问题:两个电机都是直接启动,交流接触器和热过载保护器怎样选择?

电机热保护器怎样选择

一、两个电机都是直接启动,交流接触器和热过载保护器怎样选择?

      15KW电机的额定电流为32A,热过载电流可按22-32A选型,瞬时过流值可按380A选型。

      7.5KW电机的额定电流为20A,热过载电流可按14-20A选型,瞬时过流值可按240A选型。

      以上仅供参考,具体还要看你的电机使用特点。

二、选用电动机保护型断路器,是否就不需要热继电器配合了?

      电动机保护型断路器1般有两种:第1种带过载和短路保护的热磁式或电子式脱扣器断路器,第2种是只有磁保护或瞬时保护的断路器,它们都可以用于电动机保护回路,但保护特性上又有差别。

      1、热磁式断路器保护特性之间的差异

      题主选用的是热磁式电动机保护断路器,同时我们也知道有热磁式配电保护断路器,还有热磁式家用保护微断,它们都是热磁式断路器,又有何区别呢?

      先看配电保护断路器的反时限保护(热保护)特性,遵循的是GB14048.2断路器标准,要求在1.05In电流时2小时不脱扣,接着电流上升到1.3In,要求在2小时内脱扣(对于In≤63A,时间要求是1小时),如下图1。

      如果是热磁式家用微断,遵循的标准是GB10963.1,要求在1.13In电流时2小时不脱扣,接着电流上升至1.45In,要求在2小时内脱扣,(对于In≤63A,时间要求是1小时),如下图2。

      对于热磁式电动机保护断路器,其热保护脱扣特性与热继电器1样遵循的是GB14048.4标准,要求1.05Ir电流时2小时不脱扣,接着电流上升至1.2Ir,要求2小时内脱扣,如图3。

      所以通过上面的对比,我们知道如果是热磁式电动机保护断路器,它的反时限保护(热保护)脱扣特性与热继电器是1样的,可以为电动机提供过载保护,同时我们也发现配电保护型断路器和家用微断的反时限保护特性,与热继电器不1样,所以不适用于电动机提供过载保护。

      2、缺相保护

      除了需要为电动机提供过载保护,题主还需要提供缺相保护。对于带缺相保护的热继电器,当然可以满足缺相保护要求,那如果是热磁式电动机保护型断路器,是否也具有缺相保护功能呢?答案是:有可以提供过载保护又有缺相保护的电动机保护断路器。它的内部结构有如图所示的差动机构,与带缺相保护的热继电器结构和功能相同。

      差动机构实现缺相保护的工作原理我在下面链接里详细分析过。

三、选用电动机保护型断路器,是否就不需要热继电器配合了?

      看了本帖的日志,发现是2020-07-20的,已经有半年多了。既然有知友邀请,我就来回答吧。

1.关于电动机型断路器的缺相保护

      我们看题主的问题说明摘要:“如果选用电动机保护型断路器,带有热磁保护。是否可以省去回路中热继电器?规范要求电机要有缺相保护,缺相保护谁提供?……”。

      答案很简单,电动机型断路器是具备电机缺相保护的能力的。事实上,只要电动机型断路器具有欠压保护功能,它就能实现缺相时跳闸保护。

      我们看1款ABB的热磁式电动机型保护断路器(微断),就是MS325,它的样本摘录如下:

图1:MS系列电动机型断路器具有欠压保护功能图2:MS系统电动机型断路器的外形及电流范围图3:MS系列断路器的型号说明,以及脱扣曲线

      从图1到图3,我们看到此款电动机型断路器具备缺相保护功能。

2.电动机型断路器的热过载保护与热继电器的热过载保护异同分析

      我们知道标准电动机主回路的的3元件是:断路器(或者熔断器)+交流接触器+热继电器,这3个元件中,断路器(熔断器)执行短路保护,交流接触器执行合分操作,热继电器执行过载保护和缺相保护。

      注意1:这里的断路器只具有短路保护功能,也即单磁型断路器,不具有过载保护。

      我们看下图:

图4:电动机直接起动电路

      注意看图4左侧的电动机主回路,我们看到了断路器下方的脱扣器符号是个半圆,它就是磁脱扣器的符号,意味着此断路器是单磁断路器,只具有短路保护功能,不具有过载保护功能。因此,图4的电动机主回路中需要配套热继电器以实现电机过载保护功能。

      注意2:所谓热磁型断路器,指的是它具有热脱扣器和磁脱扣器。热脱扣器用于过载保护,而磁脱扣器则用于短路保护。

      电动机型断路器既然能把热继电器给替代掉,说明它的过载保护与热继电器的过载保护是1致的。

      注意3:配电型断路器所遵循的国家标准是GB/T14048.2《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》,电动机型断路器所遵循的国家标准是GB/T14048.2和GB/T14048.4《低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机起动器,机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)》。

      注意4:GB/T14048.2对应的IEC标准是IEC60947-2,GB/T14048.4对应的IEC标准是IEC60947-4。

      关于断路器的短路保护,由于题主主题讨论的重点不在这里,故略去。若知友们感兴趣,可以参阅我的帖子:

      我们来看国家标准GB/T14048.4对热继电器过载保护的具体要求,见下表:

图5:国家标准规定的热继电器保护脱扣级别

      图5中,左侧1栏是脱扣类型。对于1般的电动机,我们可以采用10A脱扣级别的热继电器。当发生过载时,它的动作时间会略加延迟,在2秒到10秒间动作,具体动作时间由整定确定。

      由此可见,若电动机型断路器具有电动机的过载保护能力,则必须满足GB/T14048.4中表2有关过载脱扣级别的规定。

      我们来看ABB的某款电动机型断路器的参数,如下:

图6:电动机用断路器脱扣器的脱扣级别

      图6就是ABB的某款电动机保护断路器脱扣器的脱扣级别,注意到它与热继电器的关系。

      下图是ABB的某款配电型断路器的保护参数,注意看其中的过载保护L参数:

图8:配电断路器的保护参数门限设定值

      对比图6和图7,我们看到配电型断路器与电动机型断路器在过载保护方面存在明显不同。

      我们看下图:

图8:电动机的安秒特性与断路器的安秒特性

      图8中***的线是电动机的安秒特性曲线。所谓安秒特性曲线,它的横坐标是电流,纵坐标是时间。

      我们看到,当电动机加载了电压后,它的转子还未开始旋转,此时电动机中出现了起动冲击电流,它的值在10到14倍额定电流之间。见***线的最右端;当电动机开始旋转后,电动机的电流下降到起动电流,它的值在4到8.4倍额定电流之间,1般取6倍额定电流。见***线的中间垂直部分;当电动机进入正常运行状态后,电流回归的额定电流。

      配电型断路器和电动机型断路器,在短路保护方面不同:电动机型断路器,它的瞬时短路保护门限值必须大于8倍电动机额定电流。

      下图是单磁断路器的参数表:

图9:ABB的某款电动机保护单磁断路器参数

      注意看图9中的数据:对于不可调的单磁断路器,它的短路保护动作门限为额定电流的13倍;对于可调型的单磁断路器,它的短路保护动作门限为额定电流的6到14倍可调。

      可见,不管是短路保护也好,是过载保护也好,配电型断路器与电动机型断路器的区别还是挺大的。

3.结论

      对于题主的提问,我的回答是:

      如果仅从缺相保护来说,电动机型断路器1般都具备。采用了电动机型断路器后没有必要再画蛇添足增加热继电器。

      回答完毕。