短路保護原理及電路分析

短路保護原理及電路分析

短路保護是在電路發生故障，比如不經過負載，導線的電阻幾乎可以忽略不計，因此瞬間產生的極大的電流提供切斷電源，防止設備損壞和造成事故。過載保護是指當電路中同時處於啟動狀態的負載引起的總電流超過該段導線能承受的額定電流時切斷電源，防止導線等受損壞。正常情況下一平的銅導線能承受5A的電流。

什麼是短路？電力系統在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠遠大於額定電流 ，並 取決於短 路點距電源的電氣距離。例如，在發電機端發生短路時，流過發電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10～15倍。大容量電力系統中，短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和後果，任何一種電源在發生故障時，都有可能使輸出電壓或輸出電流失去控制，為了使電器的負載不致因此而損壞，一般的電源一般都設有過壓和過流保護。有些負載如阻性負載，當電源有故障，負載上的電壓有可能大幅上升，而電流的上升值不一定能超過過流保護值，這就是短路。

　短路保護原理及電路分析、什麼是短路保護？

    　　短路保護是在電路發生故障，比如不經過負載，導線的電阻幾乎可以忽略不計，因此瞬間產生的極大的電流提供切斷電源，防止設備損壞和造成事故。

    　　短路保護是指在電氣線路發生短路故障後能保證迅速、可靠地將電源切斷，以避免電氣設備受到短路電流的衝擊而造成損壞的保護。一般情況下短路保護器件應安裝在愈靠近供電電源端愈好，通常安裝在電源開關的下面，這樣不僅可以擴大短路保護的範圍，而且，可以起到電氣線路與電源的隔離作用，更加便於安裝和維修。對於一些有短路保護要求的設備，其短路保護器件，應安裝在靠近被保護設備處。

    　　斷路器的短路保護是指相間、相零、相地等電流徒然增大很多的1種保護。漏電保護對非接地短路不起作用。

短路保護原理及電路分析、短路保護和過流保護有什麼區別和聯繫？

    　　短路保護是在電路發生故障，比如不經過負載，導線的電阻幾乎可以忽略不計，因此瞬間產生的極大的電流提供切斷電源，防止設備損壞和造成事故。過載保護是指當電路中同時處於啟動狀態的負載引起的總電流超過該段導線能承受的額定電流時切斷電源，防止導線等受損壞。正常情況下一平的銅導線能承受5A的電流。

    　　所謂過載保護，也稱過流保護。所謂過流，即流過電器設備及線路的電流，不僅超過了其額定電流值，而且還超過了其允許承受的時間。過流分允許過電流和故障過電流兩種，象鼠籠式電動機啟動時，其啟動電流遠大於額定電流，但沒超過其允許承受的時間，所以是允許過電流。過負荷保護都是對故障過電流而言的。短路也是過負荷，是一種嚴重的過負荷現象。對電器設備和線路都會造成極大的損害，甚至引發火災等。過負荷保護一般用反時限過流保護裝置，即流過保護裝置的電流越大，動作的時限就越短。保險絲也具備一定的反時限特性。另外有雙金屬片式的熱繼電器等。短路保護一般都採用瞬動。有電磁式，電子式等形式。

短路保護原理及電路分析、漏電開關和短路保護之間有什麼聯繫？

    　　我們看下圖，圖中有上級配電系統，其實就是企事業單位或者小區的總配電室。

    　　在配電室內當然有電力變壓器。當系統中出現短路事故時，電力變壓器會產生很強大的短路電流，危害各級配電線路。因此，圖中的各級開關用於在發生過載和短路時，執行跳閘操作以保護線路。我們再看下圖：假定在電纜上出現了短路事故，也即短路點1，這時執行保護操作的是上級配電系統的饋出開關QF1假定在電纜上出現了短路事故，也即短路點1，這時執行保護操作的是上級配電系統的饋出開關QF1。如果在居家配電總進線處出現了短路事故，也即短路點2，這時由短路點上游最近的開關，也即QF2執行保護操作，而不是它的上級開關QF1。這種關係被稱為線路保護的選擇性。如果在居家配電箱內出現了短路事故，也即短路點3，這時當然由居家配電箱內的主開關QF3執行線路保護操作。但這裡存在一個問題：我們知道，居家配電箱的總進線開關，其分斷短路線路的能力有限。

    　　當出現超過它分斷能力的短路電流時，此總進線開關可能無法執行有效的線路保護，甚至損毀，並且出現嚴重的電氣火災事故。為此，前級開關QF2與配電箱內總開關QF3之間有後備保護的關係，也即QF2作為QF3的後備保護元件。一旦出現超過QF3分斷能力的故障，QF2將自動啟動後備保護。同時，我們也看到，居家配電箱總進線開關QF3下還掛接了漏電開關，它們組合後能實現線路的短路保護功能及漏電保護功能。也因此，QF3的分斷能力必然有限。我們可否讓QF3具有較大的分斷能力？當然可以。但要知道，斷路器的價格是與它的分斷能力成比例的。分斷能力越高，價格越貴。從居家配電來看，購買和使用高分斷能力的開關不上算。

　短路保護原理及電路分析、短路保護器和熔斷器是不是同一種東西：

    　　熔斷器（fuse）是指當電流超過規定值時，以本身產生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據電流超過規定值一段時間後，以其自身產生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理製成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用於高低壓配電系統和控制系統以及用電設備中，作為短路和過電流的保護器，是應用最普遍的保護器件之一。短路保護器及漏電保護器，主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電保護，具有過載和短路保護功能，可用來保護線路或電動機的過載和短路，亦可在正常情況下作為線路的不頻繁轉換啟動之用。兩者進行用途的對比，並不是同一樣東西。