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2013.12.12

防爆电机控制系统断相保护

异步电动机在正常运行时,如果电源任一相突然断路,电动机就处于断相运行。此时 电动机实际上是在单相电源下运行,电动机定子电流会增大,转速要下降甚至会堵转,时 间一长就会烧坏电动机。实践表明,断相运行是使电动机损坏的主要原因之一,因此应进 行断相保护,或称缺相保护。

引起电动机断相运行的原因很多,如熔断器一相熔体烧断,电动机绕组一相断路、一 相接触不良或松脱,电源一相线路断开等,其中尤以熔断器一相烧断的情况最为常见。为 此,国际电工委员会专门规定:凡是使用熔断器保护的电动机,都应设有断相保护装置。

断相运行时,线路电流和电动机绕组连接因断相形式(电源断线、绕组断线等)的不同 而不同;电动机负载越大,故障电流也越大。断相运行时,通常可以根据电流或电压发生 的变化特征检测出断相信号来构成断相保护装置。断相保护可用的方法较多,现举例如下。

1.用带断相保护的热继电器

断相运行时,采用没有断相保护的热继电器虽然有时也能起到保护作用,但毕竟有很 大的局限性。特别是对正常运行时采用△形接法的电动机,发生断相故障时,在故障相线 电流小于对称运行时保护电流的整定值时,非故障相绕组的电流却可能已经超过了其额 定值。因此,如把热继电器的热元件串接在三相进线中,采用无断相保护的热继电器就不 能起到保护作用。所以,应选用带断相保护的热继电器进行断相保护。与此同时还可实 现电动机的过载保护。

2.采用电压继电器

对三相Y接法的对称负载,其中性点对地的电压值理论上应为零(实际上不可能完 全对称,会有一定的电压,但其值很小)。Y接法的电动机有这样一个中性点,对厶接法的 电动机则可以人为地造成这样一个中性点。在中性点弓地之间接入电压继电器的电磁线 圈,当电动机断相运行时,中性点对地电压会升髙到几十伏,使继电器动作,驱动接触器切 断电源。采用这种方法应注意避免因三相电动机接通电源的瞬间三相可能有先后而造成 的电压继电器的误动作。

3.采用欠电流继电器

可以将三个欠电流继电器串接入电动机的三相进线中,并将它们的常闭触头串联起 来去控制接触器。由于电动机断相运行时故障相的电流会大幅度减小或变为零,这时其 中一个欠电流继电器会动作,通过接触器切断电源。

4.断丝电压保护

断丝电压保护是针对熔断器一相熔丝熔断的断相保护。一相熔丝熔断后,电动机处 于断相运行,在断丝两端就会产生电压。利用该电压可使继电器动作,控制接触器去切断 电源。

5.采用专门为断相运行而设计的断相保护继电器

断相保护继电器的主体是能够检测出断相的电子电路。电动机正常运行时,电路输 出电压为零;断相运行时,电路会输出一个电压,可以触发接触器动作去切断电源。这样 的电子电路的形式有很多,这里不做详细介绍。



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