过载保护技术是低压电器智能技术的重要组成部分,广泛应用于低压断路器、过载继电器等产品,能够确保用电设备和配电线路的安全运行。近年来,电子式保护器等智能保护技术已经成为了过载保护技术的发展趋势,但电子式保护器往往需要一个测量电流的装置,即电流互感器,电流互感器由于体积大,不适于在小型断路器中使用。目前,小型断路器智能化由于受到技术、体积等因素制约,一直没有取得大的进展。因此,如何采用新技术、新思路,研究体积小、可实现电隔离的电流检测方法,对于小型断路器智能化具有重要意义。本文提出了一种电热式电流检测方法,旨在解决小型断路器智能化过程中电流测量问题。并研究出过载保护算法,为用电设备、配电线路的过载保护提供更快速更精确的保护技术。本课题来源于国家自然科学基金:新型热电磁混合式脱扣器关键问题与断路器网络化选择性保护研究(项目编号:51777129)。首先,本文初步建立小型断路器的电流检测模型。提出一种电热式电流检测方法,在导线上设计了一个相对封闭的测量腔,将测量腔看成一个系统。根据热平衡原理,通过分析测量腔内电流温度特性,建立载流导体温升与电流之间的关系式,达到对载流导体电流检测的目的。进行Solidworks建模,通过材料的选取与设置,建立多物理场环境,加载电流负载,划分网格最后通过Comsol有限元软件进行计算,得到测量腔内的温度环境,改变加载电流的大小读取相应节点数据,根据仿真数据对数学模型中的未知参数进行确定,以便于验证数学模型的正确性。实际上,仿真很难模拟实际的温度环境,所以仿真可能存在一定的误差,本文搭建了基于LabVIEW的电流、温度测量系统。系统主要由载流变压器、热电阻、温度变送器、数据采集卡和LabVIEW构成。通过对导线加载不同的电流进行实验,读取Pt100测量点的温度实验数据,修正数学模型验证的准确性。最后,本文在热平衡方程的基础上,建立以温升为变量的动态过载保护数学模型,提出一种过载保护离散化算法。引入小波分析理论,通过Morlet复小波算法计算电流幅值,减小计算误差。搭建Simulink模型进行算法仿真计算,并将此过载保护离散化算法与常用的反时限过载保护进行了比较,验证模型的过载保护方法的可行性。