变频器为什么没有短路保护

短路保护是连接在电源和负载之间的器件的一种功能，当负载侧短路时，可以有效地将短路点从电源上断开。一个器件具有短路保护功能，就必须具有一定的短路分断能力；而一个具有短路分断能力的器件，就意味着它具有短路保护功能。

以常用的空气开关为例。当短路电流大于空气开关的短路分断电流时，空气开关肯定已经启动了保护，但其容量太小，分断不了短路电流，最终会损坏。为什么它的分断能力小于实际短路电流？一个是空气开关的选择，一个是电网的容量，因为电路中的短路电流是可以根据电路参数计算出来的，与电源容量和线路阻抗有关，也就是设计选型要考虑的。

因为变频器（Variable-frequency Drive：以下简称VFD）在短路后就会直接损坏，所以没有短路保护功能。损坏了，说明系统中某个环节出现了问题。

VFD的输出侧没有短路保护，因为VFD的输出功率器件目前都是IGBT功率模块。当VFD或负载输出短路时，IGBT本身具有抗短路功能，锁定不输出电流。保护功率器件免受短路电流损坏。反之，如果加了短路保护，VFD的输出就有了问题。首先，短路电流很快。如果IGBT不能自锁，它将在保护自己之前完蛋。加保护也没用，因为太快了停不下来。其次，*重要的是，IGBT工作时，负载一定不能打开，否则IGBT会因为dv/dt高而击穿。

正因为如此，IGBT可以自己抵抗短路。也就是说，它不怕负载短路。如果VFD的输出功率器件炸了，不是短路本身造成的。肯定还有其他原因，比如工作时负载突然开路或者过载(IGBT怕过载短路)。

一是VFD工作时，负载突然断开(开路)，此时模块被炸。这一切都是因为此时dv/dt过高(尤其是负载较重时)。这时候线路的状态就像带负载*的熔刀开关。虽然VFD的输出功率模块具有RC阻容吸收功能，但是过高的动态电压并不能阻止IGBT击穿。因此，轰炸模块此时不讨论。

先说热过载爆炸模块，也就是VFD的输出功率模块，它的散热和温升功能都已经设计好了，包括散热的截面，空气的流量或者冷却介质的流量等等。如果超负荷指数运行，时间越长，管道积热越重。如果温升超过了允许温度，就和把模块炸了一样。

记得早在20世纪90年代中后期，Xi安电力电子技术研究所曾经就IGBT电力器件进行过一次学术交流。当时国内IGBT处于研发阶段，国外产品应用广泛，而国内产品尚未普及。当时国内SCR装置已经相当成熟，各种功率都有，但IGBT还没有。我记得当时一个工程师做演讲时说，他们做实验的时候，IGBT不怕短路。短路的时候没有输出，所以很快就关了。IGBT特别怕热，散热不好就容易炸。因此，我对那次交流活动的内容记忆深刻。我也知道IGBT的弱点是什么。

使用组件时，您应该了解它们的脾气和配置。只有这样，你才能科学、合理、正确地选择和配置自己设计的系统，并使其安全可靠地工作。因此大多数变频器厂家都知道，给VFD添加输出加开关或者保护功能都是画蛇添足的，而且是带负荷动作，无疑会是致命的错误；如果是“小马拉大车”，偷工减料，想省点钱，也是幸运的。潜在的危险是存在的，而且非常严重。