电动机控制保护电器及导线的选用

电动机控制的电气保护环节电气控制系统除了要能满足生产机械加工工艺的要求外，还应保证设备长期安全、可靠、无故障地运行，因此保护环节是所有电气控制系统不可缺少的组成部分，用来保护电动机、电网、电气控制设备及人身安全。

电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压、欠压保护及弱磁保护。

1、短路保护电机、电器以及导线的绝缘损坏或线路发生故障时，都可能造成短路事故。

短路电流可能使电器设备损坏，因此要求一旦发生短路故障时，控制线路能迅速切断电源。

常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。

由于熔断器价格便宜，断弧能力强，所以一般电路几乎无例外地用它作短路保护。

但是熔体的品质、老化及环境温度等因素对其动作值影响很大。

用其保护电动机时，可能只有一相熔体烧断而造成电动机单相运行，用自动开关作短路保护则能克服这些缺陷。

当出现短路时，其电流线圈动作，将整个开关跳开，三相电源同时被切断。

自动开关还兼有过载保护和欠压保护，不过其构造复杂，价格贵，不宜频繁操作，一般用在要求高的场合。

2、过电流保护电动机不正确地起动或负载转矩剧烈增加会引起电动机过电流运行。

一般情况下这种过电流比短路电流小，但比电动机额定电流却大得多。

在电动机运行过程中产生过电流比发生短路的可能性更大，尤其是在频繁正反转起动的重复短时工作制的电动机中更是如此。

过电流的危害虽没有短路那么严重，但同样会造成电动机的损坏。

原则上，短路保护所用元件可以用作过电流保护，不过断弧能力可以要求低些，完全可以利用控制电动机的接触器来断开过电流，因此常用瞬时动作的过电流继电器与接触器配合起来作过电流保护，过电流继电器作为测量元件，接触器作为执行元件断开电路。

由于笼型电动机起动电流很大，如果要使起动时过电流保护元件不动作，其整定值就要大于起动电流，那么一般的过电流就无法使之动作了。

所以过电流保护一般只用在直流电动机和绕线式异步电动机上。

整定过电流动作值一般为起动电流的12倍。

电工基础知识每日一题一、填空题：1、装设接地线,必须( 先接接地端，后接导体端），拆接地线必须（先拆导体端，后拆接地端 ).2、电流互感器在运行中，其二次回路不准（开路）。

电压互感器在运行中其二次回路不准（短路 )。

3、线路过电流保护的启动电流是按（线路最大负荷电流 ) 整定的.4、为了避免电路短开时，在触头上产生 (火花）损坏触头,常在接触器的触头上 (并联）电容器.5、如果电流的方向是由正向负流动，那么电子流动的方向是（由负向正）。

6、磁力线是（闭合的），不可能中断。

7、在并联电路中，总电阻值（等于）各支路电阻值。

8、就对被测电路的影响而言，电压表的内阻（越大越好）。

9、直流电路中，（电感）相当于短路；而（电容）相当于开路。

10、熔断器主要用来进行( 接地短路）保护。

11、电流经过的路径称为电路，最简单的电路是由（电源、员载、控制电器和保护电器、导线）组成12、正弦交流电的三要素是指（最大值、角度频率、初相角)13、电路通常有（短路、通路、断路)三种14、电流表在电路里是(串联）接法。

电压表在电路里是（开联)15、安全电流为（30）毫安16、按照人体触电及带电体的方式和电流通过人体的途径，电击触电可分为(单相触电、两相触电、跨步电压触电）三种情况17、照明方式有（一般照明、局部照明混合照明）18、鼠笼式异步电动机主要组成部分是由（定子和转子)组成19、安全电压是指人体较长时间接触而不至发生触电危险的电压，我国规定安全电压值为（42)伏.空载上限值为（50)伏20、触电急救，首先要使触电者（迅速脱离）电源，越快越好，因为电源作业时间越长,伤害越严重21、触电后心肺复苏的三项基本措施为(通畅气道、人工呼吸、胸外接压)22、绝缘安全用具分为两种，一种是（辅助绝缘安全用具），二是（基本绝缘安全用具）。

23、安全色中的红色表示（禁止、停止）。

24、按照触电事故的构成方式，触电事故可分为（电击和电伤）。

电器元件及导线的选择
1.电器元件的选用电动机控制的电源开关的选择应保证：额定电流应≥电动
机额定电压的极数为三极的转换开关。

2.熔体额定电流的确定对单台电机，其熔体的额定电流应等于电动机额定电
流的2.5倍左右。

对多台电机，线路上的总熔体额定电流应等于该线路上功率最大的一台电动机额定电流的1.5倍—2.5倍与其余电动机额定电流之和。

3.接触器触头额定电压的选择接触器触头额定电压应等于或大于负载回路的
额定电压。

接触器触头额定电压的选择接触器控制电动机时，主触头的额定电流应大于或稍大于电动机的额定电流。

I = P *10 /KU (A)
4.热继电器整定电流的确定热元件的额定电流常取电动机额定电流的 1.05
倍。

当电动机长时间过载20%时应可靠动作，且继电器动作时间必须大于电动机长期允许过载及启动的时间。

整定电流一般取额定电流的1.2倍。

可以不使用热继电器的情况：操作次数过多、过频繁；工作时间短、间歇时间长；启动时间过长、过载可能性小如排风扇。

5.导线的选择当所选的电线电缆面积大于95m㎡时，宜改为用两根小的截面
积代替；移动设备橡套电缆铜芯截面积不应小于2.5 m㎡；明敷设，铜线不应小于1 m㎡，铝线不应小于2.5m㎡，动力线路铜芯线截面积不应小于1.5m ㎡
截面积为2.5m㎡的铝芯线，可供4.5kw及以下的电动机运行使用截面积为4m㎡的铝芯线，可供7kw及以下的电动机运行使用
截面积为6m㎡的铝芯线，可供11kw及以下的电动机运行使用
截面积为10m㎡的铝芯线，可供15kw及以下的电动机运行使用。

第二章习题与思考题参考答案1.电气图中，SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号?答：SB-控制按钮；SQ-行程开关；FU-熔断器；KM-接触器；KA-中间继电器；KT-时间继电器。

2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别，“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。

答：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。

“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。

点动电路为“一按（点）就动，一松（放）就停”，不需要自锁触点，因短时工作，电路中可不设热继电器作过载保护；而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点，在按下起动按钮并松开后，依靠自锁触点（接触器自身的辅助常开触点）接通电路，因电路工作时间较长，需要设热继电器作过载保护。

自锁是接触器（或其他电磁式电器）把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端，其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。

互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。

即其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。

3.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种?答：减压起动：利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动，以减小起动电流，待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。

笼型异步电动机常用的减压起动方法有：定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。

绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。

4. 电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么?答：当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。

正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机，可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。

电动机的开关导线如何选择电动机开关导线选择时瞬动、短延时（如果有就需要考虑）、长延时都要考虑。

其中长延时和瞬时作为两个点是比较容易确定和校验的，但起动是一个过程，严谨的话需要对比起动曲线和开关的脱扣曲线。

下面先列出规范基本要求。

GB 50054—2011的6.3.3条中过负荷保护电器的动作特性，应符合前述式（1）与式（2）的要求。

GB 50055—2011的2.3条中低压电动机保护正文及条文说明如下：1）交流电动机应装设短路保护和接地故障的保护。

2）交流电动机的保护除应符合第1）条的规定外，尚应根据电动机的用途分别装设过负荷保护、断相保护、低电压保护以及同步电动机的失步保护。

3）每台交流电动机应分别装设相间短路保护，但符合下列条件之一时，数台交流电动机可共用一套短路保护电器：①总计算电流不超过20A，且允许无选择切断时。

②根据工艺要求，必须同时起停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。

4）交流电动机的短路保护器件宜采用熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器，也可采用带瞬动元件的过电流继电器。

保护器件的装设应符合下列规定：①短路保护兼作接地故障的保护时，应在每个不接地的相线上装设。

②仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相上装设。

③当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器件应装设在相同的两相上。

5）当交流电动机正常运行、正常起动或自起动时，短路保护器件不应误动作。

短路保护器件的选择应符合下列规定：①正确选用保护电器的使用类别。

②熔断体的额定电流应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后应略高于电动机起动电流时间特性曲线。

当电动机频繁起动和制动时，熔断体的额定电流应加大1级或2级。

③瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流应取电动机起动电流周期分量最大有效值的2~ 2.5倍。

④当采用短延时过电流脱扣器作保护时，短延时脱扣器整定电流宜躲过起动电流周期分量最大有效值，延时不宜小于0.1s。

浅析电动机保护用热继电器的合理选择与使用摘要：热继电器对电动机的过载、断相保护具有重要的作用，因此在进行选择热继电器时，应该根据电动机的性能、工作环境以及负载性质等进行选择电动机。

本文首先介绍了热继电器的工作原理和热继电器对电动机的保护，然后阐述了热继电器的选择，最后分析了热继电器使用注意事项。

关键词：电动机；热继电器中图分类号：tm32 文献标识码：a 文章编号：热继电器主要是利用电流的热效应原理制成的一种低压保护电器，热继电器是电动机过载保护元件，其具有结构简单、体积小、使用方便等优点，并且常与接触器相互配合使用于三相交流电动机的断相保护和过载保护。

在实际工作中由于热继电器选用不合理造成电动机烧毁的情况也时常发生，因此选用合理的热继电器对电动机的过载保护和断相运行具有非常好的作用。

一、热继电器的工作原理热继电器主要是由感温元件(双金属片)和一对控制触点组成。

它的工作原理如下：主双金属片和加热元件接入被保护电动机的主回路后，受热弯曲，当电流超过整定值时，双金属片推动导板，通过补偿双金属片，推杆将动触头与静触头1分开，并使动触头与静触头2接通，从而断开接触器线圈回路，使电动机断路。

待热继电器双金属片冷却后，即可接手动复位接钮使触头复位，继电器恢复原状。

调整复位调节螺钉也可达到复位的目的。

若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。

热继电器其它部分的作用如下：人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲，这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲，从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变，保证热继电器动作的准确性。

这种作用称温度补偿作用。

二、热继电器对电动机的保护电动机定子绕组的不同接法，其过载和断相时的电流决定其使用何种极型的热继电器。

低压配电设计电器和导体的选择3电器和导体的选择3．1电器的选择3．1．1低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关产品标准，并应符合下列规定：1电器应适应所在场所及其环境条件；2电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；3电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；4电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；5电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求；6用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分断能力。

3．1．2验算电器在短路条件下的接通能力和分断能力应采用接通或分断时安装处预期短路电流，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。

3．1．3当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。

隔离电器宜采用同时断开电源所有极的隔离电器或彼此靠近的单极隔离电器。

当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。

3．1．4在TN-C系统中不应将保护接地中性导体隔离，严禁将保护接地中性导体接入开关电器。

3．1．5隔离电器应符合下列规定：1断开触头之间的隔离距离，应可见或能明显标示“闭合”和“断开”状态；2隔离电器应能防止意外的闭合；3应有防止意外断开隔离电器的锁定措施。

3．1．6隔离电器应采用下列电器：1单极或多极隔离器、隔离开关或隔离插头；2插头与插座；3连接片；4不需要拆除导线的特殊端子；5熔断器；6具有隔离功能的开关和断路器。

3．1．7半导体开关电器，严禁作为隔离电器。

3．1．8独立控制电气装置的电路的每一部分，均应装设功能性开关电器。

3．1．9功能性开关电器可采用下列电器：1开关；2半导体开关电器；3断路器；4接触器；5继电器；616A及以下的插头和插座。

3．1．10隔离器、熔断器和连接片，严禁作为功能性开关电器。

3．1．11剩余电流动作保护电器的选择，应符合下列规定：1除在TN-S系统中，当中性导体为可靠的地电位时可不断开外，应能断开所保护回路的所有带电导体；2剩余电流动作保护电器的额定剩余不动作电流，应大于在负荷正常运行时预期出现的对地泄漏电流；3剩余电流动作保护电器的类型，应根据接地故障的类型按现行国家标准《剩余电流动作保护电器的一般要求》GB/Z6829的有关规定确定。

电动机保护电器及导线选用(一)作为电气设备维护检修的电工人员，能够达到熟练地掌握电动机控制保护电器及导线正确合理的选用方法，对于防止电动机的故障损坏，缩短维修时间，降低维修费用，提高设备运转率，为企业争创低耗高效益具有切实可观的重要意义。

为了便于电工人员在企业技术改造和日常维修工作中，简明快捷的对电动机控制保护电器及导线正确合理的选用，编者根据自己从事电气技术工作多年的实践经验，参考了有关资料，并结合现场应用的特点、环境条件，选编了"电动机配用断路器、熔断器及导线选用速查表"。

现将此表的使用方法和注意事项介绍如下，一、电动机额定电流的速算速查（一）电动机额定电流的对表速查电动机额定电流是选择其配用控制保护器及导线的主要依据。

然而在实际工作中，往往由于电动机铭牌的损坏、丢失，大修后或缺乏实用维修电工手册等资料，不能确切知道电动机的额定电流。

现在使用"电动机配用断路器、熔断器、接触器及导线选用速查表"（见表1，以后简称速查表），根据电动机的额定容量（KW），即可查出所对应的额定电流。

例如一台Y132M—4，7.5kw 电动机，从速查表查得其额定电流为15.4A。

（二）电动机额定电流的速算口诀及经验公式1、速算口诀电动机额定电流（A）：一个千瓦约等于两个安培。

该口诀的意义指常用的380V、功率因数在0.8左右的三相异步电动机，"将功率数加一倍"即约等于电动机额定电流。

1、经验公式电动机额定电流（A）=电动机容量（KW）数X2二、电动机配用断路器的选择低压断路器又称自动开关或自动空气开关，一般分为塑料外壳式（又称装置式）和框架式（又称万能式）两大类。

断路器按用途可分为保护配电线路用、保护电动机用、保护照明线路用和漏电保护用等系列产品。

（一）电动机保护用断路器选用原则1、长延时电流整定值等于电动机额定电流。

2、瞬时整定电流：对于保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流等于（8—15）倍电动机额定电流，对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流等于（3—6）倍电动机额定电流，同时要取决于被保护电动机的型号、容量及起动条件。