Защита предохранителями асинхронных электродвигателей

Основным условием, определяющим выбор предохранителей для защиты асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, является отстройка от пускового тока.

Отстройка плавких вставок от пусковых токов выполняется по времени: пуск двигателя должен полностью закончиться раньше, чем вставка расплавится под действием пускового тока.

Опытом эксплуатации установлено правило: для надежнойработы вставок пусковой ток не должен превышатьполовины тока, который может расплавить вставку за время пуска.

Все двигатели разбиты на две группы по времени и частоте пуска.

Двигателями с легким пуском считаются двигателивентиляторов, насосов, металлорежущих станков и т. п., пуск которых заканчивается за 3…5 с,пуска­ются эти двигатели редко, менее 15 раз в 1 ч.

К двигателям с тяжелым пуском относятся двигатели подъемных кранов, центрифуг, шаровых мельниц, пуск которых продолжается более 10 с, а также дви­гатели, которые пускаются очень часто - более 15 раз в 1 ч.К этой категории относят и двигатели с более легкими условиями пуска, но особо ответственные, для ко­торых совершенно недопустимо ложное перегорание вставки при пуске.

Выбор номинального тока плавкой вставки для от­стройки от пускового тока производится по выражению: I_вс ≥I_пд/К,(12.4)

где I_пд - пусковой ток двигателя, определяемый по пас­порту, каталогам или непосредственным измерением; К - коэффициент, определяемый условиями пуска и равный для двигателей с легким пуском 2,5, а для двигателей с тяжелым пуском 1,6…2.

Поскольку вставка при пуске двигателя нагревается и окисляется, уменьшается сечение вставки, ухудшается состояние контактов, она может ложно перегореть при нормальной работе двигателя. Вставка, выбранная в со­ответствии с (12.4), может сгореть также при затянувшем­ся по сравнению с расчетным временем пуске или само­запуске двигателя. Поэтому во всех случаях целесооб­разно измерить напряжение на вводах двигателя в мо­мент пуска и определить время пуска.

Для предотвращения сгорания вставок при пуске, что может повлечь за собой работу двигателя на двух фазах и его повреждение, целесообразно во всех случаях, когда это допустимо по чувствительности к токам КЗ, выбиратьвставки более грубыми, чем по условию (12.4).

Каждый двигатель должен защищаться своим отдельным аппаратом защиты. Общий аппарат допускается длязащиты нескольких маломощных двигателей только в томслучае, если будет обеспечена термическая устойчивость пусковых аппаратов и аппаратов защиты от перегрузки, установленных в цепи каждого двигателя.

Защита магистралей, питающих несколько двигателей, должна обеспечивать и пуск двигателя с наибольшим пусковым током и самозапуск двигателей, если он допустим по условиям техники безопасности, технологического процесса и т. п. При расчете защиты необходимо точно определить какие двигатели отключаются при понижении или полном исчезновении напряжения, какие остаются включенными, какие повторно включаются при появлении напряжения.

Для уменьшения нарушений технологического процесса применяют специальные схемы включения удерживающегоэлектромагнита пускателя, обеспечивающего немедленное включение в сеть двигателя при восстановлении напряжения. Поэтому в общем случае номинальный ток плавкой вставки, через которую питается несколько самозапускающихся двигателей, выбирается по выражению: I_вс ≥ ∑I_пд /К,

где ∑I_пд - сумма пусковых токов самозапускающихся двигателей.

Поскольку пусковой ток в 5…7 раз превышает номи­нальный ток двигателя, плавкая вставка, выбранная по выражению (12.4), будет иметь номинальный ток в 2…3 раза больше номинального тока двигателя и, выдержи­вая этот ток неограниченное время, не может защитить двигатель от перегрузки.

Для защиты двигателей от перегрузки обычно при­меняют тепловые реле, встраиваемые в магнитные пуска­тели или в автоматические выключатели.

Если для защиты двигателя от перегрузки и управ­ления им применяется магнитный пускатель, то при вы­боре плавких вставок приходится учитывать также усло­вие предотвращения повреждения контактов пускателя.

Дело в том, что при КЗ в двигателе снижается напряжение на удерживающем электромаг­ните пускателя, он отпадает и разрывает ток КЗ. свои­ми контактами, которые, как правило, разрушаются. Для предотвращения этого КЗ в двигателе должны отключаться предохранителем раньше, чем ра­зомкнутся контакты пускателя.

Это условие обеспечивается, если время отключения тока КЗ предохранителем не превышает 0.15…0.2 с;для этого ток КЗ должен быть в 10…15 раз больше но­минального тока вставки предохранителя, защищающего двигатель.