电动机型断路器的选用方法.docx

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电动机型断路器的选用方法

电动机型断路器的选用方法

我们看到了主回路由3种元件构成，即断路器+接触器+热继电器。

在这里，断路器执行短路保护，接触器执行合分操作，热继电器执行过载保护。

注意看断路器的符号，其中有一只半圆，这是短路保护的符号，可见，这台断路器是单磁断路器。

真正的电动机型断路器，必须具有电动机的过载保护L功能，必须具有电动机的堵转保护R功能，具有电动机的欠压U保护功能和断相保护功能，以及短路保护I功能。

以下分别讨论：

（1）电动机型断路器的过载保护L功能

电动机型断路器，必须把热继电器的特性包含到断路器的过载保护中。

我们来看GB14048.4-2010《低压开关设备和控制设备_第4-1部分_接触器和电动机起动器_机电式接触器和电动机起动器（含电动机保护器）》标准对热继电器的要求是什么，如下：

我们特别关注热继电器的脱扣级别10A、10、20和30，这四种脱扣级别为最常用的方式，其中前三种用于电动机的一般性直接起动，而30脱扣方式为电动机的重载起动方式。

显见，如果电动机型断路器能够实现对电动机的过载保护，则它必须具有这四种电动机过载保护方式。

我们来看看ABB的Tmax电动机型断路器的参数，如下：

对照其中电动机型断路器的过载保护功能与标准表2中的数据，我们发现它们是类似的。

也就是说，电动机型断路器的过载保护能够取代热继电器的功能。

下图是电动机型断路器的L参数时间-电流特性曲线：

注意看图中四个参数（10A、10、20、30）的冷态和热态，正好对应于热继电器双金属片的冷态和热态保护曲线。

所谓冷态，指的是电动机首次起动，而热态自然就是电动机再次重复起动了。

另外，请注意到两个要点：

第一个要点：

电动机型断路器对电动机的过载保护属于热保护，不属于电子式保护；

第二个要点：

低压配电断路器的标准是GB14048.2-2008《低压开关电器和控制电器第2部分：

断路器》，但低压电动机型断路器的过载保护标准却是GB14048.4-2010《低压开关设备和控制设备_第4-1部分_接触器和电动机起动器_机电式接触器和电动机起动器（含电动机保护器》，而其短路保护部分的标准仍然是GB14048.2-2008。

第三个要点：

过载保护的电流值从1.05倍额定电流开始。

（为什么？

）

（2）电动机型断路器的堵转保护R功能和断相保护U功能

堵转指的是电动机在运行时突然发生的负载阻转矩剧增的现象。

当堵转发生时，有可能会自行消失，也可能会越趋严重，造成电动机转速剧烈下降，电动机电流剧增现象。

因此，当堵转发生时，保护器件应当先延迟一段时间，如果堵转仍然存在，则执行保护跳闸操作。

我们来看标准怎么说：

再看看ABB的电动机型断路器的堵转保护：

我们看到，堵转保护功能是满足标准要求的。

U保护指的是断相保护。

断相，对于电动机来说很致命。

一旦出现断相，电动机进入单相运行状态（注意：

虽然还有两相存在，但其电压为380V，其实就是单相运行），旋转磁场已经不复存在，而且电流很大。

电机会在短时间内烧毁。

因此，断相（有时又叫做缺相）保护非常重要。

我们来看堵转保护R功能和电压保护U功能的时间-电流特性曲线：

图中粉色的区域很模糊，看不清。

从横坐标0.4倍In开始垂直向右到0.9倍In，时间从1s到10s。

（3）电动机型断路器的参数设置

电动机型断路器的参数设置如下：

我们看到，L特性由标准决定，R特性是反时限的，I特性是定时限的，U特性也是定时限的。

下图是电动机型断路器的参数：

我们看到，断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短路接通能力与配电断路器是一致的。

（4）电动机型断路器的选用方法

在选用电动机型断路器时，要满足电动机的功率参数要求、要考虑到电动机是直接起动还是重载起动，还有低压配电系统的短路参数，以及各元件之间的短路保护协调配合关系等等。

最好按断路器厂家给出的参数选型表来选用。

下图是ABB的电动机型断路器选型表：

注意到表中电动机按星三角起动方式起动，而且短路保护配合关系是类型1，系统短路容量是50kA。

表中给出了断路器的型号和规格，还有接触器的型号和规格。