40. Защита асинхронных электродвигателей напряжением до 1 кВ.

Защита от коротких замыканий.

Наиболее распространена защита расцепителями автоматических выключателей и предохранителями.

Защита максимальными реле тока выполняется в виде токовой отсечки без выдержки времени. Для этого обычно используют первичные реле косвенного действия РЭВ-200, РЭВ-570, рассчитанные на различные номинальные токи.

Схема токовой отсечки в трехфазном исполнении. Реле тока ΚΑΙ - КАЗ включаются в каждую фазу статора непосредственно. При срабатывании хотя бы одного реле размыкается соответствующий контакт КА1— КАЗ в цепи катушки контактора КМ и электродвигатель отключается от сети.

Ic.p. = kотс*Iпуск. макс

Для защиты используются и вторичные реле косвенного действия, включаемые через трансформаторы тока. При выборе тока срабатывания коэффициент отстройки можно принять KОТС = 1,3... 1,5.

Чувствительность отсечки считается достаточной, если при коротких замыканиях на выводах электродвигателя коэффициент чувствительности Kч=2,0.

Защита от перегрузки.

1. С использованием реле.

Содержит реле тока, включаемое непосредственно в фазу двигателя или во вторичную цепь трансформатора тока, и реле времени (реле КА4 и КТ на рисунке. Если защита от перегрузки должна отключать электродвигатель и при обрыве фазы, то ее выполняют двухфазной. Ток срабатывания реле выбирается по двум условиям.

Реле не должно срабатывать в нормальном режиме работы

I^IIIс.р.>= k^IIIотс.k⁽³⁾_сх.Iд.ном./(kвK_I); (1)

Реле должно срабатывать при пуске ЭД

I^IIIс.р.<= 0,75k⁽³⁾_сх.Iпск/K_I , (2)

где kIIIотс – коэффициент отстройки, kIIIотс = 1,1 – 1,2; kв = 0,8

Выдержка времени реле КТ принимается больше времени нормального пуска (tс.з>=3 с).

При длительной перегрузке и при затянувшемся пуске электродвигателя реле времени успевает сработать и отключает электродвигатель.

2. С использованием полупроводниковыми расцепителями автоматических выключателей.

Ток срабатывания по формулам 1 и 2.

Защита считается эффективной, если

IIIIс.з.<= (1,2…1,4) Iд.ном

3. Защита от перегрузки тепловыми расцепителями и электротепловыми реле. Для тепловых расцепителей kB=1, поэтому

IIIIс.з.= kIIIотс.Iд.ном. = kIIIотс.Iрц.ном.

kIIIотс определяется типом автоматического выключателя. Для выключателя А3700 kIIIотс = 1,15, для А3100 kIIIотс =1,25 и для ВА kIIIотс = 1,2... 1,35.

Выдержка времени тепловых расцепителей в условиях эксплуатации не регулируется и составляет 8-20 с в зависимости от значения /рцНом. Такая выдержка времени позволяет отстроить защиту от нормальных пусков и самозапусков электродвигателя.

Если электродвигатель подключается к сети через магнитный пускатель, то для защиты от перегрузки используют тепловые реле, встроенные в магнитный пускатель.

Основным элементом электротеплового реле является биметаллическая пластина. Электротепловое реле включается непосредственно в защищаемую цепь или через трансформатор тока. магнитный пускатель содержит два электротепловых реле. Это необходимо для защиты электродвигателя от работы на двух фазах. С помощью тепловых реле наиболее удовлетворительно защищаются от перегрузки электродвигателя длительного режима работы.

Номинальный ток электротеплового реле

Iр.ном.>= Iнагр. ном.» Iд.ном

При коротком замыкании нагреватель реле может перегореть раньше, чем реле отключит электродвигатель, поэтому защита с электротепловыми реле устанавливается при наличии быстродействующей защиты от КЗ.

Недостатком этих реле является нестабильность параметров срабатывания в процессе эксплуатации, связанная с изменением структуры материала биметаллического элемента.

4. Температурная защита. Температурные реле и терморезисторы, встраиваются в лобовые части обмотки статора. Реле непосредственно контролирует температуру обмоток статора. Этим достигается более точное согласование защитной характеристики с тепловой перегрузочной характеристикой электродвигателя.

Минимальная защита напряжения и автоматика асинхронных электродвигателей.

Минимальная защита напряжения осуществляется, если электродвигатель включается в сеть через автоматический выключатель, контактор или магнитный пускатель. Наиболее распространена схема защиты с использованием магнитного пускателя. Исчезновение или снижение напряжения на катушке КМ магнитного пускателя приводит к его отключению. При восстанов­лении напряжения пускатель автоматически включиться не может. Для этого нужно нажать на кнопочный выключатель.

Если цепь управления подключается к независимому источнику питания, то для минимальной защиты напряжения применяется реле напряжения KV, которое может размыкать цепь удерживающей катушки КМ контактора при напряжении U= (0,25.. .0,7)UΗ0Μ.