Auswahl der Motorschutzart

Beim Betrieb verschiedener Elektroanlagen treten Notfälle auf. Die wichtigsten sind Kurzschlüsse, technologische Überlastungen, unvollständige Phasenmodi und Blockieren des Rotors einer elektrischen Maschine.

Notbetriebsarten von Elektromotoren

Unter Kurzschluss versteht man, dass der Überlaststrom den Nennwert um ein Vielfaches überschreitet. Der Überlastmodus ist durch einen 1,5- bis 1,8-fachen Überstrom gekennzeichnet. Technologische Überlastungen führen zu einem Temperaturanstieg der Motorwicklungen über das zulässige Niveau, deren allmählicher Zerstörung und Beschädigung.

Ein Phasenverlust (Phasenverlust) tritt auf, wenn eine Sicherung in einer Phase durchbrennt, ein Draht unterbrochen ist oder ein Kontakt unterbrochen ist. In diesem Fall kommt es zu einer Umverteilung der Ströme, es beginnen erhöhte Ströme durch die Wicklungen des Elektromotors zu fließen, es ist möglich, dass der Mechanismus stoppt und die Elektromaschine ausfällt. Am empfindlichsten gegenüber Halbphasenmodi sind Elektromotoren mit niedriger und mittlerer Leistung, die am häufigsten in Industrie und Landwirtschaft eingesetzt werden.

Der Rotor einer elektrischen Maschine steckt fest, wenn das Lager zerstört wird und eine laufende Maschine festsitzt. Dies ist der schwierigste Modus. Die Temperaturanstiegsrate der Statorwicklung erreicht 7 - 10 ° C pro Sekunde, nach 10 - 15 s überschreitet die Motortemperatur die zulässigen Grenzen. Dieser Modus ist für Motoren mit niedriger und mittlerer Leistung am gefährlichsten.

Die meisten Notausfälle von Elektromotoren sind auf technologische Überlastungen, Blockierungen, Zerstörung der Lagereinheit zurückzuführen. Bis zu 15 % der Ausfälle sind auf Phasenausfälle und das Auftreten unzulässiger Spannungsungleichgewichte zurückzuführen.

Arten elektrischer Geräte zum Schutz von Elektromotoren

Zum Schutz elektrischer Geräte vor Notbetrieben, Leistungsschaltern, Sicherungen, Thermorelais, eingebaute Temperaturschutzgeräte, phasenempfindlicher Schutz und andere Geräte.

Bei der Auswahl einer Schutzart werden spezifische Betriebsbedingungen, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit und wirtschaftliche Indikatoren berücksichtigt.

In Elektroinstallationen bis 1000 V erfolgt üblicherweise der Schutz durch in Leistungsschalter eingebaute Kurzschlusssicherungen oder elektromagnetische Überstromauslöser.

Darüber hinaus kann der Kurzschlussschutz von Elektromotoren mit einem direkt an eine der Statorphasen angeschlossenen Tox-Relais oder über einen Stromwandler und ein Zeitrelais erfolgen.

Überlastschutz Sie werden in zwei Typen unterteilt: direkt wirkender Schutz, der auf Überstrom reagiert, und indirekter Schutz, der auf Überhitzung reagiert.Die gebräuchlichste Art von Überstromschutz zum Schutz von Elektromotoren vor Überlastung (einschließlich Auslösung) sind Thermorelais... Sie werden in den Serien TRN, TRP, RTT, RTL hergestellt. Dreiphasige Thermorelais PTT und RTL schützen zusätzlich vor Phasenausfall.

Der phasenempfindliche Schutz (FUS) schützt vor Phasenverlust, Blockierung des Mechanismus, Kurzschluss und niedrigem Isolationswiderstand des Elektromotors.

Der Schutz vor Überlastung und Blockierung der Mechanik kann auch mit Hilfe spezieller Sicherheitsanschlüsse erfolgen. Die angegebene Schutzart wird bei Pressgeräten verwendet. Zum Schutz vor Phasenausfall werden Phasenausfallrelais der Typen E-511, EL-8, EL-10, moderne Elektronik- und Mikroprozessorrelais in Serie hergestellt.

Zum Schutz indirekter Einwirkungen gehört der eingebaute Temperaturschutz UVTZ, der nicht auf den Stromwert, sondern auf die Temperatur der Motorwicklung reagiert, unabhängig von der Ursache der Erwärmung. Derzeit werden für diese Zwecke zunehmend moderne elektronische und mikroprozessorgesteuerte Thermorelais eingesetzt, die auf Widerstandsänderungen der in der Statorwicklung des Elektromotors eingebauten Thermistoren reagieren.

Das Verfahren zur Auswahl der Schutzart für Elektromotoren

Bei der Auswahl der Schutzart sollten Sie sich an folgenden Bestimmungen orientieren:

• Die kritischsten elektrischen Empfänger, deren Ausfall zu großen Schäden führen kann, die systemischer Verschmutzung ausgesetzt sind oder bei erhöhten Temperaturen sowie bei stark wechselnden Lasten (Zerkleinerungsmaschinen, Sägewerke, Futtermaschinen) betrieben werden, müssen durch eingebaute Schutzvorrichtungen geschützt werden Temperaturschutz und Leistungsschalter oder Sicherungen.

• Der Schutz von Elektromotoren mit geringer Leistung (bis 1,1 kW), die von hochqualifiziertem Personal gewartet werden, kann durch Thermorelais und Sicherungen erfolgen.

• Es wird empfohlen, den Schutz von Elektromotoren mittlerer Leistung (mehr als 1,1 kW), die ohne Servicepersonal betrieben werden, mit phasenempfindlichen Geräten zu schützen.

Diese Empfehlungen basieren auf den Ergebnissen der Analyse der Funktion des Schutzgeräts im Notfall. Gleichzeitig wurden folgende Merkmale der Funktionsweise der Schutzeinrichtungen festgestellt.

Thermorelais, phasenempfindlicher Schutz und eingebauter Temperaturschutz arbeiten zuverlässig bei geringen Überlastungen und erweiterten Betriebsarten. In diesem Fall sollten bei der Auswahl des bevorzugten Geräts wirtschaftliche Indikatoren berücksichtigt werden. Bei wechselnden Lasten mit einer Lastschwankungsperiode, die der ständigen Erwärmung des Motors entspricht, arbeiten Thermorelais nicht zuverlässig und es muss ein integrierter Temperaturschutz oder ein phasenempfindlicher Schutz verwendet werden. Bei zufälligen Lasten sind Schutzvorrichtungen, die temperaturabhängig statt stromabhängig arbeiten, zuverlässiger.

Wenn der Elektroantrieb an ein Netz mit unvollständiger Phase angeschlossen wird, fließt durch seine Wicklungen ein Strom nahe dem Anlaufstrom und die Schutzeinrichtungen arbeiten zuverlässig. Tritt jedoch nach dem Einschalten des Elektromotors ein Phasenbruch auf, ist die Stromstärke abhängig von der Last. Thermorelais haben in diesem Fall eine erhebliche Totzone, und es ist besser, einen phasenempfindlichen Schutz und einen eingebauten Temperaturschutz zu verwenden.

Bei längerem Anlauf ist der Einsatz von Thermorelais unerwünscht.Wenn Sie mit einer niedrigeren Spannung starten, kann es sein, dass das Thermorelais den Motor versehentlich abschaltet.

Wenn der Rotor eines Elektromotors oder einer laufenden Maschine festsitzt, ist der Strom in seinen Wicklungen 5-6 mal höher als der Nennstrom. Thermorelais sollten in dieser Situation den Elektromotor innerhalb von 1-2 Sekunden abschalten. Der Temperaturschutz bei 1,6-fachem Überstrom und mehr weist einen großen dynamischen Fehler auf, so dass der Elektromotor möglicherweise nicht abgeschaltet wird, es zu einer unzulässigen Überhitzung der Wicklungen und einer starken Verkürzung der Lebensdauer der elektrischen Maschine kommt. Thermorelais und eingebauter thermischer Überlastschutz arbeiten mit geringem Wirkungsgrad. In solchen Situationen ist es besser, einen phasenempfindlichen Schutz zu verwenden.

Beim Einsatz moderner RTT- und RTL-Thermorelais ist der Schadensgrad an elektrischen Geräten deutlich geringer als beim Einsatz eines Relais vom Typ TRN, TRP und teilweise vergleichbar mit dem Schadensgrad beim Einbau eines eingebauten Thermoschutzes.

Für den Schutz besonders wichtiger Elektromotoren werden derzeit moderne universelle Mikroprozessor-Schutzgeräte eingesetzt, die alle Schutzarten vereinen und die Ansprechparameter flexibel konfigurieren können.

Der Einsatzbereich verschiedener Schutzgeräte hängt von der Anzahl der Ausfälle elektrischer Geräte, der Anzahl der technologischen Ausfälle während der Abschaltung und den Kosten für die Anschaffung von Schutzgeräten ab. Um die bevorzugte Option auszuwählen, ist eine Erkundung der Möglichkeiten erforderlich.