电机的保护装置的详解.doc

电动机保护装置的分析 曾志1 王毅芳2 （湖南柿竹园有色金属有限责任公司423037，湖南郴州） 摘要：分析阐述了电动机的保护装置，以及常用配套保护装置的特性、功能。 关键词：电动机；保护装置；线路保护；分析 1 前言 随着科学技术的飞速发展，工厂自动化水平也有了很大的提高。在生产运行过程当中，如通电后熔断器烧断、电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例,怎样减少这些问题的出现,全面提高保护装置对电动机的保护,是一个值得认真思考的问题。因此要求对电动机工作运行时具有完善的保护，才能消除其工作不正常或误操作时所带来的不利影响，避免设备事故的发生。电动机控制的保护通常分为电流型保护和电压型保护，本文就预防熔断器烧断后电动机单相运行时保护进行了探讨。主要介绍两种保护装置。 2 电流型保护与电流取样型保护装置 2.1 电流型保护 （1）电动机的烧毁或损坏主要是由于其绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是由于流经绕组电流过大引起的。因此对电动机而言保护主要有电流型保护。电流型保护主要包括短路保护、过电流保护、过载保护、欠电流保护、断相保护等。电流型保护的原理是: 保护通过电动机的取样电流信号，当通过电动机的电流信号一旦变换或放大后马上控制被保护的对象，当电流达到整定值时保护动作。 （2）电动机的保护往往还与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。三相电动机直接起动时，通常会产生4～7倍的起动额定电流。若由接触器或断路器直接控制，则接触器和断路器的触头则要承受起动电流的接通和分断冲击，即便是使用可频繁操作的接触器也会由于经常起停而引起触头的磨损，以致其烧毁损坏；而对塑料外壳式断路器而言，即使是不频繁操作，也会引起触头的磨损，以致其烧毁损坏很难达到控制要求。因此，实际使用过程中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承受起动电流的接通和分断冲击的考核，而其它电器只承载运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护电动机，并由配套的保护装置来完成。此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软启动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，采用变频器控制。 2.2 电流取样型保护装置 （1）热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。:①具有三相过电流、过载、欠电流、断相及相电流不平衡检测功能，内部有报警蜂鸣器和上、下限输出继电器；兼作数字式三相交流电流表。多种保护功能。主要有三种:过载保护，过载保护+ 断相保护，过载保护+ 断相保护+ 反相保护。 ②通过面板按键设置各电流整定值及输出继电器延迟动作时间；电流继电器复位有自动和手动两种方式可选。测量范围0.0～9999A，需配置电流互感器。动作过电流最小响应时间约35毫秒，输出继电器延时35毫秒～999.9秒。③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3~4倍，甚至更大倍数(热继电器为1.56 倍)，特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。④面板上面窗口显示检测的实际电流，三相电流通过按键切换查看；下面为设置窗口，正常时显示过电流、欠电流设置值,故障时显示各相故障代码。 （3）固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制，达到直接驱动大负载。 2.3 过载保护装置与电动机的协调配合 （1）过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。 （2）过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。 （3）过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。 2.3.1 过载保护装置与短路保护装置的协调配合 过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置（如断路器或熔断器等）来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的，与过载保护特性曲线的交点电流为Ij。若考虑熔断器特性的分散性，则交点电流有Is 及Ib两个，此时就要求Is 及以下的过电流应由过载保护装