過流保護(hù)電路應(yīng)用實(shí)例分享

過流保護(hù)是當(dāng)電路中的故障電流達(dá)到電流繼電器的動作值時，根據(jù)線路選擇性的要求設(shè)定電流繼電器的電流。用于過流保護(hù)的PTC熱敏電阻通過電阻的突然變化來限制整條線路的消耗，從而減少剩余電流。

它們可以替代傳統(tǒng)熔斷器，廣泛應(yīng)用于電機(jī)、變壓器、開關(guān)電源、電子電路、過流熱保護(hù)，傳統(tǒng)熔斷器線路熔斷后無法恢復(fù)，而PTC熱敏電阻的過流保護(hù)在故障消除后可以恢復(fù)到預(yù)保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)故障再次發(fā)生時可以實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)功能。

變壓器

電壓互感器的一次電壓為220V，二次電壓為16V，二次電流為1.5A，次級異常的一次電流約為350mA，應(yīng)在10分鐘內(nèi)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，變壓器的工作環(huán)境溫度為-10-40°C，15~20°C，PTC熱敏電阻安裝在變壓器附近， 請選擇PTC熱敏電阻進(jìn)行初級保護(hù)。

確定最大工作電壓

假設(shè)變壓器電壓為220V，考慮到功率波動，最大工作電壓應(yīng)達(dá)到220V × （1 + 20%） = 264V

PTC熱敏電阻最大工作電壓選用265V。

確定無動作電流

經(jīng)過計算和實(shí)際測量，變壓器正常工作時的一次電流為125mA。考慮到PTC熱敏電阻的環(huán)境溫度高達(dá)60°C，可以確定130°C時非工作電流應(yīng)為140~60mA。

確定工作電流

考慮到PTC熱敏電阻的安裝位置環(huán)境溫度可以達(dá)到-10°C或25°C，可以確定在-10°C或25°C下的工作電流應(yīng)為340~350mA，工作時間約為5分鐘。

確定標(biāo)稱零功率電阻R25

PTC熱敏電阻串聯(lián)在初級端，產(chǎn)生的壓降應(yīng)盡可能小，PTC熱敏電阻本身，加熱功率應(yīng)盡可能小，一般PTC熱敏電阻的壓降應(yīng)小于總功率的1%，R25計算：

220V × 1% ÷ 0.125A = 17.6 Ω

確定最大電流

實(shí)際測量中，變壓器二次短路時，初級電流可達(dá)500mA，考慮到初級線圈短路時有較大部分電流通過，PTC熱敏電阻確定最大電流在1A以上。

確定居里溫度和尺寸

考慮到PTC熱敏電阻安裝位置的環(huán)境溫度可以達(dá)到60°C，選擇居里溫度應(yīng)在100°C的基礎(chǔ)上。但考慮到成本低且PTC熱敏電阻沒有安裝在變壓器線路封裝中，較高的表面溫度不會對變壓器產(chǎn)生不利影響。所以溫度可以選擇居里溫度120°C，這樣PTC熱敏電阻可以減小直徑，并且可以降低成本。

確定PTC熱敏電阻型號

根據(jù)以上要求，查閱規(guī)格表，所選標(biāo)準(zhǔn)如下：

即：最大工作電壓為265V，額定零功率電阻為15Ω±25%，工作電流為140 mA，工作電流為350 mA，最大電流為1.2A，居里溫度為120°C，最大尺寸為11.0mm。

電機(jī)

電機(jī)啟動時，按下鎖定按鈕SBi，啟動結(jié)束（電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后），再次按SBi，保護(hù)電路投入運(yùn)行。對于啟動時間短（如幾秒鐘）的電機(jī)，SBi也可以使用普通按鈕，只要在啟動過程中一直按住SBi即可。

電動機(jī)正常運(yùn)行時，電流互感器TAi~TA3的次級感應(yīng)電位較小，不足以觸發(fā)晶閘管V。如下圖所示。