Защита электродвигателей

03 января 2013г. - 1:36
Защита электродвигателей

При работе электродвигателя могут возникать короткие замыкания, большие токи проходят через изоляцию, медь обмоток, через ротор и статор, разрушая их. Защита электродвигателей нужна для продления срока их службы. Защитой от многофазных коротких замыканий является токовая отсечка или дифференциальная защита, которая срабатывает на отключение устройства.

Однофазные замыкания на землю агрегатов, имеющих напряжение от 3 до 10 кВт, не такие опасные по сравнению с короткими замыканиями. На модели, мощность которых составляет менее 2000 кВт, защита от замыканий на землю ставят при прохождении тока более 10А, а на те, мощность которых превышает 2000 кВт, при токе более 5А защита срабатывает и отключает механизм.

Защиту от витковых замыканий не устанавливают, потому что такие замыкания происходят одновременно с замыканием на землю или преобразовываются в многофазное короткое замыкание.

Защитой электродвигателей, имеющих напряжение до 660В, являются плавкие предохранители или электромагнитные расцепители автоматических выключателей. Перегрузки устройств возникают из-за перегрузок механизма или его неисправности.

При самозапуске или пуске агрегата проходят токи, мощность которых выше номинальной. Это является последствием уменьшения сопротивления при снижении частоты вращения. Когда ротор остановлен, пусковой ток имеет максимальное значение. Защита от перегрузки электродвигателя срабатывает на отключение, разгрузку механизма.

Прибор для защиты электродвигателей

Частота вращения электродвигателя увеличивается и восстанавливается напряжение на выводах после отключения короткого замыкания. В это время по обмоткам проходят большие токи. Сопротивление устройства уменьшается до значения минимума, которое соответствует по своему значению пусковому току и происходит при незначительном снижении частоты вращения от 10 до 25%. Режим, в котором работает агрегат, после отключения  коротких замыканий является самозапуском.

Для защиты спаренных моделей, присоединенных к одному выключателю, применяют токовую защиту нулевой последовательности, которая работает при помощи токовых реле, подключенных к каждому кабелю.

Защитой приборов мощностью до 5000 кВт от многофазных коротких замыканий является максимальная токовая отсечка, которую производят с помощью реле прямого или косвенного действия.

Для оборудования, мощностью свыше 5000 кВт, применяют продольную дифференциальную защиту, благодаря которой обеспечивается более высокая чувствительность к коротким замыканиям в его обмотках и на его выводах. Такая защита бывает двухфазная или трехфазная в комплекте с реле типа РНТ-565, дополнительно ставится защита от двойных замыканий.

Для моделей, которые подвергаются технологическим перегрузкам, устанавливается защита для подачи сигнала или разгрузки механизма. Такая защита отключает их для устранения причины, вызвавшей перегрузку. Применяется индукционный элемент реле типа ИТ-82 или РТ-82. Данный тип защиты применяют на оборудовании, которое работает без обслуживающего персонала.

Автоматические выключатели имеют несколько функций: рубильник, предохранитель и тепловое реле. В случае возникновения аварийной ситуации одновременно отключаются все три фазы электромагнитным или тепловым расцепителем. Происходит это автоматически. Расцепитель является важной составляющей автоматов. Он контролирует параметры сети и воздействует на устройство, которое отключает автомат.

Автоматические выключатели для защиты двигателей

Тепловой защита электродвигателя состоит из биметаллической пластины, которая последовательно соединяется с контактом. При прохождении через пластину токов перенагрузки, она нагревается и изгибается, тем самым воздействуя на рейку отключения расцепителя.

По характеристикам отключения согласно европейским нормам выключатели делят на три типа: В, С, D.

  • Тип В применяют в быту, где токи нагрузок сравнительно невысокие и токи короткого замыкания попадают в зону работы теплового расцепителя.
  • Тип С – бытовое и промышленное применение: для устройств с малыми индуктивными токами и с временем пуска до 1 секунды.
  • Тип D –применяется для мощных агрегатов с затяжным временем пуска.

Автоматические выключатели, оснащенные дополнительными устройствами:

  • При снижении напряжения ниже 0,35 Uн, (показатель ниже является недопустимым, а Uн - номинальное напряжение в сети) применяется расцепитель номинального напряжения, который отключает автомат.
  • Для дистанционного отключения автомата применяют независимый расцепитель.
  • Для обеспечения контроля за состоянием изоляции, защиты от возгорания или взрыва применяют расцепитель токов утечки на землю.

Тепловые реле нужны для защиты от недопустимо длительных перегрузок, а также при обрыве одной из фаз. Реле устроены так, что при прохождении токов через биметаллические пластины (по одной на каждую фазу) происходит их нагревание. Под воздействием тепла пластины изгибаются, приводя в действие механизм расцепления. Реле оснащено температурным компенсатором для того, чтобы компенсировать зависимость от окружающей среды, имеет калиброванную в амперах шкалу, которая соответствует значению номинального тока.

Расчет тока при самозапуске необходим для выбора максимальной токовой защиты трансформатора, который питает это устройство.

Блок защиты асинхронных электродвигателей применяют для защиты моделей, имеющих две обмотки. Он позволяет контролировать сетевое напряжение, значение сопротивления изоляции, показатели линейных токов.

Блок защиты асинхронных электродвигателей

Блок защиты обеспечивает защиту при:

  • Обрыве фаз, прекосе линейных и фазных напряжений, скачках напряжения с недопустимой мощностью, при нарушении слипания и чередования фаз.
  • Механических перегрузках (симметричный перегруз по линейным и фазным токам)
  • В случаях превышения порога тока обратной последовательности.
  • При обнаружении нарушения изоляции внутри кабеля или двигателя.
  • При исчезновении момента на валу.
  • В случае возникновения блокировки ротора или затянутом пуске.
  • При обнаружении низкого уровня изоляции между корпусом устройства и статором.
  • При тепловой перегрузке.
  •  В случае перегрева обмоток.

Блок обеспечивает защиту посредством управления катушкой магнитного контактора.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номинального тока электродвигателя. Расчет защиты тока срабатывания максимальной токовой защиты от перегруза производится от максимального (номинального) рабочего тока.

Читайте также:
04 января 2013г. - 7:29
При проведении к цепи якоря напряжения по его обмотке проходит ток, ко...
20 декабря 2012г. - 14:25
С того самого момента как человечество освоило колесо возникла необход...
Видео по теме с YouTube: