一、什么是過流保護

過流保護（過流保護）是電流超過預定最大值時的電流保護裝置動作。當流過受保護原件的電流超過預設值時，保護裝置被激活，定時用于確保動作的選擇性，使斷路器跳閘或發(fā)出報警信號。

許多電子設備都有額定電流。一旦設備超過額定電流，就會燒壞設備。因此，這些器件做一個電流保護模塊，當電流超過設定電流時，器件自動斷電保護器件，這就是過流保護。如電腦主板上的USB接口，USB過流保護一般都要保護主板不燒壞。

具有過流保護功能的電源電路

過流保護包括短路保護和過載保護。短路保護的特點是設定電流較大，動作瞬時動作。電磁電流釋放（或繼電器），熔斷器常用作短路保護元件。過載保護的特點是設定電流較小，時間動作反轉(zhuǎn)。熱繼電器，延時型電磁電流繼電器常用作過載保護元件。

保險絲也常用作過載保護元件，沒有太大的沖擊電流。

在TN系統(tǒng)中，當使用保險絲進行短路保護時，熔體額定電流應小于1/4相短路電流。具有斷路器保護，斷路器瞬時動作或短延時動作過流釋放的設定電流應小于單相短路電流的2/3。

過流保護的工作原理？

在電網(wǎng)發(fā)生相間短路故障或異常負載增加，或絕緣水平降低的情況下，電流會突然增加，電壓會突然下降。過流保護是根據(jù)線路選擇性的要求設定電流繼電器的工作電流。當線路中的故障電流達到電流繼電器的動作值時，電流繼電器根據(jù)保護裝置的選擇要求，選擇性地切斷故障線路，并通過其觸點啟動時間繼電器。

預定延遲后，時間繼電器觸點閉合，斷路器跳閘線圈導通，斷路器跳閘，切斷故障線，同時激活信號繼電器，信號板落下，亮或聲信號。

當出現(xiàn)負載短路、過載或控制電路故障等意外情況時，會導致電流過大流過穩(wěn)壓器中的開關(guān)晶體管，從而增加管子的功耗并產(chǎn)生熱量。如果沒有過流保護裝置，大功率開關(guān)晶體管可能會損壞。

因此，過流保護通常用于開關(guān)穩(wěn)壓器。最經(jīng)濟方便的方法是使用保險絲。由于晶體管的熱容量小，普通保險絲一般無法提供保護。通常使用快速熔斷保險絲。這種方法具有易于保護的優(yōu)點，但需要根據(jù)特定開關(guān)晶體管安全工作區(qū)的要求來選擇保險絲規(guī)格。這種過流保護措施的缺點是頻繁更換保險絲的不便。

一種逆變器過流保護電路

線性穩(wěn)壓器中常用的限流保護和電流切斷保護可用于開關(guān)穩(wěn)壓器。但是，根據(jù)開關(guān)穩(wěn)壓器的特性，這種保護電路的輸出不能直接控制開關(guān)晶體管，而是過流保護的輸出必須轉(zhuǎn)換為脈沖命令來控制調(diào)制器以保護開關(guān)晶體管。

為了實現(xiàn)過流保護，一般需要在電路中使用串聯(lián)的采樣電阻，這會影響電源的效率，因此多用于小功率開關(guān)穩(wěn)壓器。在大功率開關(guān)穩(wěn)壓電源中，考慮到功耗，應盡可能避免使用采樣電阻。因此，過流保護通常轉(zhuǎn)換為過壓和欠壓保護。

在相關(guān)電路的源頭設有保護裝置（見下圖）

在比電路布線的I2t特性更短的時間內(nèi)切斷電流

但允許最大負載電流IB無限流動

絕緣導體在承載短路電流時的特性，在短路引發(fā)后長達 5 秒的時間內(nèi)，大致由以下公式確定：

I2t = k2 S2

這表明產(chǎn)生的允許熱量與導管的平方橫截面積成正比。

哪里

t = 短路電流持續(xù)時間（秒）

S = 絕緣導體的橫截面積 （mm2）

I = 短路電流（A 均方根）

k = 絕緣導體常數(shù)（k 值如圖 5 所示）

對于給定的絕緣導體，最大允許電流因環(huán)境而異。例如，對于高環(huán)境溫度（θa1》θa2），Iz1小于Iz2（見圖5）。θ 表示“溫度”。

注意：

ISC = 三相短路電流

ISCB = 斷路器的額定 3 相短路開斷電流

Ir（或Irth）［1］ = 受管制的“標稱”電流水平;例如，可以將 50 A 標稱斷路器調(diào)節(jié)為具有保護范圍，即類似于 30 A 斷路器的傳統(tǒng)過流跳閘水平。

過流保護的類型

復雜型：多種保護線路。

有限功率類型：總功率的有限輸出

復卷式：初始電流恒定，電壓下降到一定值電流開始減小。

播放類型：過流，電流電壓下降到0，然后開始一次又一次上升。

恒流：恒流、壓降

幾種過流保護方法的比較

表1列出了幾種過流保護方法。