什么是过载现象?简单来说,在电网或日常生活中使用的每一个电气设备都设定有一个额定功率值,当设备实际运行功率超过这个额定值时,就形成了过载状态。基于这一现象,我们特指针对这种超出额定功率运行情况所采取的保护措施,称之为过载保护。
此外,还有一个重要概念需要说明:当设备发生过载时,极易引发短路故障。因此,我们专门设计了一种保护机制,用于防止设备内部出现短路问题,这种保护被称为短路保护。
接下来谈谈过流的概念。过流与过载本质上都是电气设备的运行状态,其中过电流特指电动机或其他电器元件的运行电流超过额定值时的状态。通常情况下,过电流的数值不会超过短路电流,且一般不会超过额定电流的六倍。
一、过载保护
过载运行状态属于过流运行状态的一种,具体表现为电动机运行电流超过额定电流,但未达到1.5倍额定电流。如果电气设备长期处于过载运行状态,其绕组温度会超过安全允许范围,进而导致绕组绝缘材料老化甚至损坏。
过载保护通常采用热继电器来实现。这种保护装置能够有效抵御电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响,并能在必要时迅速动作。然而,在实际应用中,还需要配合断路器或低压断路器使用。这是因为当电流超过额定值的六倍时,热继电器的动作会变得迟缓,至少需要五秒钟才能响应。如果仅依赖热继电器,等到其动作时,加热元件可能已经严重受损。
二、过电流保护
如前所述,过电流是一种特定的运行状态,其电流值通常低于短路电流,且一般不超过额定电流的六倍。在电气线路中,短路故障的发生概率相对较低,尤其是在电动机频繁启动和正反转的工况下。
需要特别指出的是,当线路出现过电流时,只要电流值在达到最大温升之前能够恢复正常,电器元件通常仍可正常工作。但是,如果过电流引发冲击电流,可能导致电动机损坏。这种情况下,瞬时产生的巨大电磁转矩可能会损坏机械传动部件,因此及时切断电源至关重要。
过电流保护通常采用过电流保护继电器实现。将继电器安装在被保护线路中,当电流达到预设整定值时,继电器会自动动作。其常闭触头与接触器线圈电路串联,一旦继电器动作,接触器线圈失电,随后通过主电路中的接触器主触头实现电动机电源的快速切断。
三、短路保护
许多初学者可能不了解,在电力系统中,如果线路中的电器设备或其配线的绝缘性能遭到破坏,可能会发生接线错误或负载短路等问题。一旦出现这些情况,设备将面临短路故障的威胁。
当短路故障发生时,电路中的瞬时电流将远超额定电流,可能达到数十倍。这种强大的电流可能导致线路产生巨大的电动力,损坏电器设备,同时引发电弧放电。严重时,还可能引发火灾事故。
为了防范短路故障带来的严重后果,我们必须采取有效的短路保护措施。通常的做法是在电线路中安装熔断器或低压断路器,以便在故障发生时能够迅速切断电源。
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