過(guò)電流主要分類

過(guò)電流過(guò)載電流

電氣回路因所接用電設(shè)備過(guò)多或所供設(shè)備過(guò)載（例如所接電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載過(guò)大）等原因而過(guò)載。其電流值不過(guò)是回路載流量的不多倍，其后果是工作溫度超過(guò)允許值，使絕緣加速劣化，壽命縮短，它并不直接引發(fā)災(zāi)害。

過(guò)電流短路電流

當(dāng)回路絕緣因種種原因（包括過(guò)載）損壞，電位不相等的導(dǎo)體經(jīng)阻抗可忽略不計(jì)的故障點(diǎn)而導(dǎo)通，這被稱作短路。由于這種短路回路的通路全為金屬通路，這種短路被歸為金屬性短路，其短路電流值可達(dá)回路導(dǎo)體載流量的幾百以至幾千倍，它可產(chǎn)生異常高溫或巨大的機(jī)械應(yīng)力從而引起種種災(zāi)害。

為使過(guò)載防護(hù)電器能保護(hù)回路免于過(guò)載，防護(hù)電器與被保護(hù)回路在一些參數(shù)上應(yīng)互相配合，它們應(yīng)滿足下列條件：

（1）防護(hù)電器的額定電流或整定電流I_n應(yīng)不小于回路的計(jì)算負(fù)載電流I_B。

（2）防護(hù)電器的額定電流或整定電流I_n應(yīng)不大于回路的允許持續(xù)載流量（以下簡(jiǎn)稱載流量）。

（3）保證防護(hù)電器有效動(dòng)作的電流I₂應(yīng)不大于回路載流量的1.45倍。

以上條件以公式表示即為：I_B≤I_n≤I_Z和I₂≤1.45IZ

式中：I_B―回路的負(fù)載電流（A）；

I_n―熔斷器的額定電流或斷路器的額定電流或整定電流（A）；

I_Z―回路導(dǎo)體的載流量（A）；

I₂―保證防護(hù)電器有效動(dòng)作的電流（即熔斷電流或脫扣電流）（A）。

在一個(gè)電力系統(tǒng)，過(guò)電流或過(guò)剩電流是其中較大的比預(yù)期的情況下的電流通過(guò)導(dǎo)體存在，從而導(dǎo)致過(guò)度的發(fā)熱，和火災(zāi)或損壞的風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備。過(guò)電流的可能原因包括短路，負(fù)載過(guò)大，設(shè)計(jì)不正確或接地故障。通常使用熔斷器，斷路器，溫度傳感器和限流器來(lái)控制過(guò)電流的風(fēng)險(xiǎn)。

用電設(shè)備過(guò)電流是一種故障形式，當(dāng)過(guò)負(fù)荷不嚴(yán)重時(shí)，可以不立即切除，另一個(gè)長(zhǎng)一點(diǎn)延時(shí)，如果過(guò)負(fù)荷再嚴(yán)重一點(diǎn)，延時(shí)就短一點(diǎn)，這相當(dāng)于限時(shí)電流速斷保護(hù)，如果過(guò)負(fù)荷特別嚴(yán)重，即發(fā)生短路了，變必須立即切除故障，這就是瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，因此電流速斷可以理解為特別大的過(guò)電流保護(hù)，即過(guò)負(fù)特別嚴(yán)重，必須立即將用電設(shè)備從系統(tǒng)中斷開(kāi)，這就是電流速斷保護(hù)。電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，是因?yàn)檎娏魉贁啾Ｗo(hù)時(shí)是按躲過(guò)被保護(hù)線路未端故障時(shí)的電流來(lái)整定的，既然是躲過(guò)，當(dāng)然就不能保護(hù)全長(zhǎng)，按躲過(guò)線路未端故障時(shí)的電流來(lái)整定的目的是為了防止下一級(jí)線路首端故障時(shí)，保護(hù)越級(jí)誤動(dòng)，因?yàn)橄乱患?jí)首端故障應(yīng)由下一級(jí)的電流速斷保護(hù)切除。而下一級(jí)的首端故障和本線路未端故障時(shí)，短路電流大小幾乎相等，無(wú)法區(qū)分。

當(dāng)線路較長(zhǎng)時(shí)，線路短路有兩種情況，一種首端短路：電流很大很大，這種情況是不允許的，稱作速斷電流（一般是額定電流的五倍以上），實(shí)施速斷保護(hù)電流，不設(shè)時(shí)限。另一種是未端線路短路：因?yàn)榫€路長(zhǎng)，有一定的阻抗，短路電流較大（約為額定電流的3-5倍），稱為過(guò)流，雖然電流較大，但在0.2-2秒內(nèi)不至于把線路設(shè)備燒壞，所以此情設(shè)過(guò)流保護(hù)，將時(shí)限設(shè)定在2秒之內(nèi)，超過(guò)此時(shí)限就會(huì)跳閘保線路和設(shè)備，同也可以區(qū)分假故障，如大風(fēng)、雷電造成的短路等。

電流速斷就是電流達(dá)到這個(gè)數(shù)就跳閘或延長(zhǎng)的時(shí)間短，很快就跳閘。電流速斷由于定值取得過(guò)大，當(dāng)線路過(guò)長(zhǎng)時(shí)，由于線路電阻較大，末端短路電流達(dá)不到跳閘值，不一定跳閘，所以不能保護(hù)線路全長(zhǎng)。過(guò)電流保護(hù)設(shè)置的跳閘電流比電流速斷小，達(dá)到跳閘值要延長(zhǎng)一定時(shí)間，如果電流還大就跳閘。繼電保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，多種保護(hù)配合完成，既要躲開(kāi)雷電等瞬間大電流，又要能區(qū)分發(fā)生故障的地點(diǎn)，一定的范圍由一定的開(kāi)關(guān)來(lái)跳閘；這就需要設(shè)置不同的跳閘電流值配合不同的跳閘時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。下一級(jí)和本線路是用斷路器來(lái)劃分，線路經(jīng)過(guò)一個(gè)斷路器又有了新的設(shè)置。

過(guò)電流是線路出現(xiàn)了故障，但又不在速斷的保護(hù)范圍內(nèi)，一般是單相接地等，要求在一定的時(shí)間內(nèi)跳閘的。

過(guò)負(fù)荷是線路的負(fù)荷過(guò)大，不屬于故障性質(zhì)，只是推出告警信號(hào)，一般會(huì)出現(xiàn)在夏天，工廠開(kāi)工，同時(shí)大家都在用空調(diào)，超過(guò)了設(shè)備的額定負(fù)荷。在負(fù)荷過(guò)大時(shí)，會(huì)縮短一次設(shè)備的使用壽命，尤其是變壓器過(guò)負(fù)荷。

兩者的保護(hù)目的不同，過(guò)流保護(hù)為針對(duì)短路故障的保護(hù)，過(guò)負(fù)荷為本質(zhì)上針對(duì)設(shè)備本身熱容量的，對(duì)于高壓輸電線路，還是要針對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的。過(guò)流保護(hù)要與相鄰裝置中針對(duì)短路故障的保護(hù)段進(jìn)行配合，而過(guò)負(fù)荷是與設(shè)備的熱載能力進(jìn)行配合的。

兩者的動(dòng)作出口也不盡相同，過(guò)流保護(hù)針對(duì)短路故障，最終出口是把保護(hù)范圍隔離出來(lái)，對(duì)于線路，有時(shí)還會(huì)啟動(dòng)重合閘；而過(guò)負(fù)荷，一般不會(huì)啟動(dòng)重合閘，有時(shí)可能還有有聯(lián)切的設(shè)計(jì)。

過(guò)流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)主要存在兩個(gè)區(qū)別：一是整定動(dòng)作值不同，二是動(dòng)作時(shí)間不同。

過(guò)負(fù)荷保護(hù)的定值比過(guò)流保護(hù)的定值要低得多，但要大于正常負(fù)荷，防止設(shè)備過(guò)載運(yùn)行，而且為了躲過(guò)設(shè)備起動(dòng)電流還要加入一定的延時(shí)。當(dāng)某種原因使過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)還可作為過(guò)流保護(hù)的后備保護(hù)。

（也稱工頻過(guò)電壓）在確定換流站的絕緣水平時(shí)，暫時(shí)過(guò)電壓往往起主要作用。暫時(shí)過(guò)電壓通常為工頻過(guò)電壓并帶有諧波分量，其作用時(shí)間一般為幾秒鐘。換流站可能產(chǎn)生的暫時(shí)過(guò)電壓主要取決于兩端換流站所接的交流系統(tǒng)的強(qiáng)弱以及當(dāng)直流系統(tǒng)停運(yùn)或輸送功率突然降低時(shí)，交流濾波器和無(wú)功補(bǔ)償電容器還尚未切除這一段時(shí)間內(nèi)，所造成的換流站交流母線電壓的升高。一般暫時(shí)過(guò)電壓要求在1.3倍以下。2100433B

直流輸電系統(tǒng)中存在著許多電感和電容元件，如平波電抗器、濾波器、沖擊波吸收電容器、換流閥的均壓阻尼回路、設(shè)備和連接線的雜散電容和電感等。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障或進(jìn)行操作時(shí)，由于系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行條件的改變，會(huì)引起電容和電感間的電磁能量轉(zhuǎn)換和振蕩，產(chǎn)生各種內(nèi)部過(guò)電壓。直流系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生的機(jī)理、幅值、頻率、波形都與交流系統(tǒng)的內(nèi)部過(guò)電壓有較大的差別。其頻率范圍寬，幅值可限制的較低。直流系統(tǒng)的內(nèi)部過(guò)電壓主要有直流輸電線路全電壓起動(dòng)，換流閥閉鎖，直流線路接地故障，換流站內(nèi)接地故障等所引起的過(guò)電壓以及來(lái)自交流系統(tǒng)的操作過(guò)電壓。由于在直流系統(tǒng)中廣泛利用其快速控制功能和各種阻尼措施，使得大部分內(nèi)部過(guò)電壓都能降低到1.7倍的額定直流電壓以下。

交一直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車主電路過(guò)流保護(hù)電路見(jiàn)概述圖。在牽引發(fā)電機(jī)（GS）的輸出端設(shè)有V形接法的兩個(gè)電流互感器（9LH和10LH），其輸出經(jīng)三相橋式整流電路（3ZL）整流后供給過(guò)電流繼電器（LJ）的線圈。當(dāng)主回路電流超過(guò)電流限制值時(shí)，LJ線圈中達(dá)到動(dòng)作電流使LJ動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，通過(guò)控制電路切斷牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路，使機(jī)車卸載，同時(shí)司機(jī)操縱臺(tái)“總過(guò)流”信號(hào)燈亮。

牽引發(fā)電機(jī)輸出過(guò)電流保護(hù)電路

此外，機(jī)車還對(duì)牽引發(fā)電機(jī)過(guò)電壓、牽引發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)過(guò)電流、牽引電動(dòng)機(jī)過(guò)電流、牽引電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)過(guò)電流（電阻制動(dòng)工況）、制動(dòng)電阻過(guò)電流等進(jìn)行保護(hù)。這些保護(hù)功能都是通過(guò)設(shè)置在相應(yīng)電路中的各電壓傳感器或電流傳感器檢測(cè)實(shí)際的電壓值和電流值，分別與設(shè)定的各限壓值或限流值進(jìn)行比較，一旦超限就立即進(jìn)行卸載保護(hù)或報(bào)警。

當(dāng)某臺(tái)（或N臺(tái)）牽引電動(dòng)機(jī)因故障而在電路中被切除后，牽引發(fā)電機(jī)功率相應(yīng)降低1/6（或N/6），以免造成運(yùn)轉(zhuǎn)中的牽引電動(dòng)機(jī)過(guò)載。2100433B