Vrste električne zaščite asinhronskih elektromotorjev

Zaščita asinhronih elektromotorjev

Trifazni izmenični asinhroni motorji z napetostjo do 500 V z močjo od 0,05 do 350-400 kW so najpogostejši tip elektromotorjev.

Zanesljivo in nemoteno delovanje elektromotorjev zagotavlja predvsem njihova pravilna izbira glede na nazivno moč, način delovanja in obliko izvedbe. Nič manj pomembno je upoštevanje potrebnih zahtev in pravil pri sestavljanju električnega tokokroga, izbiri krmilne opreme, žic in kablov, namestitvi in ​​delovanju električnega pogona.

Zasilni načini delovanja elektromotorjev

Tudi pri pravilno zasnovanih in upravljanih električnih pogonih med njihovim delovanjem vedno obstaja možnost pojava izrednih ali nenormalnih načinov motorja in druge električne opreme.

Načini v sili vključujejo:

1) večfazni (tri- in dvofazni) in enofazni kratki stiki v navitjih elektromotorja; večfazni kratki stiki v priključni omarici elektromotorja in v zunanjem napajalnem tokokrogu (v žicah in kablih, na kontaktih stikalnih naprav, v uporovnih omaricah); fazni kratki stiki na ohišje ali nevtralno žico znotraj motorja ali v zunanjem tokokrogu - v omrežjih z ozemljeno nevtralno; kratki stiki v krmilnem tokokrogu; kratki stiki med zavoji navitja motorja (obratni tokokrogi).

Kratki stiki so najbolj nevarna izredna stanja v električnih napeljavah. V večini primerov nastanejo zaradi poškodbe izolacije ali prekrivanja. Tokovi kratkega stika včasih dosežejo vrednosti, ki so deset in stokrat višje od vrednosti tokov v normalnem načinu, njihov toplotni učinek in dinamične sile, ki so jim izpostavljeni deli pod napetostjo, pa lahko povzročijo okvaro celotna elektro inštalacija ;

2) toplotna preobremenitev elektromotorja zaradi prehoda povečanih tokov skozi njegova navitja: ko je delovni mehanizem preobremenjen zaradi tehnoloških razlogov, zlasti težkih zagonskih pogojev, motorja pod obremenitvijo ali zastoja, dolgotrajnega znižanja omrežne napetosti, izgube ena od faz zunanjega napajalnega tokokroga ali prelom žice v navitju motorja, mehanske poškodbe motorja ali pogonskega mehanizma ter toplotne preobremenitve s poslabšanimi pogoji hlajenja motorja.

Toplotne preobremenitve povzročajo predvsem pospešeno staranje in uničenje izolacije motorja, kar vodi do kratkega stika, torej do resne nesreče in predčasne odpovedi motorja.

Vrste zaščite za asinhrone elektromotorje

Zagotovljeni so zaščitni ukrepi za zaščito motorja pred poškodbami v primeru kršitve normalnih obratovalnih pogojev ter pravočasen izklop pokvarjenega motorja iz omrežja, s čimer se prepreči ali omeji razvoj nesreče.

Glavno in najučinkovitejše sredstvo je električna zaščita motorjev, izvedena v skladu z "Pravila za gradnjo električnih instalacij" (PUE).

Glede na naravo možnih okvar in nenormalnih načinov delovanja obstaja več osnovnih najpogostejših vrst električne zaščite asinhronskih motorjev.

Zaščita asinhronih motorjev pred kratkim stikom

Zaščita pred kratkim stikom izklopi motor, ko se v njegovem napajalnem (glavnem) tokokrogu ali v krmilnem tokokrogu pojavijo kratkostični tokovi.

Naprave, ki zagotavljajo zaščito pred kratkim stikom (varovalke, elektromagnetni releji, odklopniki z elektromagnetnim sprožilcem), delujejo skoraj takoj, to je brez časovnega zamika.

Zaščita pred preobremenitvijo asinhronih motorjev

Zaščita pred preobremenitvijo ščiti motor pred nesprejemljivim pregrevanjem, še posebej tudi pri razmeroma majhnih, a dolgotrajnih termičnih preobremenitvah. Zaščita pred preobremenitvijo se sme uporabljati samo za elektromotorje teh pogonskih mehanizmov, kjer so možna nenormalna povečanja obremenitve v primeru motenj delovnega procesa.

Naprave za zaščito pred preobremenitvijo (temperatura in toplotni releji, elektromagnetni releji, avtomatska stikala s toplotnim sprožilcem ali z urnim mehanizmom), ko pride do preobremenitve, izklopijo motor z določeno zakasnitvijo, tem večjo, čim manjša je preobremenitev, v nekaterih primerih pa ob večjih preobremenitvah tudi takoj.

Zaščita asinhronih elektromotorjev pred pomanjkanjem ali izginotjem napetosti

Zaščita pred nizko ali nizko napetostjo (ničelna zaščita) se izvaja s pomočjo ene ali več elektromagnetnih naprav, deluje ob izklopu motorja v primeru izpada električne energije ali ko omrežna napetost pade pod nastavljeno vrednost in ščiti motor pred spontanim vklopom po odpravi prekinitve napajanja ali ponovni vzpostavitvi normalne omrežne napetosti.

Posebna zaščita asinhronih elektromotorjev pred dvofaznim delovanjem ščiti motor pred pregrevanjem, pa tudi pred "prevračanjem", to je zaustavitvijo pod tokom zaradi zmanjšanja navora, ki ga razvije motor, ko ena od faz glavnega tokokrog je prekinjen. Zaščita deluje ob zagonu motorja.

Kot zaščitne naprave se uporabljajo toplotni in elektromagnetni releji. V drugem primeru zaščita morda nima časovnega zamika.

Druge vrste električnih zaščit asinhronskih motorjev

Obstajajo še nekatere druge, manj običajne vrste zaščite (pred prenapetostjo, enofaznimi zemeljskimi stiki v omrežjih z izolirano nevtralnostjo, povečanje hitrosti vrtenja pogona itd.).

Električne naprave za zaščito elektromotorjev

Električne zaščitne naprave lahko uporabijo eno ali več vrst zaščite hkrati. Na primer, nekateri odklopniki zagotavljajo zaščito pred kratkim stikom in preobremenitvijo. Nekatere varnostne naprave, npr varovalkeso naprave z enojnim delovanjem in zahtevajo zamenjavo ali ponovno polnjenje po vsakem aktiviranju, druge, kot so elektromagnetni in toplotni releji, pa so naprave z več dejanji. Slednji se razlikujejo po načinu vrnitve v stanje pripravljenosti za naprave za samonastavitev in ročno ponastavitev.

Izbira vrste električne zaščite asinhronih elektromotorjev

Izbira ene ali druge vrste zaščite ali več hkrati se izvede v vsakem posameznem primeru ob upoštevanju stopnje odgovornosti pogona, njegove moči, pogojev delovanja in postopka vzdrževanja (prisotnost ali odsotnost stalnega vzdrževalnega osebja) .

V veliko korist je lahko analiza podatkov o stopnji nesreč električne opreme v delavnici, na gradbišču, v delavnici itd., ki razkrijejo najpogosteje ponavljajoče se kršitve normalnega delovanja motorjev in tehnološke opreme. Vedno si morate prizadevati za čim bolj preprosto in zanesljivo delovanje zaščite.

Vsak motor, ne glede na njegovo moč in napetost, mora biti zaščiten pred kratkim stikom. Tukaj je treba upoštevati naslednje okoliščine. Po eni strani morajo zaščito onemogočiti zagonski in zavorni tokovi motorja, ki so lahko 5-10 krat višji od njegovega nazivnega toka.Po drugi strani pa mora v številnih primerih kratkega stika, na primer v tokokrogih navitij, kratkih stikih med fazami blizu nevtralne točke navitja statorja, kratkih stikih na škatlo znotraj motorja itd. delujejo pri tokovih - nizkih od začetnega toka.

Te nasprotujoče si zahteve je težko izpolniti hkrati s preprostimi in poceni pravnimi sredstvi. Zato je zaščitni sistem nizkonapetostnih asinhronskih motorjev zgrajen na premišljeni predpostavki, da se ob nekaterih od zgoraj navedenih okvar v motorju le-ta ne izključi iz zaščite takoj, temveč šele med razvojem teh okvar, po tok, ki ga motor porabi iz omrežja, se je znatno povečal.

Ena najpomembnejših zahtev za zaščitne naprave motorja je jasno delovanje v zasilnih in nenormalnih načinih delovanja motorja ter hkrati nedopustnost lažnih alarmov. Zato morajo biti zaščitne naprave pravilno izbrane in skrbno nastavljene.