。限流保護設備的運行時間少于一半。例如，提供短路電流的限流熔斷器將在AC波的四分之一周期內開始熔化，并在二分之一周期內清除電路。 

時電流特性

保護設備的時間-電流特性或響應時間是指設備在故障電流或過載條件下運行所花費的時間長度。 

快速額定值的保護設備可能會在幾分之一秒內對過載做出響應，而標準類型的保護設備可能需要1到30秒，具體取決于過載電流的大小?？焖偃蹟嗥鲗υ黾拥碾娏鞣浅Ｃ舾?，可用于保護非常精密的電子電路，這些電路具有穩定的電流流過它們。

電路過流保護的重要作用

電路過電流保護是每個電路的重要組成部分。如果電路的電壓和電流水平超過其設計的安全水平，則可能損壞甚至毀壞它們。通常，保險絲和斷路器旨在保護人員，導體和設備。兩者的工作原理相同：在損壞發生之前盡快中斷或斷開電路。