三相异步电动机的保护

三相异步电动机的保护

一、短路保护

电动机长时间过载、单相运行或导线绝缘性能下降,可能造成绕组匝间短路,相间绝缘损坏会造成相间短路。短路时电流会急剧增大,烧坏电动机和线路,因此要设置短路保护。当电动机在工作过程中发生短路时,保护装置能迅速切断电源和电动机之间的电路,避免产生严重的后果。常用的短路保护元件有熔断器和断路器等。

1.熔断器(熔丝)作为短路保护

额定电压为500V及以下、容量为15kW及以下的电动机的保护,可采用熔断器(熔丝)作为短路保护,熔丝或熔体额定电流的选择方法如下:

(1)对于单台电动机,可按1.5~2.5倍电动机的额定电流来选用,重载启动的取值较大,轻载或降压启动的取值较小。

(2)绕线型三相异步电动机一般取1.25倍额定电流即可。

(3)对于多台电动机,熔体的额定电流应大于或等于额定电流最大一台电动机的1.5~2.5倍,再加上同时使用的其他电动机额定电流之和。业

2.低压断路器(空气开关)作为短路保护

额定电压为500V及以下,容量为15kW以上且重载启动电动机的保护,可采用低压断路器作为短路保护。一般每台电动机单独装设一台低压断路器。但符合下列条件之一时,数台电动机可共用一台低压断路器:

(1)计算总电流不超过20 A且允许无选择切断的不重要负荷; 虚教喉林

(2)工艺上密切相关的一组电动机且允许同时启、停。藓飘数闻蔬述筹卖人尚

二、过载(过负荷)保护

导致三相异步电动机过载的原因较多,如果属于选用不当(电动机的额定功率与拖动的生产机械功率不匹配),使电动机长期运行于过载状态,要重新选择合适的电动机。这里所讲的过载是指在选择了合适的电动机后,下述几种情况下产生的过载启动时间过长;供电电压过低;机械性故障(如轴承损坏,造成定、转子相互摩擦或卡死);缺三相异步电动机都有一定的过载能力,在运行过程中若发生短时过载(如电动机的启动),虽然电流超过了额定值,但时间短暂不至于损坏电动机。如果过载时间较长,电动机温升过高,就会使绝缘遭到损坏,影响电动机的使用寿命,严重的甚至会烧坏电动机。这就要求所采用的保护装置具有短时过载不动作,长时过载才动作的选择性,即过载保护。常用的过载保护元件是热继电器。

1.三相异步电动机需装设过载(过负荷)保护的几种情况

(1)容易过载的;

(2)由于启动或自启动条件差可能启动失败或需要限制启动时间的;

(3)功率在30kW及以上的;

(4)长时间运行且无人监视的。

2.三相异步电动机过载(过负荷)保护措施

(1)容量为30kW以下的电动机一般采用热继电器保护,将热继电器的三相主触点串入电动机接线主回路中,将热继电器(动断触点)串人到电动机启动控制回路中,利用膨胀系数不同的两片金属在过载运行时受热膨胀而弯曲的特点,推动一套机构动作使热继电器的一对动断触点断开,起到过载保护作用。一般选择热兀件时,其动作电流按电动机额定电流的1.11~1.25倍选择。

(2)容量为30kW及以上的电动机一般采用带热脱扣器的低压断路器。

三、失压保护和欠压保护

欠压指电网供电电压过低,失压指电压完全消失(如突然停电)。电动机若长时间处于欠压运行状态会引起过载发热,导致电动机的损坏; 若遇突然停电,虽然电动机不工作,但并未脱离电源,如果来电,电动机就会自行启动,极易引发人身安全事故和机械事故。为了防止电动机在过低电压下启动和运行,以及电动机在运行中突然断电后又恢复供电时的自启动,一般均采用失压和欠压保护。

交流接触器的电磁机构、断路器的失压脱扣器、自耦减压启动器的欠压脱扣器及电压继电器等都可起失压和欠压保护作用。当电源电压低到额定电压的35%~70%时,电磁铁会释放,失压脱扣器会动作而切断电源。

四、缺相运行保护

三相异步电动机的缺相运行,是指三相供电电源缺少一相或电动机三相绕组中有一相从电源断开而造成的一种电动机故障运行状态。由于三相异步电动机在运行中断开一相仍能转动,因而不易察觉而成为“带病”运行隐患,从而造成电动机的三相电压及二相电流严重不平衡,绕组过热,转速下降等。若发现不及时,时间稍长便会烧毁电动机,损坏设备,给生产造成重大损失。

缺相运行保护(又称断相运行保护或两相运行保护),也是一种过载保护,而一般的热继电器不能可靠地保护电动机免于缺相运行(带断相保护装置的热继电器除外),所以在条件允许时,应单独设置缺相运行保护装置。

电动机缺相保护的方法和装置很多,利用热元件动作的缺相保护常用的保护方法有（1）采用带断相保护装置的热继电器作缺相保护;

（2）采用欠电流继电器作缺相保护;

（3）采用零序电压继电器作缺相保护；

（4）采用速饱和电流互感器进行断相保护等。