电气过载和短路保护有哪些呢？

一、电气过载和短路保护有哪些呢？

1.短路保护

　　电气控制线路中的电器或配线绝缘遭到损坏、负载短路、接线错误时，都将产生短路故障。短路时产生的瞬时故障电流是额定电流的十几至几十倍。电气设备或配电线路因短路电流产生的强大电动力可能损坏、产生电弧，甚至引起火灾。

　　短路保护要求在短路故障产生后的极短时间内切断电源，常用方法是在线路中串接熔断器或低压断路器。低压断路器动作电流整定为电动机起动电流的1.2倍。

　　2.过电流保护

　　过电流是指电动机或电器元件超过其额定电流的运行状态，过电流一般比短路电流小，在6倍额定电流以内。电气线路中发生过电流的可能性大于短路，特别是在电动机频繁起动和频繁正反转时。

在过电流情况下，若能在达到最大允许温升之前电流值恢复正常，电器元件仍能正常工作，但是过电流造成的冲击电流会损坏电动机，所产生的瞬时电磁大转矩会损坏机械传动部件，因此要及时切断电源。

　　过电流保护常用过电流继电器实现。将过电流继电器线圈串接在被保护线路中，当电流达到其整定值，过电流继电器动作，其常闭触头串接在接触器线圈所在的支路中，使接触器线圈断电，再通过主电路中接触器的主触头断开，使电动机电源及时切断。

　　3.过载保护

　　过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于1.5倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。过载保护要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作过载保护元件。

　　当6倍以上额定电流通过热继电器时，需经5s后才动作，可能在热继电器动作前，热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作过载保护时，必须同时装有熔断器或低压断路器等短路保护装置。

　　1）失压保护

　　电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。

　　采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。当电源电压恢复时，由于接触器自锁触头已断开，所以不会自行起动。

　　但在采用不能自动复位的手动开关、行程开关控制接触器的线路中，就需采用专门的零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源恢复时，就不会自行起动。

　　2）欠电压保护

　　当电源电压降至60%~80%额定电压时，将电动机电源切断而停止工作的环节称为欠电压保护环节。除了采用接触器有按钮控制方式本身的欠电压保护作用外，还可采用欠电压继电器进行欠电压保护。

　　将欠电压继电器的吸合电压整定为0.8~0.85UN、释放电压整定为0.5~0.7UN。欠电压继电器跨接在电源上，其常开触头串接在接触器线圈电路中，当电源电压低于释放值时，欠电压继电器动作使接触器释放，接触器主触头断开电动机电源实现欠电压保护。

　　3）过电压保护

　　电磁铁、电磁吸盘等大电感负载及直流电磁机构、直流继电器等，在通断时会产生较高感应电动势造成电磁线圈击穿而损坏。过电压保护通常是在电磁线圈两端并联一个电阻、电阻串电容或二极管串电阻，以形成一个放电回路，实现过电压保护。

二、电气设备长期过载会造成什么故障？

电气设备发生过载故障(不包括短路事故)是允许有一定的持续时间的,若超过这个时间,将因热效应等导致绝缘受损,进而引发短路,烧损设备,或产生其他严重后果。

电气设备在运行时若长时间过载对导线的影响有：

1、导线过热会加快绝缘层老化程度而降低绝缘性能极易引发导线漏电发生安全事故；

2、如导线严重过热会导致绝缘层起火或引燃其他可燃物质而引发火灾。

三、干燥机电气马达过载如何处理？

干燥机电气马达过载极有可能是轴承不良需更换。

四、如何防止所用电气元件过载而被烧毁？

经常保持电动机的清洁，电动机在运行中，进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其它杂物，以防止吸人电机内部，形成短路介质，或损坏导线绝缘层，造成匣间短路，电流增大，温度升高而烧毁电机。所以，要保证电动机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。

2.

保持电动机经常在额定电流下工作电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长，电机将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之上升，在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此，步进电机在运行中，要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠;连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等，若发现有滞卡现象，应立即停机查明原因排除故障后再运行。

3.

经常检查电机三相电流是否平。

五、短路与过载保护的区别？

从根源上，短路保护是为了防止发生短路故障造成的过流损坏电气设备，而过载保护是为了防止电气设备长时间超负荷运行造成的热累积损坏设备。

而在实现方法上。

对于低压电路来说，过载保护一般使用热脱扣器或者保险丝，原理都是当电流通过后产生的热量累计速度大于散热速度，逐渐累积的热量达到整定值的时候，热脱扣器金属片受热变形打击牵引杆断开电路，保险丝达到熔点熔断切断电路，区别在于热脱扣器的热反应可逆，复归牵引杆后可继续使用，保险丝熔断后需要更换。

这两者本质都是一种反时限保护，当累计热量Q=（热系数×电流平方×电阻-散热功率）＞整定热量Qzd时动作，热系数、电阻、散热功率几乎都是常数，随着电流越大，动作时间越短。

低压电路的短路保护一般使用电磁脱扣器，将电路引出串联绕成一个电磁铁，配合一个被弹簧拉住的衔铁，磁场强度和电流大小正相关，电流越大，对衔铁的吸引力越强，当吸引力大于弹簧拉力时，衔铁被吸引移动，带动传动机构断开被保护电路。这本质是一个定动作值的保护，另外通过传动机构或者继电器可以设置延时，实现定时限保护。

对于高压微机保护来说，通过电磁感应的互感器将大电流大电压变为较小的二次值，经过采样板卡模数转换成一个个离散的瞬时电流值，每次中断函数启动，程序都会读取当前时刻往前20ms（一个周期）所有离线点的数值，通过傅立叶变换计算出当前时刻的全波有效值，进行下一步的运算（部分要求快速动作的保护会取半波有效值）。

得到了数字化有效电流，保护装置会与装置中的整定值进行对比，若当前时刻的有效值大于整定值，会先判断为保护启动状态，当有效值持续大于整定值，程序内部计数器会不停计数，计数器达到整定的延时后，就会发出跳闸命令，使出口继电器励磁出口跳闸信号。

跳闸信号会发送到断路器的二次操作箱，操作箱的跳闸继电器励磁后，其触点会导通分闸回路，使分闸线圈励磁，分闸铁芯被吸和，释放弹簧锁扣，断路在弹簧作用下快速断开，断开后，因为高压短路故障时短路电流很大，即使断路器拉开数米的断口，依然会有电弧持续，这时灭弧室会喷出SF6气体将电弧熄灭。

这里的保护原理是短路保护的定时限过流保护，对于过载保护来说，高压电路一般会设置一个定时限过负荷告警和一个反时限过流保护。

定时限过负荷告警和定时限过流保护的原理相同，只是不出发跳闸，而是触发告警信号，通过外部监控装置出发远方后台告警。

反时限过流保护的实现原理有两种，一种是使用IEC反时限函数，一种是分段热累积。

IEC反时限函数的保护，在保护启动后会将电流有效值带入函数中计算动作时间，常用的一种计算公式如下:

Tp、Ip为整定的基准时间和基准电流，3I0是电流有效值（这里是反时限零序过流保护的公式，一时找不到其他的），除此之外IEC反时限还有其他多种公式，根据情况使用（具体什么情况就涉及本人的知识盲点了）。

得到动作时间后，其他的和定时限过流保护一样，计数器时间达到动作时间后动作，值得单独提一下的是，如果在动作前，电流持续上升，会不断计算新的动作时间，而动作时间只会变短，不会变长（但这个不绝对，不同继保厂家可能有不同的做法）。

另外有一点是，在计数过程中，保护程序会设置返回和防抖，当电流值小于定值的返回系数倍数（常是0.95倍），且大于防抖时间，则保护启动就会返回，计数器清零，而防抖时间的设置是为了防止外部干扰造成的不正确返回。

分段热累积取当前瞬时电流值，计算保护中断时间内的发热量，比如保护中断程序的频率是1ms一次，那么就认为当前瞬时电流是1ms内的电流平均值，计算1ms的热量，发热量减去散热量得到本次的累计热量，累加到总热量中，当总热量数值＞整定热量时，保护动作出口触发跳闸。

对于高压电路短路故障来说，过电流保护并不是一个很好的保护，过去的继电保护采用三段式过流保护，以一段高定值低延时的过流保护作为主保护，其余各段与相邻线路配合，但一段过流保护不能保护线路全线（具体原因不展开），且随着高压电网趋向于多电源供给，过流保护的定值配合也存在困难。

目前使用最广泛的是差动保护，其基本原理是基尔霍夫电流定理——电路中任一个节点，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。

一条线路、一台变压器、一条母线，都可以看做电路中没有分支的一个节点，为了便于理解，以只有两段的线路为例。

保护装置采集线路两段的电流（线路会涉及两端的通信交互，这里也不展开了），将两者作“差”（实际上计算的是矢量和，但也不展开了），得到差动电流，正常情况下差动电流应为0，当线路上出现短路故障，有了新的支路，仅计算两侧的差流就不再为零，当差流满足差动判据时则保护动作。

这里的判据有两条，一条是差动电流Id＞启动电流定值Icdqd，一条是差动电流Id＞制动系数k ×制动电流Ir，两条判据同时满足保护动作（差动保护启动原理和过流保护不一样，但不展开了）。

制动电流Ir其数值为两侧电流的“和”（标量和），其值总是大于或等于差动电流。制动电流判据的引入是为了防止在区外故障时造成的保护误动。

当线路外侧发生故障时，电源侧会通过输电线路提供很大的短路电流Ik至故障点，而线路两段的电流在叠加上Ik之后会大幅增大，但两者的大小方向相同，因此差动电流仍为0，但此因为线路两侧采用的是不同的互感器，总会存在误差（还有其他原因造成的误差），误差在电流比较小时不明显，但当区外故障电流很大时，误差的值也会跟着增大，当误差造成的差动电流＞启动电流定值时，如果仅设置这一条判据，那么差动保护就会误动。

而引入的制动电流，当发生区外故障时，其值约等于两倍短路电流Ik（正常运行的电流相比短路电流可以忽略不计），Id＞k×Ir的判据则需要差动电流＞2k倍的短路电流，保护才能动作，一般会取k为0.5-0.6，因此能有效的防止区外故障时差动保护的误动。

其最终的动作特性曲线图如下:

以上的差动保护叫做比率差动保护，是基本的差动保护，一般的比率差动保护计算使用的是电流有效值，因此在计算有效值时，至少需要20ms以上才能动作，对于一些需要更快速动作的电气设备，差动保护的动作速度太慢。

为此还有采样值比率差动，其取电流瞬时值计算出差动电流和制动电流，当满足比率差动判据时，记当前中断点为故障1，不满足记为正常0，持续记录成一个数组（比如长度为100），当数组中有75%（举例）为故障时，保护出口动作。

随着程序运算频率增加，比如如果能达到0.1ms，那么可以看出，保护的动作时间最短能压缩到7.5ms，另外采样值差动也可以设置延时，其直接判据还是满足75%，通过程序的计数器计算时间，并进行防抖。

除了有效值差动和采样值差动外，南瑞继保还有变化量差动（有专利的），采集量为电流的故障变化值，但具体不太清楚，想展开也展开不了了。

有时间的话补补图，动车站票没那么方便。

六、电气线路过载引起火灾的原因是什么？

　　电气线路过载引起火灾的原因是：线路负载电流太大，超过导线的承受能力，造成导线严重发热，引起绝缘物起火。　　电气设备过热。电气设备本身的温升是有规定的，这与绝缘材料允许耐受温度有关。当温度大大超过绝缘材料允许温升后，不仅会引起加速老化，还会引起绝缘材料燃烧。当电气设备正常运行遭破坏时，发热量增加，温度升高，在一定条件下引起火灾。

七、主要功能是过载保护的低压电气元件？

保险丝、空气开关等的主要功能是保护低压电气过载的元件。

八、过载跳闸？

像家庭式的用电大约在220v，而一般不能超过这个数值！

另外，我们平常使用过程中，应该事先查看最大功率是多少，避免跳闸等问题的产生！

九、风机过载？

答:风机过载的原因可能是风机的额定风压值超出实际值太多，简单说就是系统阻力和机外余压相差太多，所以风机运转电流超过了额定电流过多造成的。可以加到系统阻力（比如安装风量调节阀），或给风机安装变频器解决。

十、过载指令？

为更好地将过载指令协调分配给各执行机构,实现复合控制导弹的有效跟踪,提出一种过载指令动态分配策略。

首先,建立轨控式直/气复合控制导弹俯仰通道数学模型,并对执行机构进行解耦，将过载指令1阶导数作为参考因素,设计了不同过载指令变化速率下直接力与气动力间过载的动态协调分配策略，然后,考虑气动过载跟踪时弹体姿态变化问题,设计了滑模控制器来跟踪气动过载并稳定弹体姿态，仿真结果表明,所设计的指令分配策略可实现过载的快速跟踪,与现有硬切换分配策略相比,跟踪精度提高了近4倍.