李茫茫
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011
摘 要:從目前工業(yè)與民用項目電氣設(shè)計的現(xiàn)狀出發(fā),對低壓三相交流異步電動機(jī)過載和斷相保護(hù)及元器件選用進(jìn)行歸納、比較、分析,提出了相關(guān)見解,以與設(shè)計同仁探討。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)計,低壓三相異步電動機(jī),過載及斷相保護(hù)電器
0引言
低壓三相異步電動機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)重要的地位,在各行各業(yè)中安裝的各類電動機(jī)中有95﹪是三相籠型異步電動機(jī)(下文所述電動機(jī)皆指三相籠型異步電動機(jī))。異步電動機(jī)在啟動狀態(tài)下啟動電流Is為4~8.4倍額定電流In(對于籠型電動機(jī),啟動電流應(yīng)取其堵轉(zhuǎn)電流)。當(dāng)電動機(jī)啟動完成后,電動機(jī)電流*降低到額定電流In。
電動機(jī)拖動機(jī)械負(fù)載時,受機(jī)械負(fù)載波動的影響,當(dāng)機(jī)械負(fù)載過大,繞組溫度上升,甚至過繞組絕緣允許溫升,使絕緣加速老化,壽命縮短。為防止因絕緣老化引起短路的發(fā)生,因此,需對電動機(jī)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。
1過載和斷相保護(hù)電器的選擇
1.1相關(guān)規(guī)范要求
1)根據(jù)GB50055-2011《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》*2.3.7條的規(guī)定,“交流電動機(jī)的過載保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1.運行中容*載的電動機(jī)、起動或自起動條件困難而要求限制起動時間的電動機(jī),應(yīng)裝設(shè)過載保護(hù)。連續(xù)運行的電動機(jī)宜裝設(shè)過載保護(hù),過載保護(hù)應(yīng)動作于斷開電源。但斷電比過載造成的損失較大時,應(yīng)使過載保護(hù)動作于信號。
2.短時工作或斷續(xù)周期工作的電動機(jī)可不裝設(shè)過載保護(hù),當(dāng)電動機(jī)運行中可能堵轉(zhuǎn)時,應(yīng)裝設(shè)電動機(jī)堵轉(zhuǎn)的過載保護(hù)。”
2)過負(fù)荷保護(hù)器件的動作特性應(yīng)與電動機(jī)過負(fù)荷特性相匹配。
3)交流電動機(jī)的斷相保護(hù),應(yīng)符合下列規(guī)定。
①連續(xù)運行的三相電動機(jī),當(dāng)采用熔斷器保護(hù)時,應(yīng)裝設(shè)斷相保護(hù);當(dāng)采用低壓斷路器保護(hù)時,宜裝設(shè)斷相保護(hù)。
②斷相保護(hù)器件宜采用斷相保護(hù)熱繼電器,亦可采用溫度保護(hù)或**的斷相保護(hù)裝置。
③交流電動機(jī)采用低壓斷路器兼作電動機(jī)控制電器時,可不裝設(shè)斷相保護(hù);短時工作或斷續(xù)工作的電動機(jī)亦可不裝設(shè)斷相保護(hù)。
對于民用拖動一般負(fù)載的電動機(jī)(功率較小),如:一般水泵、風(fēng)機(jī)類負(fù)荷,過載和斷相保護(hù)宜采用具有斷相保護(hù)的熱繼電器。而工業(yè)上用于拖動一些重要負(fù)載的電動機(jī),如:石油化工廠的鍋爐給水泵、油泵等類負(fù)荷,可考慮電動機(jī)保護(hù)種類齊全的電動機(jī)綜合保護(hù)器。電動機(jī)綜合保護(hù)器具有短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、過載保護(hù)、斷相保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、剩余電流保護(hù)、負(fù)序保護(hù)、不平衡保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器短路時拒動作保護(hù)等功能,還有通信接口,可與后臺計算機(jī)組網(wǎng),用計算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)然,價格也比較高昂。
對于民用等一般水泵、風(fēng)機(jī)類負(fù)載,發(fā)生堵轉(zhuǎn)的可能性很低,即便發(fā)生,也可以采用具有短路短延時電子脫扣器的斷路器來實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)保護(hù),延時要求躲過電動機(jī)啟動沖擊電流。而短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、剩余電流保護(hù)可以通過采用具有四段保護(hù)(短路瞬時、過載、短路短延時、接地故障保護(hù)或剩余電流保護(hù))功能的斷路器來實現(xiàn)。
也可以采用過電流繼電器、控制與保護(hù)開關(guān)(CPS)來實現(xiàn)過載保護(hù)。
綜上所述,采用具有斷相保護(hù)功能的熱繼電器性價比較高。
1.2熱繼電器和過載脫扣器的選擇
1)三相電動機(jī)的熱繼電器宜采用斷相保護(hù)和環(huán)境溫度補償型。
2)熱繼電器和過載脫扣器的整定電流應(yīng)當(dāng)可調(diào),調(diào)整范圍應(yīng)不小于其額定電流的20%。
3)熱繼電器和過載脫扣器在7.2倍整定電流下的動作時間,應(yīng)大于電動機(jī)的啟動時間。因此,應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載特性選擇過負(fù)荷保護(hù)器件的脫扣級別。過載脫扣器脫扣級別為10A的熱繼電器用于輕載電動機(jī),脫扣級別為10的熱繼電器用于一般的電動機(jī),脫扣級別為20和30的熱繼電器可用于重載啟動的電動機(jī)。
4)熱繼電器的復(fù)位方式:應(yīng)防止電動機(jī)自行重新啟動。用按鈕、自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān)或類似的主令電器手動控制啟停時,宜采用自動復(fù)位的熱繼電器。用自動接點以連續(xù)通電方式控制啟停時,應(yīng)采用手動復(fù)位的熱繼電器,但工藝有特殊要求的除外。
5)整定電流和額定電流的確定:
①一般情況下,熱繼電器和過載脫扣器的整定電流應(yīng)接近但不小于電動機(jī)額定電流。熱繼電器的整定電流可按下式來確定:IFR=(1.05~1.1)In式中IFR—熱繼電器整定值;In—電動機(jī)額定電流。對于過載能力比較差的電動機(jī),通常按電動機(jī)額定電流的60~80%來確定熱繼電器的正定電流。
②電動機(jī)的啟動時間太長導(dǎo)致過負(fù)荷保護(hù)誤動時,不能采取提高整定電流的做法,以免運行中過負(fù)荷保護(hù)失效。當(dāng)電動機(jī)啟動慣性矩較大時,例如用于風(fēng)機(jī)、卷揚機(jī)、空壓機(jī)和球磨機(jī)等設(shè)備的電動機(jī),其啟動時間較長,一般在5s以上,甚至可達(dá)1min。為了使熱繼電器在電動機(jī)啟動時,可采用多種方法:a.熱繼電器經(jīng)飽和電流互感器接入(啟動時間一般在20~30s,可達(dá)40s);b.啟動時利用接觸器將熱繼電器元件接線端子短接,正常運行時再斷開接觸器;c.熱繼電器經(jīng)過電流互感器接入,啟動時用中間繼電器將熱繼電器熱元件接線端子短接,正常運行時再斷開中間繼電器;d.采用脫扣級別為30的熱繼電器。
③過負(fù)荷保護(hù)器件的額定電流宜不小于整定電流的1.1倍。
1.3熱繼電器及交流接觸器與執(zhí)行短路保護(hù)的元件之間的配合關(guān)系
對于電動機(jī)主回路,一般用斷路器或熔斷器進(jìn)行短路保護(hù),用交流接觸器控制電動機(jī)的合分和運行,用熱繼電器對電動機(jī)實施過載保護(hù)。配合類型1,允許在過載或短路故障過程中電動機(jī)主回路元器件損壞,但更換元器件后能恢復(fù)正常運行。配合運行2,只允許在過載或短路故障過程中電動機(jī)主回路內(nèi)部的接觸器發(fā)生觸點熔焊,用簡單工具修理后能恢復(fù)正常運行。需要強調(diào)的是,用于消防負(fù)荷,如消火栓泵、噴淋泵、消防風(fēng)機(jī)的過載保護(hù)時,過載時不能跳閘只能報警。
2多功能控制與保護(hù)開關(guān)(CPS)
CPS能夠接通、承載和分?jǐn)嗾l件下的電流,及過負(fù)荷電流,而且能接通、在規(guī)定時間內(nèi)承載并分?jǐn)嘁?guī)定的非正常條件下的電流,如短路電流。因此,CPS具有過負(fù)荷和短路保護(hù)功能。
3安科瑞ARD系列智能電動機(jī)保護(hù)器介紹與綜合選型
3.1產(chǎn)品簡介
ARD該系列低壓電動機(jī)保護(hù)器,具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能??膳c接觸器、電動機(jī)起動器等電器元件構(gòu)成電動機(jī)控制保護(hù)單元,具有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。應(yīng)用范圍:可廣泛應(yīng)用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。
3.2產(chǎn)品選型
產(chǎn)品功能
4結(jié)語
通過上述比較分析,對在不同負(fù)載情況下,三相異步電動機(jī)過載及斷相保護(hù)及元器件選擇實現(xiàn)的方法,并明確一般負(fù)荷時采用熱繼電器的經(jīng)濟(jì)可靠性。
【參考文獻(xiàn)】
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[2] 蘇志杰.淺談低壓三相異步電機(jī)過載和斷相保護(hù)電氣的選用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018(01):1617.
[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.
作者簡介:
李茫茫,女。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系電話:021-,手機(jī):,QQ:
詞條
詞條說明
李茫茫安科瑞電氣股份有限公司? 上海嘉定 201801摘 要:核電領(lǐng)域作為關(guān)系國計民生的重要領(lǐng)域,近年來,隨著科學(xué)技術(shù)地向前發(fā)展以及核電需求用量的急聚攀升,核電站所的規(guī)模越來越大,傳統(tǒng)的重人防忽視科技消防的模式,已不能適應(yīng)時代發(fā)展的需求。消防涉及工作眾多,不僅需要時間發(fā)現(xiàn)火情,較需要時間消滅火情。核電站作為放射性材料聚集之地,引起火災(zāi)的概率較其他地方大,且一旦發(fā)生火災(zāi),其嚴(yán)重和危害指數(shù)都
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