為了使電路正常工作，電流應(yīng)限制在安全水平。該安全電流水平由負載、導(dǎo)體、開關(guān)和其他系統(tǒng)組件的電流處理能力決定。在正常工作條件下，電路中的電流應(yīng)等于或小于正常電流水平。然而，有時電路可能具有高于正常的電流（過電流）。

什么是過流？

過電流是超過正常負載電流時電路中存在的一種情況。過流情況可能是由短路或過載情況引起的。

短路

在短路情況下，電流會繞過正常的電流路徑。

盡管部分短路會增加電流水平，但它可能會也可能不會造成損壞，具體取決于電路元件的額定值。然而，如果完全短路，負載電阻將完全從正常電流路徑中消除。圖 1a 和 1b 對此進行了說明。

局部短路

圖 1a。局部短路。

完全短路。

圖 1b。完全短路。

如果發(fā)生完全短路時電源有足夠的存儲能量，電路元件可能會損壞或爆炸。開關(guān)可能會熔化或蒸發(fā)，導(dǎo)體可能會過熱，絕緣層可能會燒毀。它還可能損壞電源。

由于部分或完全短路產(chǎn)生的溫度可能會導(dǎo)致火災(zāi)，導(dǎo)致財產(chǎn)和生命損失。由于風險如此之大，因此必須保護所有電路免受短路情況的影響。

重載

過載情況也可能導(dǎo)致過流情況。例如，考慮有太多負載連接到給定電源的情況。即使這些單獨的負載中的每一個都消耗其正常電流，總電流也可能超過電源的額定值。

如果過載僅持續(xù)很短的時間，則溫升很小，對設(shè)備或?qū)w影響很小或沒有影響。然而，持續(xù)的超載具有破壞性，必須加以防止。

與短路不同，過載不會引起突然的電弧，即使我們不立即將其從系統(tǒng)中移除，系統(tǒng)也可能在過載情況下幸存下來。然而，在很長一段時間內(nèi)，過載可能會因設(shè)備和導(dǎo)體過熱而引起火災(zāi)。

圖 2 描述了一個過載電路。此時支路額定電流容量為15A；然而，并聯(lián)負載消耗的電流總和為 17 A。電路過載 2 A，結(jié)果斷路器跳閘。

電路過載。

圖 2.過載電路。

過流保護電路

保險絲或斷路器的電阻非常低，通常只占總電路電阻的一小部分。在正常電路操作下，它僅起到導(dǎo)體的作用。

保險絲和斷路器都與其保護的電路串聯(lián)。一般來說，這些過流裝置必須安裝在受保護導(dǎo)體受電的地方；例如，在分支電路的開頭，如圖 3 所示。

過流保護裝置的連接。

圖3.過流保護裝置的連接。

如果發(fā)生過流情況，保險絲將熔斷或斷路器將跳閘。盡管這些設(shè)備可以保護電路免受過流情況的影響，但它們只會打開電路并斷開電源。他們通常無法解決問題。因此，我們需要在更換保險絲或重置斷路器之前找到并糾正問題。

常見的過流保護器件 (OCPD)

過流保護裝置 (OCPD) 是一種電氣設(shè)備，用于通過中斷電流來保護服務(wù)、饋線、分支電路和設(shè)備免受過電流的影響。

過流保護簡單地說就是使用保險絲、斷路器或熔斷線來保護設(shè)備、設(shè)備中的電路或設(shè)備的接線。這些術(shù)語經(jīng)常互換使用，因為它們有一些相似之處。斷路器或保險絲通常用于保護整個設(shè)備免受過大電流的影響，但它們的尺寸可以設(shè)計成保護設(shè)備中的一個組件。這為設(shè)備提供了過流保護，并為變壓器或電路板等組件提供了可選的保護。

圖 4 顯示了控制電路板中使用的兩種常見保險絲：插入式保險絲和玻璃（Buss）保險絲。這些類型的保險絲也可以在變壓器的次級側(cè)找到。

插入式保險絲用于保護電路板免受過流情況的影響。

圖 4.插入式保險絲用于保護電路板免受過流情況的影響。玻璃保險絲可用作插入式保險絲或保險絲座中。（內(nèi)附便士以供尺寸參考。）圖 5 顯示了帶有插入式 U 型保險絲的電路板。

這是用于空氣處理器的電路板，可選配電熱條。 請注意位于電路板左上方的 3 A 插入式保險絲。

圖 5.這是空氣處理器的電路板，可選配電熱帶。請注意位于電路板左上方的 3 A 插入式保險絲。

具有正確電流強度和電壓額定值的斷路器或保險絲應(yīng)位于加熱系統(tǒng)易于觸及的范圍內(nèi)。通常，斷路器的額定值與電加熱裝置銘牌上列出的安培數(shù)相同。

安裝承包商可能需要分析安裝的安培值以應(yīng)用正確尺寸的斷路器。在某些情況下，可以指定斷路器為設(shè)備“”安培數(shù)的 115%。

不應(yīng)使用過大的斷路器。斷路器旨在保護設(shè)備和電線。如果電流過大，電流強度太大的斷路器不會關(guān)閉電源。太小的斷路器會在設(shè)備消耗電流之前關(guān)閉電源。

易熔鏈接

熔斷絲（見圖 6）通常與電加熱元件串聯(lián)。該鏈接的目的是在遇到高電流或高熱量時打開。

這種常見的熔斷絲與加熱電路串聯(lián)。

圖 6.這種常見的熔斷絲與加熱電路串聯(lián)。

熔斷絲無法重置，如果打開則必須更換。圓筒是銀色的，上面印有制造商信息。該信息可包括溫度和額定電流。該圓柱形裝置具有一個方形端部和一個錐形端部。錐體可以是黑色或紅色，具體取決于制造過程中使用的材料的顏色?？梢詸z查鏈路電阻以確定其是否開路（其電阻應(yīng)為零歐姆）。

OCPD 評級

保險絲和斷路器都有額定電流和電壓。

連續(xù)額定電流

保險絲或斷路器上標記的連續(xù)電流額定值代表設(shè)備在不燒斷或跳閘的情況下承載的電流量。額定電流必須盡可能匹配電路的滿載電流。例如，尺寸過小的保險絲很容易熔斷，而尺寸過大的保險絲可能無法提供足夠的保護。

額定電壓

保險絲或斷路器的額定電壓是其設(shè)計用于安全中斷電流的電壓。具體來說，額定電壓決定了器件抑制在過流或短路條件下打開電流時發(fā)生的內(nèi)部電弧的能力。額定電壓必須至少等于或大于電路電壓。它可以更高，但絕不能更低。低壓斷路器使用低于 1000 V 的電力來保護電路。

中斷電流額定值

熔斷器或斷路器的中斷電流額定值（也稱為短路額定值）是其可以安全中斷的電流。如果故障電流超過保護裝置的中斷能力，該裝置實際上可能會破裂，造成額外的損壞。

中斷電流額定值比連續(xù)電流額定值大很多倍，并且應(yīng)遠遠超過電源可以提供的電流。典型中斷額定值為 10,000 A、50,000 A 和 100,000 A。

限流能力

限流能力是衡量過流保護器件可以允許通過系統(tǒng)的電流量的指標。限流保護裝置的動作時間小于半個周期。例如，提供短路電流的限流熔斷器將在交流波的四分之一周期內(nèi)開始熔化，并在二分之一周期內(nèi)熔斷電路。

時間-電流特性

保護裝置的時間-電流特性或響應(yīng)時間是指裝置在故障電流或過載情況下動作所需的時間長度。

快速動作額定保護裝置可能會在不到一秒的時間內(nèi)響應(yīng)過載，而標準類型可能需要 1 到 30 秒，具體取決于過載電流的大小?？焖偃蹟啾ｋU絲對增加的電流非常敏感，用于保護電流穩(wěn)定流過的極其精密的電子電路。

電路過流保護的重要作用

電路過流保護是每個電路的重要組成部分。如果電路的電壓和電流水平超過其設(shè)計的安全水平，則可能會損壞甚至毀壞電路。一般來說，熔斷器和斷路器旨在保護人員、導(dǎo)體和設(shè)備。兩者的工作原理相同：在損壞發(fā)生之前盡快中斷或斷開電路。