電力系統中發生短路時，其特征之一是線路中的電流劇增。過電流保護就是利用這一特征，在電流增長到超過事先按最大負荷電流整定的數值而引起動作的一種保護裝置。它按時限特性可分為定時限過電流保護和反時限過電流保護。所謂定時限過電流保護是指不管故障電流超過整定值多少，其動作時間總是一定的；若動作時間與故障電流值成反比，即故障電流超過整定值越多，動作便越快，則稱為反時限過電流保護。如果故障電流超過整定值若干倍(一般約為6倍)以后，動作時間不再成反比例關系而趨于恒定者，則稱為有限反時限過電流保護。過電流保護的接線方式有三相星形接線、兩相不完全星形接線、兩相差接線，常用的是兩相不完全星形接線。

一、定時限過電流保護

定時限過電流保護兩相不完全星形的接線方式如下圖所示。

![圖片](https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/LLicxdjpl5HpvEamdKrKb33HNPW1CUWL5HWW4Kt7wgkw4vQ99vaE0OlLK4Ym4JP4JCNFxzbibaO8B82U4eoV2BDA/640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1)

當被保護線路發生兩相短路或三相短路時，視具體故障情況，上圖(a)中電流繼電器KA1和KA2 兩塊繼電器中有一塊動作或兩塊同時動作，繼電器觸點閉合，接通時間繼電器KT的電源，時間繼電器啟動，經過預先整定的時間后，時間繼電器觸點閉合，接通中間繼電器KM的電源，中間繼電器動作，觸點閉合，接通跳閘線圈YR的電源，斷路器QF跳閘，將故障線路停電。在中間繼電器觸點閉合接通YR的同時，也接通了信號繼電器KS的電源，其觸點閉合給出信號。

在上圖(b)的展開圖中，上部為電流互感器線圈與電流繼電器接線的展開圖，下部為保護動作展開圖，“+”和“-”為繼電保護的直流操作電源，在中間繼電器觸點KM 及信號繼電器線圈KS回路中串接斷路器QF的輔助觸點，當QF跳閘后可保證YR斷電。

二、帶時限電流速斷保護

電流速斷保護的接線方式如下圖所示。

電流速斷保護是防止相間短路故障的保護，故按不完全星形的兩相兩繼電器接線方式構成。由于電流繼電器1、2的觸點容量小，不能直接閉合斷路器的跳閘線圈YR回路，必須經過中間繼電器3。由于瞬時電流速斷保護不能保護線路全長，線路末端的死區必須依靠過電流保護。但有的線路過電流保護因整定時間較長，當末端發生三相短路時要依靠它來切除故障速度太慢，這時可裝設帶時限的電流速斷保護作為線路末端的主保護。

帶時限電流速斷保護的接線方式與定時限過電流保護的接線方式完全相同。帶時限電流速斷保護必須和下一相鄰線路的瞬時電流速斷保護相配合，其動作時間比下一相鄰線路的瞬時電流速斷保護的動作時間大一個時限階差0.5s。

三、反時限過電流保護

若采用GL型繼電器構成過電流保護，則由于它本身兼有速斷元件，因此電流速斷保護和過電流保護可共用一套繼電器而不必另裝電流速斷保護裝置，其接線方式見下圖。

由上圖(a)和(d)可見，當被保護線路發生短路事故時，電流互感器一、二次側流過很大的電流，電流互感器TA U 、TAW二次側電流經KA1、KA2的常閉觸點和電流線圈構成回路。繼電器電流線圈流過的電流達到繼電器的整定電流后，繼電器動作，常開觸點閉合，常閉觸點打開。于是TA U 、TAW的二次電流經過閉合的常開觸點、跳閘線圈YR1、YR2和繼電器的電流線圈構成回路，于是YR1、YR2動作，斷路器跳閘。

上圖(b)為兩相差接線方式的過電流保護，動作原理與圖(a)相似。只是當被保護線路發生三相短路時，流過繼電器電流線圈和跳閘線圈的電流為兩相電流的向量之差(為一相電流的√3倍)，而當發生U、W相兩相短路時，流過電流繼電器的電流為一相電流的兩倍，其余情況均與圖(a)的動作情況相同。采用兩相差接線可以節省一只繼電器和一只跳閘線圈。

四、低電壓閉鎖的過電流保護

過流保護的動作電流是按躲過最大負荷電流來整定的，但在某些情況下不能滿足靈敏度要求。為提高保護動作的靈敏度和改善躲過負荷電流的條件，可采用低電壓閉鎖的過流保護裝置，其接線原理見下圖。

低電壓閉鎖的過電流保護由低電壓繼電器、中間繼電器及信號繼電器構成低電壓閉鎖回路，由電流繼電器、時間繼電器和信號繼電器構成過電流保護回路。正常情況下(電壓正常且沒有過負荷)，低電壓繼電器1、2、3和電流繼電器5、6觸點都處于斷開位置，保護不動作。若有大型電動機啟動，啟動電流會使最大負荷電流超過電流繼電器的整定值并使其動作，但由于母線電壓不會有顯著下降，故低電壓繼電器觸點不會閉合，中間繼電器4不啟動，因此也不會啟動出口中間繼電器8，保護裝置不動作。只有當被保護線路發生短路故障時，既產生大電流，又伴有母線電壓下降，這時低電壓繼電器1、2、3閉合，中間繼電器4觸點閉合且電流繼電器5、6觸點也閉合，經過一定時限后時間繼電器7觸點閉合。此時，便啟動出口中間繼電器8，其觸點閉合發出跳閘脈沖，將斷路器 QF跳開。

可見裝設了低壓閉鎖元件后，過流保護的整定值便可不按躲過最大負荷電流來整定，而按正常持續負荷電流整定即可，這就提高了過流保護的靈敏度及保護裝置動作的可靠性。中間繼電器4的另一對觸點可啟動信號繼電器器9，其作用是除了保護動作時發出信號外，還可在電壓回路斷線或熔絲熔斷時也發出信號 以便及時處理此類故障。為保證低電壓閉鎖元件在發生各種相間短路時能可靠動作，三只低電壓繼電器均接于線電壓并將它們的觸點并聯。低電壓閉鎖過電流保護的動作展開圖中，“+”和“-”為繼電保護的直流操作電源，在中間繼電器觸點KM及信號繼電器線圈KS回路中，串接的QF觸點是斷路器QF的輔助觸點，當QF跳閘后可保證YR斷電。