欠壓保護

由於短路故障等原因，線路電壓會在短時間內出現大幅度降低甚至消失的現象。它會給線路和電器設備帶來損傷。例如：使電動機疲倒、堵轉，從而產生數倍於額定電流的過電流，燒壞電動機；當電壓恢復時，大量電動機的自起動又會使電動機的電壓大幅度下降，造成危害。

引起電動機疲倒的電壓稱為臨界電壓 。當線路電壓降低到臨界電壓時，保護電器的動作，稱為欠電壓保護，其任務主要是防止設備因過載而燒燬。當本路電壓 低於臨界電壓保護電器才動作的稱為失壓保護，其主要任務是防止電動機自起動。

以線路上的用電設備為例，如果電能跟不上，電壓就會降低的很厲害，根據：P=U*I公式可知，U變小，I會變大，U越小線路上電流I會越大。

比如U開始時候為U1，此時I=I1=P/U1，如果這個時候電能跟不上了，因為用電設備需要消耗的功率P是一定的，此時U下降到0.5U1，那麼此時電流：

I=P/U=P/(0.5U1)=2*（P/U1）=2I1

也就是説，如果電壓下降為原來一半，那麼電流就會變成之前的兩倍。

這種情況下問題就來了，根據大家熟知的焦耳定律：發熱量Q=I²*R*T

線路上的任何器件阻值R是一定的，如果，之前線路發熱量為Q1=I₁²*R*T，電壓U變化為0.5U1後，電流I為2I1，此時線路發熱Q2= I²*R*T =(2I₁)²*R*T =4* I₁²*R*T =4Q₁，也就是説，如果電壓下降一半，那麼線路單位時間的發熱量會變成之前的4倍。

由此可知，線路上器件的單位時間發熱量的變化和線路電壓的變化的平方成反比，因此電壓下降的越厲害，線路上器件發熱量就越大，線路上器件熱積累如果超過了熱擴散的速度，器件温度會越來越高，可能會導致起火等事故。

因此，線路有必要設置一個臨界電壓，在線路電壓下降到這個臨界電壓的時候，通過繼電保護設備或者類似功能的器件，將這條線路切斷，從而保障整個迴路上的器件設備不會燒壞，這個就叫欠壓保護。 ^[2] 

1、發電機保護中有“低電壓”保護，多和過電流及負序等保護“搭檔”組成閉鎖保護，如“發電機複合電壓閉鎖過流”保護等。迴路構成 主要是將一塊低電壓繼電器的線圈並聯在PT二次迴路任意兩相間，其常閉接點串接在過流保護啓動出口繼電器1BCJ的迴路中，起閉鎖作用，也就是發電機正常運行時PT二次迴路電壓正常，低電壓繼電器的線圈帶電吸合處於返回狀態，其常閉接點斷開，此時即便發電機三相電流出現過流，但只要發電機端電壓沒降低到設定值以下，低電壓繼電器始終不會動作，常閉接點就不會閉合，因此不會啓動出口繼電器1BCJ,該保護不會動作。只有當發電機出現過流且電壓降低到低電壓繼電器定值以下時，該保護才會動作，延時後跳開發電機開關。如發電機併網線路上或系統中出現接地時，發電機正常相電流都往故障相流，造成某相定子電流可能會過流，且故障相電壓要降低，低於定值後，保護動作，跳開開關。

2、電動機的低電壓保護 該保護多用在拖動較為重要的設備的電動機控制迴路中，且這類電機的功率一般相對於母線上其他電動機要大，其原理是在電動機跳閘迴路中並聯一個低電壓繼電器的常閉接點，而這個低電壓繼電器的線圈則並聯在為該電動機提供三相電源的母線其中的兩相間，正常運行時，電源母線電壓正常，低電壓繼電器線圈帶電吸合處於返回狀態，其常閉接點斷開，不會接通跳閘迴路，當母線失電或由於某種如接地等故障發生時，母線電壓降低到低電壓繼電器動作值時，繼電器動作，常閉接點閉合，接通跳閘迴路，將該電動機從母線切除。當母線電壓恢復以後，低電壓繼電器返回，常閉接點斷開使跳閘迴路也斷開後，才能重新啓動該電動機。因為電源母線上接有許多設備，母線失電或電壓降低會使許多接觸器線圈失電釋放，而通過接觸器控制的設備會因此停運，此時如果母線故障解除電壓逐漸恢復，許多設備在突然停運後尤其是重要的大設備一般都採用直流電源控制的斷路器開起停，當交流電源消失後由於直流電源正常所以跳閘後依然可以再次進行合閘操作，如果這些設備同時啓動很可能造成母線電壓的再次降低，不利於儘快恢復設備的正常運行，因此在這些重要的大設備直流控制迴路中加裝低電壓保護，一是能保證母線故障消除後，電壓恢復正常後能夠使這些重要設備快速恢復啓動，也就是跳閘迴路斷開後才允許其進行合閘操作，否則跳閘迴路始終接通，不允許啓動。二是由於加裝了低電壓保護，使這些功率較的大設備在母線電壓未恢復正常前不能啓動，可以加快母線電壓的恢復速度，有利於縮短故障時間，較少由此造成的其他損失。

3、斷路器的“失壓脱扣保護” 斷路器本身具備失壓脱扣裝置，失壓脱扣器的線圈經按鈕和聯動接點接於相間電壓，當網絡電壓降低到某一規定值時，失壓脱扣器的電磁鐵的吸力變小，因此槓桿轉動作用於脱扣機構，使 斷路器斷開。