《电工技术》期刊精选——低压电机的保护与控制

    （洛阳钼业集团金属材料有限公司，洛阳471000）

    [摘要]系统介绍低压电机的基本电气参数、保护种类、控制方式、电流测量方法、起动方式以及控制保护电器的选用方法，以保证低压电机的有效保护和控制，最后以ST-500M型低压电机保护控制器在某公司的应用实例来说明其效果。

    关键词 低压 电机 保护 控制 电流表 TA断路器 接触器

    短路保护是在线路和电机内部产生相间及相对地短路时，为避免发生更大的设备损害而设置的保护，其特点是短路电流大，动作越快越好。短路保护是所有电机都必须设置的最为普遍的保护，可通过在主回路中设置熔断器、断路器来实现。

    2.2过负荷保护

    过负荷保护也称为过载保护，是针对电机过负荷或堵转来设置的，可防止电机因过热而烧毁，其特点是保护动作电流相对较小，动作时间较长。过负荷保护通常采用热继电器、电机智能保护器、具有电机过负荷保护的断路器（也称为电机起动器）来实现。

    2.3断相保护

    供电回路某相断线时，会造成已工作的电机缺相运行，使其产生低过流现象，时间持续太长会烧毁电机。设计时可在电机的主回路中加装带热差动的三相式热继电器，当回路中发生断相时，该相回路的热元件因无电流而降温，另外两相的因电流加大而过热，产生的热差使热继电器动作，从而使接触器跳闸，达到断相保护的目的。设计时也可采用专门的电机断相保护器或具有断相保护功能的电动机智能保护器。断相保护一般为延时动作，以免误动。

    3电机的控制

    一般情况下，每台电机应分别装设控制电器，但当工艺需要或使用条件许可时，一组电机可共用一套控制电器。在工厂电气设计中，控制一些小功率轴流风机、屋顶风机（小则几十瓦，大则1~2kW），数台电机就可共用一套控制电器。一般来说，控制电器采用接触器、起动器或其它电机专用控制开关，但起动次数少的电机也可采用低压断路器兼作控制电器。

    4电机电流测量

    4.1电流表的安装场合

    （2）根据工艺要求，应为需检测交流电流的电机安装电流表。在化工生产装置中，一些搅拌装置，如污酸污水处理工段反应釜搅拌器，在工作全过程中，其负载转矩是不一样的，通过电流表便可了解搅拌器的工作状态。因此，根据工艺的要求，有些功率小于55kW（甚至只有1~2kW）的电机也需装设电流表。

    4.2对电流表和TA量程范围的要求

    电流表的测量范围和TA变比的选择，宜满足当电机以额定值运行时仪表的指标在标度尺的50%~70%。这样，观察起来比较明显，读数比较精确，同时也给电机留有一定的过负荷裕度。电机起动时的起动电流为6~7倍额定电流，若使用普通的电流表，指针会摆动到终端撞击终端挡件，容易受损。因此，电机回路的电流表应选用过负荷型电流表，可起到保护指针的作用。当采用数字显示式电流表时，就不受限制了。

    4.3电流表的设置要点

    （1）对于三相电机，一般不需在三相都装设电流表，因为其三相电流基本是平衡的。电流表可装在电机控制中心（MCC）的低压开关柜上，也可装在现场操作柱（箱）或控制屏（台）上。根据不同的工况，为满足操作与监视要求，可将电流表单独安装在上述场所之一或选择两处、三处都安装，要求电流表的安装位置和高度便于观察。

    （2）对于小功率电机（额定电流一般不超过16A），可将电流表串接在其主回路中。更普遍的作法是将电流表接在TA的二次回路中，这种方式不受电机功率限制，电流表放置位置较灵活，更适于多个电流表的安装。

    4.4TA准确度的选择

    低压TA准确度的要求与其所配的电流表准确度等级以及二次侧的负载大小有关。TA二次侧电流表有5A和1A两个系列。TA的误差与铁芯的平均长度及互感器二次内阻抗成正比，与铁芯截面积和二次绕组匝数的平方成反比，故使用1A系列的准确度比5A的高。TA误差与二次负荷阻抗成正比，要保证其规定的准确度，5A的电流表只能用于距互感器较短的距离内，而1A的电流表则可在250m左右的距离内保持规定的精度。在化工装置电气设计中，如果仅在MCC装设电流表，选择5A的；如果在现场装设电流表，则选择1A的。

    4.5电流表在TA二次回路中的接法

    （1）仅有电流表的二次回路。当电机功率较小，热保护采用一次直接式时，TA只需测一相的电流，也只需在一相上安装TA。其一只电流表与多只电流表接法如图1所示。

    图1仅有电流表的TA二次回路电流表接法

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