电气丨电气控制系统电路保护措施

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所属分类:电气设备

电气控制的保护环节是所有电气控制系统不可缺少的组成部分,利用它来保护电动机、电网、电气控制设备及操作人员人身安全等。电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压及欠电压保护和弱磁保护等。

一、电流型保护

1.短路保护

电动机、电器的绝缘、导线的绝缘损坏或电路发生故障时,都可能造成短路事故,使电器设备损坏或发生更严重的后果,因此要求一旦发生短路故障时,控制电路能迅速地切除电源的保护称为短路保护。常用的短路保护元件有熔断器和断路器等。

2.过载保护

过载保护是电流保护,如果超过额定电流时采取断路保护。常用的过载保护元件是热继电器。由于热惯性的原因,热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作,所以在使用热继电器作过载保护的同时,还必须有短路保护。作短路保护的熔断器熔体的额定电流不能大于4倍热继电器发热元件的额定电流。

3.过电流保护

过电流往往是由于电动机不正确的启动和过大的负载引起的,一般比短路电流要小,在电动机运行时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启动的重复短时工作的电动机中更是如此。对于三相笼型异步电动机,由于其短时过电流不会产生严重后果,故可不设置过电流保护。

虽然短路、过载和过电流保护都是电流型保护,但由于故障电流、动作值以及保护特性、保护要求以及使用元件的不同,它们之间是不能互相取代的。

二、零电压及欠电压保护

在电动机运行中,当电源电压(因某种原因)消失后重新恢复时,如果电动机自行启动,将会损坏生产设备,也可能造成一定的人身事故。对供电系统的电网,同时有许多电动机及其他用电设备自行启动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行启动的保护叫做零压保护。

在电动机运行中,电源电压过低时,如果电动机负载不变,则会造成电动机电流增大,引起电动机发热,甚至烧坏电动机。还会引起电动机转速下降,甚至停转。因此,在电源电压降到允许值以下时,需要采取保护措施,及时切断电源,这就是欠电压保护。通常采用欠电压继电器,或设置专门的零电压继电器来实现。

三、弱磁保护

直流电动机在磁场有一定强度下才能启动,如果磁场太弱,电动机的启动电流就会很大:直流电动机正在运行时磁场突然减弱或消失,电动机转速就会迅速升高,甚至发生“飞车”。因此需要采取弱磁保护,弱磁保护是通过电动机励磁回路串入欠电流继电器来实现的。在电动机运行中,如果励磁电流消失或降低太多,欠电流继电器就会释放,其触点切断主回路接触器线圈的电源,使电动机断电停车。

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