Wyłącznik do ochrony silnika - jak wybrać właściwy?

Przy doborze wyłączników, które mogą chronić silniki elektryczne przed uszkodzeniem w wyniku zwarcia lub zbyt dużych obciążeń, należy uwzględnić dużą ilość prądu rozruchowego, często 5-7 razy wyższą niż znamionowa. Agregaty asynchroniczne z wirnikiem klatkowym podlegają najsilniejszym przeciążeniom rozruchowym. Ponieważ sprzęt ten jest szeroko stosowany do pracy w warunkach przemysłowych i domowych, kwestia ochrony zarówno samego urządzenia, jak i kabla zasilającego jest bardzo istotna. W tym artykule omówimy, jak poprawnie obliczyć i wybrać wyłącznik zabezpieczający silnik elektryczny.

Zadania urządzeń do ochrony silników elektrycznych

Urządzenia elektryczne gospodarstwa domowego przed dużymi prądami rozruchowymi w sieci są zwykle chronione przez trójfazowe wyłączniki automatyczne, które są wyzwalane jakiś czas po przekroczeniu przez prąd wartości znamionowej. W ten sposób wał silnika ma czas, aby rozpędzić się do wymaganej prędkości obrotowej, po czym siła przepływu elektronów maleje. Ale urządzenia ochronne używane w życiu codziennym nie są dostrojone. Dlatego wybór wyłącznika, który pozwala chronić silnik indukcyjny przed przeciążeniami i przetężeniami zwarciowymi, jest trudniejszy.

Nowoczesne wyłączniki do ochrony silnika są często instalowane we wspólnej obudowie z rozrusznikami (tzw. Łączniki do rozruchu silnika). Przeznaczone są do wykonywania następujących zadań:

• Zabezpieczenie urządzenia przed przetężeniem generowanym wewnątrz silnika lub w obwodzie zasilającym.
• Zabezpieczenie zasilacza przed przerwaniem przewodu fazowego oraz asymetrią faz.
• Zapewnienie opóźnienia czasowego, które jest niezbędne, aby silnik wymuszony na skutek przegrzania miał czas na ostygnięcie.

Automatyka sterująca i zabezpieczająca silnik na filmie:

• Wyłączenie jednostki, jeśli obciążenie nie jest już dostarczane do szybu.
• Ochrona jednostki napędowej przed długimi przeciążeniami.
• Zabezpieczenie silnika elektrycznego przed przegrzaniem (w celu realizacji tej funkcji w centrali lub na jej korpusie montowane są dodatkowe czujniki temperatury).
• Wskazanie trybów pracy, a także powiadomienie o stanach awaryjnych.

Należy również pamiętać, że wyłącznik ochronny silnika musi być kompatybilny z mechanizmami monitorującymi i sterującymi.

Obliczanie automatu do silnika elektrycznego

Do niedawna do zabezpieczania silników elektrycznych stosowano następujący schemat: wewnątrz rozrusznika zamontowano regulator termiczny, połączony szeregowo ze stycznikiem. Ten mechanizm działał w ten sposób. Kiedy duży prąd przepływał przez przekaźnik przez długi czas, zainstalowana w nim bimetaliczna płyta została podgrzana, która zginając przerwała obwód stycznika. Jeśli przekroczenie ustawionego obciążenia było krótkotrwałe (jak to ma miejsce przy uruchamianiu silnika), płyta nie miała czasu na rozgrzanie się i uruchomienie maszyny.

Struktura wewnętrzna wyłącznika silnikowego na wideo:

Główną wadą takiego schematu było to, że nie chronił on urządzenia przed skokami napięcia, a także asymetrią faz. Teraz ochronę elektrowni zapewniają dokładniejsze i nowoczesne urządzenia, o których porozmawiamy nieco później.A teraz przejdźmy do pytania, w jaki sposób obliczana jest maszyna, którą należy zainstalować w obwodzie silnika elektrycznego.

Aby wybrać wyłącznik ochronny do instalacji elektrycznej, należy znać jego charakterystykę czasowo-prądową, a także kategorię. Charakterystyka czasowo-prądowa nie zależy od prądu znamionowego, dla którego zaprojektowano AB.

Aby zapobiec wyzwalaniu wyłącznika przy każdym uruchomieniu silnika, prąd rozruchowy nie powinien być większy niż ten, który powoduje natychmiastowe wyzwolenie urządzenia (odcięcie). Stosunek prądu rozruchowego do wartości znamionowej jest określony w paszporcie sprzętu, maksymalny dopuszczalny to 7/1.

Przy obliczaniu maszyny w praktyce należy posługiwać się współczynnikiem bezpieczeństwa oznaczonym symbolem K._n.Jeżeli prąd znamionowy urządzenia nie przekracza 100A, to wartość K._nwynosi 1,4; dla dużych wartości wynosi 1,25. Na tej podstawie wartość prądu odcięcia określa wzór I._z ≥ K._n x I_początek... Dobieramy wyłącznik zgodnie z obliczonymi parametrami.

Kolejną wartością, którą należy wziąć pod uwagę przy wyborze, gdy maszyna jest zamontowana w panelu elektrycznym lub specjalnej szafce, jest współczynnik temperaturowy (DO_t). Wartość ta wynosi 0,85, a prąd znamionowy urządzenia ochronnego przy doborze należy pomnożyć przez nią (I._n/DO_t).

Nowoczesne urządzenia do ochrony elektrycznej bloków energetycznych

Bardzo popularne są modularne automaty silnikowe, które są urządzeniami uniwersalnymi, które z powodzeniem radzą sobie ze wszystkimi opisanymi powyżej funkcjami.

Ponadto mogą być używane do regulacji parametrów wyłączania z dużą dokładnością.

Nowoczesne automaty silnikowe prezentowane są w wielu odmianach, różniących się od siebie wyglądem, charakterystyką i sposobem sterowania. Podobnie jak w przypadku wyboru konwencjonalnego urządzenia, musisz znać wartość rozruchu, a także prąd znamionowy. Ponadto należy zdecydować, jakie funkcje ma spełniać urządzenie ochronne. Po wykonaniu niezbędnych obliczeń możesz kupić automatyczny silnik. Cena tych urządzeń zależy bezpośrednio od ich możliwości i mocy silnika elektrycznego.

Cechy ochrony silników elektrycznych w warunkach przemysłowych

Często po włączeniu urządzeń o mocy powyżej 100 kW napięcie w sieci ogólnej spada poniżej minimum. W tym przypadku nie następuje wyłączenie pracujących bloków energetycznych, ale liczba ich obrotów maleje. Gdy napięcie zostanie przywrócone do normalnego poziomu, silnik ponownie zaczyna się zwiększać. Ponadto jego praca odbywa się w trybie przeciążenia. Nazywa się to samoczynnym uruchomieniem.

Samoczynne uruchamianie się czasami powoduje błędne działanie AB. Może się to zdarzyć, gdy przed chwilowym spadkiem napięcia instalacja przez długi czas działała w trybie normalnym, a płyta bimetaliczna miała czas na rozgrzanie. W takim przypadku wyzwalacz termiczny czasami wyzwala się, zanim napięcie zostanie znormalizowane. Przykład spadku napięcia w sieci elektrycznej samochodu na poniższym filmie:

Aby zapobiec wyłączaniu potężnych fabrycznych silników elektrycznych podczas samoczynnego rozruchu, stosuje się zabezpieczenie przekaźnika, w którym przekładniki prądowe są włączone do wspólnej sieci. Przekaźniki ochronne są podłączone do ich uzwojeń wtórnych. Systemy te są wybierane za pomocą złożonych obliczeń. Nie podamy ich tutaj, ponieważ w produkcji zadanie to jest wykonywane przez zwykłych energetyków.

Wniosek

W tym artykule szczegółowo omówiliśmy temat zabezpieczeń silników elektrycznych, zastanawialiśmy się, jak wybrać automat do silnika elektrycznego i jakie parametry należy wziąć pod uwagę. Nasi czytelnicy mogliby być przekonani, że obliczenia, które są w tym przypadku wykonywane, wcale nie są trudne, co oznacza, że ​​całkiem możliwe jest wybranie urządzenia do sieci, w której znajduje się niezbyt mocny zasilacz.