电力系统常见保护功能介绍

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  电气控制系统除了能满足生产机械的加工工艺要求外，要想长期、正常、无故障的运行，还必须有各种保护措施。保护装置是所有机床电气控制系统不可或缺的组成部分，利用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身安全等。电气控制系统中常用的保护功能有短路保护、过载保护、过电流保护、零电压和欠电压保护以及弱磁保护等。

一、短路保护

   电动机绕组的绝缘，导线的绝缘损坏或线路发生故障时，造成短路现象，产生短路电流并引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力使电气设备损坏。因此在产生短路现象时，必须迅速地将电源切断。常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。

1、熔断器保护

   熔断器的熔体串联在被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，它自动熔断切断电路，达到保护的目的。熔断器一般适用于对动作准确性和自动化程度要求不高的系统中，如小容量的笼型电动机、一般的普通交流电源等。

2、自动开关保护

   自动开关又称自动空气熔断器，它有短路、过载和欠压保护，这种开关能在线路发生上述故障时快速地自动切断电源。它是低压配电的重要保护元件之一，常作低压配电盘的总电源开关及电动机变压器的合闸开关。

   在发生短路时，熔断器很可能使一相熔断器熔断，造成单相运行，而自动开关只要发生短路就会自动跳闸，将三相同时切断。自动开关结构复杂，操作频率低，广泛用于要求较高的场合。

二、过载保护

   电动机长期超载运行时，绕组温升超过其允许值，其绝缘材料就要变脆，寿命缩短，严重时使电动机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热继电器，热继电器可以满足这样的要求：当电动机为额定电流时，电动机为额定温升，热继电器不动作；在过载电流较小时，热继电器要经过较长时间才动作；过载电流较大时，热继电器则经过较短时间就会动作。

   由于热惯性的原因，热继电器不会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，因此在使用热继电器过载保护的同时，还必须设有短路保护。并且短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过热继电器发热元件的额定电流的4倍。

三、过电流保护

   过电流一般是由于不正确的启动和过大的负载转矩引起的，一般比短路电流要小。在电动机运行中产生过电流要比发生短路的可能性更大，尤其是在频繁正反转、启动、制动的重复短时工作的电动机中更是如此。

   对于三相笼型电动机，由于其短时过电流不会产生严重后果，一般不采用过电流保护而采用短路保护。直流电动机和绕线转子异步电动机一般采用过电流继电器来实现短路保护。

四、零电压与欠电压保护

   当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时电动机就将自行启动，这就可能造成生产设备的损坏，甚至造成人身事故。对电网来说，同时有许多电动机及其他用电设备自行启动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。为了防止电压恢复时电动机自行启动的保护叫零压保护。一般常用电压继电器来实现零压保护，用按钮代替开关来操作也可实现零压保护。

当电动机正常运转时，电源电压过分地降低将引起一些电器释放，造成控制线路不正常工作，可能产生事故；电源电压过分地降低也会引起电动机转速下降甚至停转。因此需要在电源电压降到一定允许值时将电源切断，这就是欠电压保护。一般常用欠电压继电器来实现欠电压保护。

五、弱磁保护

   直流电动机在磁场有一定强度下才能启动，如果磁场太弱，电动机的启动电流就会很大，直流电动机正在运行时磁场突然减弱或消失，电动机转速就会迅速升高，甚至发生飞车。因此需要采取弱磁保护。弱磁保护是通过电动机励磁回路串入弱磁继电器（电流继电器）来实现的，在电动机运行中，如果励磁电流消失或降低很多，弱磁继电器就释放，其触点切断主回路接触器线圈的电源，使电动机断电停车。

   以上为几种常见的保护功能介绍，对于一些高压系统中，为了保证电气设备的安全运行，一般会使用到各种各样的微机保护装置，如变压器保护装置、发电机保护装置、线路保护装置等等。保护装置是电力系统中不可缺少的一部分。

文章来自电力微机保护网