电气之 “过” 话区别:过负荷,过载,过电压,过电流之间的区别与联系!
电气之 “过” 话区别:过负荷,过载,过电压,过电流之间的区别与联系!
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这里说的电气之“过”一般指过负荷,过载,过电压,过电流,本文就来简明介绍一下这些电气之“过”,都有什么不同!
一、它们之间的区别如下:
(一)定义不同
1、过载
过负荷,又叫过载,指流过电气设备和线路的实际电流超过其额定电流且超过允许过负荷时间。
电气过载是负载吸收的电流超过正常或额定电流的情况。
例如,#12 规格的电线可以安全地承载 20 安培的电流。该电路可以通过最小 20A 或 125% 的负载电流来保护,即(20A 的负载电流 x 125% = 25A)。在这种情况下,我们必须使用最大 25A 的断路器进行保护。现在,如果我们使用 30A – 35A 断路器而不是额定 CB,这意味着断路器将允许大约 30 到 35 安培的电流流入额定 20A 电线中的负载电路。
换句话说,断路器允许的电流可能超过只能处理高达 20A 的标称电流。
在这种情况下,电线可能会发热并着火或损坏电路和连接的设备,而断路器不会跳闸,因为我们没有使用正确尺寸和额定值的断路器进行保护。
另一个过载示例是将 1.5kW 负载连接到 1kW 交流发电机、逆变器或变压器等,或者当流过电路的电流是额定电流的 1.5 倍时。过载是电路中的过电流,导致连接的设备过热,因此,过载是一种过电流。
过载保护实际上是对特定时间过载电流在电路中流动而引起的过热保护。慢熔断保险丝和过载继电器用于过载保护,而热磁断路器用于过流和过载保护。“磁性”元件提供过流保护,“热”元件保护电路免受“过载”影响,它在反时限曲线上运行,即当电流增加时跳闸时间变短。通常,当开始在电路中流动的电流比电源的额定电流大 120% – 160% 时,过载保护电路就会启动。
2、过压
供用电系统运行中,由于某种原因,会产生危及电气设备绝缘的电压异常升高现象,这种对电气设备的绝缘有破坏作用的电压(一般超过额定电压10%以上)叫过电压。
过电压是工作电压或电源电压高于制造商规定的系统额定电压的情况。顾名思义,过电压是指设备的电源电压高于其标称额定电压。简而言之,高于允许电压的电压称为过电压。通常,当电源电压增加到设备额定电压的 1.1(即 110%)时,已知为过电压,除非制造商另有说明。
例如,如果机器铭牌上的额定电压为 230V AC ±10%。现在,如果电源电压增加到 250V+,系统会因过电压(铁损)而变得不稳定,从而导致过热并可能损坏设备和设备。
雷击、电力系统和开关浪涌、绝缘故障等引起的过电压可采用雪崩二极管、压敏电阻(VDR)、气体放电阀、避雷针、消弧角等进行保护。通常,基于齐纳二极管的电子电路主要用于小电平过大保护。当电源电压增加到超过设备额定电压的 110% 至 130% 时,过压保护电路将运行。
这样,它将切断电源以保护设备免受可能导致连接设备损坏的过压。
3、过电流
指流过电气设备或线路的电流超过了额定值。过电流保护包括短路保护、过负荷保护、端相保护。
过电流是由于过载,尤其是短路,过大的电流开始在电路中流动的情况。在短路的情况下,非常高的电流开始在电路中流动,负载端子上的电压水平几乎变为零,从而导致绝缘失效、火灾、损坏设备和电力系统,甚至发生严重和危险的爆炸。
例如,额定值为 200% 的 125A断路器跳闸点(磁跳闸)连接到 100A 负载电路。当负载电流增加并达到 125A 的极限时,它最终会跳闸。如果电流增加到200A,断路器将立即动作,保护电路免受因短路等引起的过流。
过电流保护则通常是一种防止短路的保护措施,在这种情况下,过大的电流开始在电路中流动,从而导致连接设备损坏。保险丝、断路器、过流继电器、限流器、温度传感器和固态电源开关都是用来防止过流的保护装置。此外,热磁断路器用于过流和过载保护。
(二)造成的原因不同
1、造成电动机过负荷的原因主要有:
(1)电源电压低。当机械负载不变时,电源电压降低,就会造成电动机工作电流加大,电动机的温度就会上升。当过负荷时间较长,电动机的温度就会超过允许温度而烧毁。
实际工作表明:电动机的实际工作温度每超过允许温度8℃,其使用寿命就减少一半。
(2)频繁启动。异步电动机的启动电流为正常工作电流的5倍~7倍,如果电动机频繁启动,就会使电动机的温度上升。
(3)启动时间长。带负荷启动往往会造成启动时间长,电动机温度高的过负荷情况。例如,工作面输送机上堆满了煤,这时启动电机就会出现堵转、启动时间长的问题。
(4)机械卡堵。由于电动机轴承损坏,转子被卡,或电动机所拖动的负荷被卡等都会造成电动机过负荷。
2、电路中产生过电压的原因,分以下几种类型:
(1)大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。
(2)工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。
(3)操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。
(4)谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
3、过电流产生的原因,分以下2种类型:
(1)过载电流: 电气回路因所接用电设备过多或所供设备过载(例如所接电动机的机械负载过大)等原因而过载。
(2)短路电流: 当回路绝缘因种种原因(包括过载)损坏,电位不相等的导体经阻抗可忽略不计的故障点而导通,这被称作短路。
(三)危害不同
1、过负荷危害:电气设备和线路出现过负荷后,其温度将超过所用绝缘材料的最高允许值,烧毁绝缘;如不及时切除,还会发展成漏电或短路故障。
2、过电压危害:
(1)雷击会造成电力线路或电气设备绝缘击穿损坏,不仅中断供电,甚至引起火灾。
(2)由于电气设备运行操作不当引起的内部过电压,同样也会引起电气设备绝缘击穿损坏,造成电力系统的极大破坏。
3、过电流危害:
(1)过载电流值不过是回路载流量的不多倍,其后果是工作温度超过允许值,使绝缘加速劣化,寿命缩短,它并不直接引发灾害。
(2)短路回路的通路全为金属通路,这种短路被归为金属性短路,其短路电流值可达回路导体载流量的几百以至几千倍,它可产生异常高温或巨大的机械应力从而引起种种灾害。
二、它们之间的联系:
过载保护的保护值一般比较低,低于过电流保护的保护值,过载保护值一般为额定的1.2倍、过电流保护值一般为额定电流值的3-4倍。
过载保护主要用于负荷侧卡涩、转矩增大等一类的故障,这类故障不会引起电机电流大幅度的增加,但电机转速会下降,电流会增加造成线圈过热损坏,动作于跳闸、动作时间较长,一般基于端子发热来保护。
过电流保护主要作用于短路故障、堵转等电流会突然增加的这一类故障,一般作为速断保护的后备保护。动作时间较过载短。
三、小结:
综上所述,过载、过流和过压是电力系统中常见的三种保护机制,它们的主要区别在于保护的对象和触发条件不同。过载、过流和过压保护都是电力系统中的重要保护机制,它们各自针对不同的电气异常情况,通过不同的保护装置和措施,确保电力系统的安全和稳定运行。
注:部分源自CET中电技术等,仅整理供学习用,感谢作者精彩分享
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