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电路过电流过电压保护（circuit overcurrent/overvoltage protection）为防止主回路短路或直流牵引电动机发生环火造成主回路电流过大而损坏同步牵引发电机、主整流柜等电气设备，机车在牵引、电阻制动或自负载工况下，对主电路的过电流和过电压均进行保护。
交一直流传动内燃机车主电路过流保护电路见下图。在牵引发电机（GS）的输出端设有V形接法的两个电流互感器（9LH和10LH），其输出经三相桥式整流电路（3ZL）整流后供给过电流继电器（LJ）的线圈。当主回路电流超过电流限制值时，LJ线圈中达到动作电流使LJ动作，其常开触头断开，通过控制电路切断牵引发电机的励磁回路，使机车卸载，同时司机操纵台“总过流”信号灯亮。
牵引发电机输出过电流保护电路
此外，机车还对牵引发电机过电压、牵引发电机磁场过电流、牵引电动机过电流、牵引电动机磁场过电流（电阻制动工况）、制动电阻过电流等进行保护。这些保护功能都是通过设置在相应电路中的各电压传感器或电流传感器检测实际的电压值和电流值，分别与设定的各限压值或限流值进行比较，一旦超限就立即进行卸载保护或报警。
当某台（或N台）牵引电动机因故障而在电路中被切除后，牵引发电机功率相应降低1/6（或N/6），以免造成运转中的牵引电动机过载。
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