[科普中国]-欠压保护

当线路电压降低到临界电压时，保护电器的动作，称为欠电压保护，其任务主要是防止设备因过载而烧毁1。

概述由于短路故障等原因，线路电压会在短时间内出现大幅度降低甚至消失的现象。它会给线路和电器设备带来损伤。例如：使电动机疲倒、堵转，从而产生数倍于额定电流的过电流，烧坏电动机；当电压恢复时，大量电动机的自起动又会使电动机的电压大幅度下降，造成危害。

引起电动机疲倒的电压称为临界电压 。当线路电压降低到临界电压时，保护电器的动作，称为欠电压保护，其任务主要是防止设备因过载而烧毁。当本路电压 低于临界电压保护电器才动作的称为失压保护，其主要任务是防止电动机自起动。

原因以线路上的用电设备为例，如果电能跟不上，电压就会降低的很厉害，根据：P=U*I公式可知，U变小，I会变大，U越小线路上电流I会越大。

比如U开始时候为U1，此时I=I1=P/U1，如果这个时候电能跟不上了，因为用电设备需要消耗的功率P是一定的，此时U下降到0.5U1，那么此时电流：

I=P/U=P/(0.5U1)=2*（P/U1）=2I1

也就是说，如果电压下降为原来一半，那么电流就会变成之前的两倍。

这种情况下问题就来了，根据大家熟知的焦耳定律：发热量Q=I*R*T

线路上的任何器件阻值R是一定的，如果，之前线路发热量为Q1=I1*R*T，电压U变化为0.5U1后，电流I为2I1，此时线路发热Q2= I*R*T =(2I1)*R*T =4* I1*R*T =4Q1，也就是说，如果电压下降一半，那么线路单位时间的发热量会变成之前的4倍。

由此可知，线路上器件的单位时间发热量的变化和线路电压的变化的平方成反比，因此电压下降的越厉害，线路上器件发热量就越大，线路上器件热积累如果超过了热扩散的速度，器件温度会越来越高，可能会导致起火等事故。

因此，线路有必要设置一个临界电压，在线路电压下降到这个临界电压的时候，通过继电保护设备或者类似功能的器件，将这条线路切断，从而保障整个回路上的器件设备不会烧坏，这个就叫欠压保护。2

原理电动机的闭锁保护1、发电机保护中有“低电压”保护，多和过电流及负序等保护“搭档”组成闭锁保护，如“发电机复合电压闭锁过流”保护等。回路构成 主要是将一块低电压继电器的线圈并联在PT二次回路任意两相间，其常闭接点串接在过流保护启动出口继电器1BCJ的回路中，起闭锁作用，也就是发电机正常运行时PT二次回路电压正常，低电压继电器的线圈带电吸合处于返回状态，其常闭接点断开，此时即便发电机三相电流出现过流，但只要发电机端电压没降低到设定值以下，低电压继电器始终不会动作，常闭接点就不会闭合，因此不会启动出口继电器1BCJ,该保护不会动作。只有当发电机出现过流且电压降低到低电压继电器定值以下时，该保护才会动作，延时后跳开发电机开关。如发电机并网线路上或系统中出现接地时，发电机正常相电流都往故障相流，造成某相定子电流可能会过流，且故障相电压要降低，低于定值后，保护动作，跳开开关。

电动机的低电压保护2、电动机的低电压保护 该保护多用在拖动较为重要的设备的电动机控制回路中，且这类电机的功率一般相对于母线上其他电动机要大，其原理是在电动机跳闸回路中并联一个低电压继电器的常闭接点，而这个低电压继电器的线圈则并联在为该电动机提供三相电源的母线其中的两相间，正常运行时，电源母线电压正常，低电压继电器线圈带电吸合处于返回状态，其常闭接点断开，不会接通跳闸回路，当母线失电或由于某种如接地等故障发生时，母线电压降低到低电压继电器动作值时，继电器动作，常闭接点闭合，接通跳闸回路，将该电动机从母线切除。当母线电压恢复以后，低电压继电器返回，常闭接点断开使跳闸回路也断开后，才能重新启动该电动机。因为电源母线上接有许多设备，母线失电或电压降低会使许多接触器线圈失电释放，而通过接触器控制的设备会因此停运，此时如果母线故障解除电压逐渐恢复，许多设备在突然停运后尤其是重要的大设备一般都采用直流电源控制的断路器开起停，当交流电源消失后由于直流电源正常所以跳闸后依然可以再次进行合闸操作，如果这些设备同时启动很可能造成母线电压的再次降低，不利于尽快恢复设备的正常运行，因此在这些重要的大设备直流控制回路中加装低电压保护，一是能保证母线故障消除后，电压恢复正常后能够使这些重要设备快速恢复启动，也就是跳闸回路断开后才允许其进行合闸操作，否则跳闸回路始终接通，不允许启动。二是由于加装了低电压保护，使这些功率较的大设备在母线电压未恢复正常前不能启动，可以加快母线电压的恢复速度，有利于缩短故障时间，较少由此造成的其他损失。

断路器的失压脱扣保护3、断路器的“失压脱扣保护” 断路器本身具备失压脱扣装置，失压脱扣器的线圈经按钮和联动接点接于相间电压，当网络电压降低到某一规定值时，失压脱扣器的电磁铁的吸力变小，因此杠杆转动作用于脱扣机构，使 断路器断开。

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院