劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  20180

摘要：對比分析了內(nèi)外幾種智能型電動機保護器的功能、參數(shù)及特性，舉例說明ZEV

系列電動機保護器接線示意，介紹了智能型電動機保護器的選用原則和使用經(jīng)驗。

關鍵詞：智能型異步電動機；保護器；選擇；應用；經(jīng)驗

在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機作為種拖動機械，成為所有動力機械的基礎，據(jù)不*統(tǒng)計，我每年因過載、斷相、三相不平衡等故障而造成電動機燒毀的數(shù)量在2O萬臺次以上，直接損失達16億元，間接損失高達數(shù)百億元。隨著科學技術的不斷進步和工藝的不斷完善，尤其是自動化生產(chǎn)的要求，迫切需要開發(fā)和完善電動機的控制和保護設備，因此，及時可靠地保護電動機對民經(jīng)濟有著重要的意義。

目前內(nèi)的電動機保護器已達數(shù)十種。從新技術發(fā)展和已經(jīng)進入市場的新產(chǎn)品來看，智能型保護器這種新型多功能集成電器具有過載、輕載、缺相、過壓、欠壓、堵轉(zhuǎn)、短路、漏電及三相電力饋電系統(tǒng)保護；具有過電流反時限延時功能，因此能根據(jù)電動機過電流倍數(shù)推算出動作時間；具有啟動延時功能，它和過電流工作等延時時間分開；具有數(shù)字電流表功能，因此能顯示實際工作電流和設置在電動機額定電流上；具有故障記憶報警、電流數(shù)字顯示，預警、星三角自動切換、節(jié)電、多方肩停功能；具有通訊輸出接口和計算機組成網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，通過計算機對監(jiān)控器保護參數(shù)進行修改及運行狀態(tài)監(jiān)控等強大功能。具有通常的節(jié)能、動作靈敏、耐沖擊振動、重復性好等點；可定義的輸入、輸出端子更是方便了用戶，可以省略大量的中間繼電器等中間轉(zhuǎn)換電器，大大簡化線路；更具有功能可擴展、多種參數(shù)可現(xiàn)場調(diào)整、控制功能可現(xiàn)場編程、友好的人機界面、故障記憶與診斷等功能，目前已發(fā)展成多種系列、不同特性、適應不同要求，能滿足多種選則的第三代智能型產(chǎn)品。

1 主要技術特性分析

外多家大公司在2O世紀9O年代中期就已研制生產(chǎn)了智能型電動機控制器產(chǎn)品?，F(xiàn)今內(nèi)外已有十多家不同系列的產(chǎn)品應用在內(nèi)電動機的保護與控制中。內(nèi)和兩種外產(chǎn)品的主要功能、參數(shù)、特性等對比分析見表1。從功能上看，內(nèi)產(chǎn)品根據(jù)市場需求，提供了些更豐富、更實用的功能。從參數(shù)特性指標看，內(nèi)產(chǎn)品與水平的產(chǎn)品相比并無明顯差距，內(nèi)電動機保護的技術水平與外基本相同。

2 典型應用

ZEV系列電動機保護器接線示意圖見圖1。圖1中A1、A2為額定控制電壓端子，即通過其接入工作電源。控制器是保護器的核心，線路中的電流通過電流互感器、采樣電路進入控制器，對線路可能發(fā)生的過載、三相不平衡、斷相等故障進行判斷；T1、T2為熱敏電阻輸入端子，與預埋在電動機繞組中的熱敏電阻相連，無論線路中出現(xiàn)何種故障，只要導致繞組發(fā)熱便會反映到熱敏電阻，控制器即可檢測到熱敏電阻值的變化而做出判斷；C1、C2為接地保護端口，外接序電流互感器將信號送入控制器。當出現(xiàn)上述故障時，控制器做出判斷并控制相應的輸出觸點動作：例如發(fā)生故障時，觸點95、96斷開，觸點97、98閉合。O5、O6，O7、08為可自定義功能的常閉、常開輸出觸點，即可由用戶自行設定出現(xiàn)何種故障或其他情況時動作。將上述輸出觸點接入接觸器的控制線圈回路或信號燈回路就可實現(xiàn)故障時分斷電路或報警；Y1、Y2為遠程或手動復位端子，外接按鈕即可在規(guī)定的復位時間后按動按鈕就地或遠距離使保護器復位而重新開始工作(例如接通電路等)。圖1中還示意了顯示器和面板操作按鈕，通過面板按鈕可對保護器進行額定電流在內(nèi)的多種參數(shù)的設定且通過顯示器上觀測，報警條件和脫扣延時也可靈活設定。

圖1 ZEV系列電動機保護器及其接線示意圖

表1 內(nèi)外典型產(chǎn)品的主要功能、參數(shù)、特性對比

3 選用原則

智能型電動機控制器的應用量大面廣，特別適用于自動化集中控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場總線的分布式生產(chǎn)線的控制與保護。根據(jù)電動機的功率參數(shù)、控制模式及相關要求選取智能型電動機控制器，般采用塑殼斷路器+智能型電動機控制器+接觸器的組合方案實現(xiàn)電動機回路的控制與保護。塑殼斷路器出線接電動機負載，通過人機界面，在現(xiàn)場可編程與參數(shù)設定，也可通過通信接口構(gòu)成計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，遠程編程與監(jiān)控，實現(xiàn)保護、測量、就地與遠程操作控制等。同時，智能型電動機控制器可按需要選擇擴展功能，例如通信接口，信號報警輔助觸頭，故障區(qū)分與自動復位模塊，過載預警模塊，負載參數(shù)批示模塊，雙電源轉(zhuǎn)換信號的電源模塊，遠距離脫扣器，帶隔離功能的限流器，控制電路隔離模塊，可逆換向模塊，控制電路(線圈)預接連接器，遠程終端通信適配器，面板操作機構(gòu)等。實現(xiàn)電壓、漏電、溫度、模擬量等的保護和控制功能。

1)電機保護器按結(jié)構(gòu)形式來劃分，般分為體式和分體式兩種。前者是獨立的整體，故適合于固定柜安裝，如老式開關柜或GGD改造，可將保護器直接固定在安裝面板上，通過饋出電纜穿芯即可。后者由于互感器部分與顯示部分分為兩體，可在定范圍內(nèi)任意安置，故非常適合于新型的抽屜式開關柜安裝。

2)電機保護器按額定工作電壓和電流范圍來劃分，使用時按照電機的控制回路工作電壓及負載的額定電流選用相應的量程范圍即可。在工程應用中，對于大型電機，為方便互換及減

少備件的種類，對于ll0kW及以上的電機可采用在主回路裝設(口／5)電流互感器的方式，將次電流變?yōu)樾∮?/span>5安倍的二次電流，再接人量程為6A的電機保護器，這樣大型設備也得到了很好的保護。

4 工程經(jīng)驗

在實際使用過程中，應注意嚴格按照電機的額定電流來選擇保護器，防止人為放大和縮小保護范圍；避免由于量程太大或太小而造成的測量誤差。由于多數(shù)低壓電機的功率小于110kw，考慮到備品備件的互換性，般選用的多為200A以下量程的保護器，這樣既保證了保護精度，又避免了由于備件規(guī)格過多而給生產(chǎn)帶來的不便。由于分體式保護器，顯示頭部與電流互感器部分分離，應特別注意按出廠編號配對使用，以保證控制精度，不容許交叉使用。

當然，該產(chǎn)品也存在定的不足，如能在以下幾方面有所改進，其設計將更完善和科學：

1)對于分體式保護器，使用外先進的免螺絲安裝方式(或卡扣式)，方便現(xiàn)場故障處理和快速更換。

2)完善生產(chǎn)工藝，保證分體式保護器的互感器部分的通用性，使之在同型號產(chǎn)品間可與顯示部分互換。

3)對現(xiàn)場和后臺計算機上保護參數(shù)的設定，應增設密碼：防止非運行人員意外修改。巡檢人員無權調(diào)用。

5  安科瑞ARD系列智能電動機保護器介紹與綜合選型

5.1 產(chǎn)品簡介

ARD該系列低壓電動機保護器，具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護功能。可與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元，具有遠程自動控制、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。應用范圍：可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領域。

5.2 產(chǎn)品選型

6結(jié)束語

智能型電動機控制器具有集成化、模塊化、小型化、高性能、簡化系統(tǒng)設計、安裝調(diào)試方便等特點，成為低壓電動機控制系統(tǒng)理想的電器元件，特別適用于電廠、鋼鐵、鹽化、化工、石油、水工程等重要應用場合的電控系統(tǒng)，是種高可靠性產(chǎn)品。目前產(chǎn)品*還很低，眾多場合仍采用傳統(tǒng)的熱繼電器保護和“點對點”的DCS控制模式，因此產(chǎn)品還需針對不同應用場合進～步研發(fā)完善，逐步擴大應用領域，從而不斷提高我電動機保護和電氣控制行業(yè)的智能化水平。

【參考文獻】 

【1】段愛萍，智能型電動機保護器，山西焦煤科技，2005.10版 

【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊，2019.11版 

作者簡介：劉細鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電動機保護器的設計與應用。