Ylivirtasuojaus (MTP) on eräänlainen relesuojaus , jonka toiminta liittyy suojatun piirin virranvoimakkuuden kasvuun, jos tämän piirin osassa tapahtuu oikosulku. Tämän tyyppistä suojausta käytetään lähes kaikkialla ja se on yleisin sähköverkoissa .
MTZ:n toimintaperiaate on samanlainen kuin virrankatkaisun toimintaperiaate . Mikäli suojatun verkon virranvoimakkuus kasvaa, suojaus alkaa toimia. Jos virran katkaisu on kuitenkin hetkellinen, ylivirtasuoja antaa laukaisusignaalin vasta tietyn ajan kuluttua, jota kutsutaan aikaviiveeksi . Aikaviive riippuu suojattavan alueen sijainnista. Lyhin aikaviive asetetaan kauimpana lähteestä olevaan paikkaan. Viereisen (lähempänä energialähdettä) osan MTZ toimii pidemmällä aikaviiveellä, joka eroaa selektiivisyysaskeleeksi kutsutun määrän verran . Selektiivisyysaste määräytyy suojan keston mukaan. Jos alueella tapahtuu oikosulku , sen suojaus laukeaa. Jos suojaus ei jostain syystä toiminut, niin tietyn ajan kuluttua (vastaa selektiivisyysastetta) oikosulun alkamisen jälkeen lähdettä lähempänä olevan osan ylivirtasuoja toimii ja sammuttaa sekä vaurioituneen että sen osio. Tästä syystä on tärkeää, että selektiivisyysaskel on pidempi kuin suojauksen laukaisuaika, muuten viereisen osan suoja katkaisee sekä viallisen osan että työosan ennen kuin vaurioituneen osan oma suoja ehtii toimia. . Tärkeää on kuitenkin myös tehdä selektiivisyysaskel riittävän pieneksi, jotta suoja ehtii toimia ennen kuin oikosulkuvirta aiheuttaa vakavia vahinkoja sähköverkkoon.
Asetus (tai virran arvo, jolla suoja laukeaa) valitaan suojatun verkon oikosulkuvirran pienimmän arvon perusteella (oikosulkuvirrat vaihtelevat eri vioissa). Asetusta valittaessa tulee kuitenkin ottaa huomioon myös suojattavan verkon luonne. Esimerkiksi sähkömoottoreiden itsekäynnistyessä sähkökatkon jälkeen verkon virran arvo voi olla suurempi kuin nimellisarvo, eikä suojauksen pitäisi sammuttaa sitä.
Ylivirtasuojaus on jaettu aika-virtaominaisuuden tyypin mukaan:
Käytössä on myös yhdistetty MTZ-suojaus - ylivirtasuoja käynnistyksellä (estolla) alijännitereleestä .
Ylivirtasuojauksella virrasta riippumattomalla aikaviiveellä on koko toiminta-alueella virrasta riippumaton aikaviivearvo (aika-virtaominaisuus suoran muodossa, joka on abskissa-akselista valotuksen määrän verran erillään aika t srab ; virralla, joka on yhtä suuri tai pienempi kuin laukaisuvirta, aika-virran ominaisuus hyppää nollaan).
Virrasta riippuvaisella aikaviiveellä ylivirtasuojapiirillä on epälineaarinen käänteinen aikaviiveriippuvuus virrasta (yleensä aika-virtaominaisuus on lähellä hyperbolia , kuten vakiotehokäyrä). Virrasta riippuvaisella aikaviiveellä varustetun ylivirtasuojan käyttö mahdollistaa laitteiston ylikuormituskapasiteetin huomioimisen ja ns. "ylikuormitussuoja".
Ylivirtaominaisuus rajoitetulla virrasta riippuvalla aikaviiveellä koostuu kahdesta osasta, ensimmäisessä osassa ajan riippuvuus virrasta on hyperbolinen, toinen osa on riippumaton (tai lähes riippumaton) aika-virtaominaisuus - koostuu tasaisesti konjugoidusta hyperbolista ja suora viiva. Siirtyminen ominaisuuden riippumattomasta osasta riippuvaiseen osaan voi tapahtua toimintavirran alhaisilla kerrannaisilla (150 %) - ns. "jyrkkä" ominaisuus ja suurella moninkertaisuudella (300-400%) - ns. "kalteva" ominaisuus (yleensä ylivirtasuojaa "kaltevalla" ominaisuudella käytetään suojaamaan suuritehoisia moottoreita, jotta ne saadaan paremmin viritettyä käynnistysvirroista).
Ylivirtasuojan herkkyyden parantamiseksi ja sen irrottamiseksi kuormitusvirroista käytetään toisen tyyppistä ylivirtasuojaa - maksimivirtasuojausta käynnistyksellä (estolla) alijännitereleestä (ylivirtasuojan ja alijännitesuojan yhdistelmä). Tällainen suojaus toimii vain, kun virta nousee, suurempi tai yhtä suuri kuin asetettu virta, ja samalla verkon jännite laskee alle asetetun jännitteen. Moottoreita käynnistettäessä verkon virta kasvaa jyrkästi, mikä voi johtaa suojausten virheelliseen toimintaan. Tätä varten asennetaan vähimmäisjänniterele, joka ei salli suojausten toimimista, koska verkon jännite pysyy samana, jolloin suojaukset eivät vastaa virran voimakkaaseen nousuun.
Ylivirta-asetuksia määritettäessä asetetaan toimintavirran, aikaviiveen ja käyttöjännitteen parametrit (ylivirtasuojaukseen jännitteenestolla). Nämä parametrit ovat ilmeisiä ylivirtasuojauksessa virrasta riippumattomalla toiminta-aikaviiveellä. Suojauksille, joissa on riippuvaisia ja rajoitetusti riippuvaisia aikavirtaominaisuuksia, nämä parametrit vaativat lisäselityksiä. Tällaisissa ylivirtasuojatyypeissä otetaan käyttöön laukaisuvirran käsite virraksi, jolla rele on laukaisurajalla, ja aika asetetaan ominaisuuden riippumattomalle osalle (rajoitetusti riippuvaiselle aika-virtaominaiskäyrälle ); joskus aika asetetaan virralle, joka on kuusi kertaa nimellisvirta (esimerkiksi katkaisimissa, joissa on puolijohdevapautus A-37, Electron-sarja).
Perinteisesti ylivirtareleet toteutetaan sähkömekaanisten virtareleiden ja aikareleiden pohjalta; joskus käynnistyselementin ja viiveelementin toiminto voidaan yhdistää (esim. RT-80-sarjan induktiovirtareleissä). 1970-luvulla ilmestyi puolijohdeelementteihin perustuvia MTZ-toteutuksia (esimerkiksi joissakin A37-, VA-, Electron-sarjan kotimaisten automaattikytkimien malleissa). Tällä hetkellä on taipumus toteuttaa ylivirtasuojaus mikroprosessorien pohjalta, jotka yleensä ylivirtasuojan lisäksi suorittavat myös useita releen suojauksen ja automaation toimintoja: AFC , automaattinen uudelleenkytkentä , ATS , differentiaalisuojaus jne.