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如何選擇合適的電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器?

時(shí)間:2023-12-08 16:11:44來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語:?電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器可以分為只具有短路保護(hù)功能和兼具過載及短路保護(hù)功能2種類型,前者的脫扣器為電磁式或電子式,后者的脫扣器為熱磁式或電子式。

  工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版 第12.1.5.3節(jié) 關(guān)于電動(dòng)機(jī)低壓斷路器的選擇中闡述如下:

  1)當(dāng)采用斷路器作為短路保護(hù)時(shí),電動(dòng)機(jī)主回路應(yīng)采用電動(dòng)機(jī)保護(hù)用低壓斷路器。其瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流與長(zhǎng)延時(shí)脫扣器動(dòng)作電流之比(以下簡(jiǎn)稱瞬時(shí)過電流倍數(shù))宜為14倍左右或10~20倍可調(diào)。

  2)僅用作短路保護(hù)時(shí),即在另外裝過載保護(hù)電器的常見情況下,宜采用只帶瞬動(dòng)脫扣器的低壓斷路器,或把長(zhǎng)延時(shí)脫扣器作為后備過電流保護(hù)。

  3)兼做電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)時(shí),即在沒有其他過載保護(hù)電器的情況下,低壓斷路器應(yīng)裝有瞬動(dòng)脫扣器和長(zhǎng)延時(shí)脫扣器,且必須為電動(dòng)機(jī)保護(hù)型。

  過電流脫扣的整定電流如下:

  4)瞬時(shí)脫扣器的整定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的2~2.5倍,本節(jié)取2.2倍;

  5)長(zhǎng)延時(shí)脫扣器用作電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)時(shí),其整定電流應(yīng)接近但不小于電動(dòng)機(jī)的額定電流,且在7.2倍整定電流下的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間。

  以施耐德斷路器為例,前面提到的只具有短路保護(hù)功能的NSX400-630 Micrologic 1.3、NSX100/250 MA和NS80H以及GV2L/GV3L都可以滿足第1)和第2)項(xiàng),由于只具有短路保護(hù)功能,所以需要另外安裝熱繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)元器件。

  兼具短路保護(hù)和過載保護(hù)功能的熱磁式GV2ME/GV2P/GV3P和電子式NSX100-630 Micrologic 1.3/2.3/6.3-M都可以滿足第1)和第3)項(xiàng)。

  試舉一列,如下圖所示低壓配電系統(tǒng),10/0.4kV配電變壓器容量Sn為1250kVA, 阻抗電壓百分比Uk為4%,負(fù)載側(cè)有1臺(tái)額定電壓380V的YX3系列鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),功率Pm為15kW,效率η為95%,功率因數(shù)cosθ為0.85,電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng),電動(dòng)機(jī)離變壓器距離很近忽略電纜對(duì)短路電流的影響,為該電動(dòng)機(jī)選擇合適的斷路器。

  

圖片


  第1步 估算預(yù)期短路電流:Ik=Sn/(√3 U)÷uk=1250/(√3×0.4)÷0.04≈45kA,用于選擇斷路器短路分?jǐn)嗄芰?

  第2步 計(jì)算電動(dòng)機(jī)額定電流:Im=P/(√3×U×cosφ×η)=15/(√3×0.38×0.85×0.95)≈28A(有效值),用于選擇斷路器額定電流和過載保護(hù)整定電流;

  第3步 查詢電動(dòng)機(jī)資料,YX3系列電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為Iq=224A(有效值),起動(dòng)電流與額定電流之比為Iq/Im=224/28=8;

  第4步 估算電動(dòng)機(jī)接通電流峰值:Ipk=2×Iq=2×224=448A(峰值),根據(jù)參考文獻(xiàn)《電動(dòng)機(jī)保護(hù)型斷路器的正確選用》,由于斷路器瞬時(shí)脫扣電流或磁脫扣電流是以有效值表達(dá),所以脫扣電流值需要大于448/√2=317A,即11.3Im,以避免起動(dòng)過程中瞬時(shí)保護(hù)或磁保護(hù)誤動(dòng)作。

  第5步 選擇電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器:選擇具有過載和短路保護(hù)功能的熱磁式電動(dòng)機(jī)斷路器GV2ME32C,其短路分?jǐn)嗄芰?00kA(增加限流模塊GV1L3) 大于Ik,熱脫扣整定范圍24~32A,磁脫扣電流416±20%,最小脫扣電流值332A大于電動(dòng)機(jī)的接通電流317A(有效值)。

  選擇具有過載和短路保護(hù)功能的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器NSX100N-Micrologic2.2-M,N代表短路分?jǐn)嗄芰?0kA(大于Ik),額定電流In選擇50A,長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)Ir整定范圍為25~50A,選擇最接近電動(dòng)機(jī)額定電流28A的一檔30A,短延時(shí)保護(hù)整定電流Isd最大為12倍Ir(360A),延時(shí)時(shí)間20-60ms之間,瞬動(dòng)保護(hù)脫扣電流設(shè)定值Ii為固定的750A(15In),都可以躲過電動(dòng)機(jī)接通電流峰值。

  選擇只具有短路保護(hù)功能的NS80HMA50,H代表短路分?jǐn)嗄芰?0kA(大于Ik),MA代表磁脫扣器,50A為磁脫扣器額定電流,瞬動(dòng)保護(hù)整定電流選7In(350A),可以躲過電動(dòng)機(jī)接通電流峰值。過載保護(hù)選用LRD3353熱繼電器,保護(hù)整定范圍23~32A,可將熱保護(hù)脫扣電流整定在29A,接近但不小于電動(dòng)機(jī)額定電流。

  總結(jié)

  綜上所述,電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器可以分為只具有短路保護(hù)功能和兼具過載及短路保護(hù)功能2種類型,前者的脫扣器為電磁式或電子式,后者的脫扣器為熱磁式或電子式。

  1.電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器與配電斷路器的共同點(diǎn)是都遵循GB14048.2 低壓斷路器標(biāo)準(zhǔn),區(qū)別在于電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器的過載保護(hù)特性需滿足GB14048.4 接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)中過載繼電器脫扣級(jí)別要求,過載保護(hù)特性與熱繼電器一致。

  2.D型微型斷路器由于其瞬時(shí)脫扣電流閾值可以躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流峰值,常用于電動(dòng)機(jī)短路保護(hù),但不能提供合適的過載保護(hù),需另外配置熱繼電器。

  3.電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器在7.2倍電流下的返回時(shí)間需大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間,以避免起動(dòng)過程長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)動(dòng)作,其瞬時(shí)保護(hù)整定值需大于電動(dòng)機(jī)接通電流峰值,以避免起動(dòng)過程中短路瞬時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。

標(biāo)簽: 電機(jī)斷路器

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