浅谈三相异步电动机的保护

摘 要：随着经济的快速发展，各行各业都取得较快的发展速度，电动机为需要动力支持的各行业提供源动力，所以其正常稳定的运行对于行业的发展具有十分重要的意义。本文对电动机的保护与控制关系进行了分析，同时对电动机的保护装置及保护装置与异步电动机的协调配合等情况进行了具体的阐述。

关键词：异步电动机；保护装置；控制

中图分类号：TM32 文献标识码：A

在我国国民经济的主要部门如石油、化工、冶金、纺织、煤炭等各个行业中电动机作为原动力得以广泛的应用，对这些行业的发展提供了源源不断的动力支持，在一定程度上对行业的发展起到了积极的推动作用。目前我国电动机的数量较为庞大，但对电动机的保护工作一直没有加以完善，所以每年我国因对电动机保护不利所造成的烧毁数量达到数十万台之多，这在经济上所造成的损失是十分巨大的，因此对电动机的保护就显得刻不容缓。

1电动机的保护与控制关系

电动机的保护和控制并不是单一存在的，二者之间是相互关联，紧密配合在一起的，在对电动机进行保护时，其控制也同时动作；同样，在对其进行控制时，其保护也同样动作。例如在电动机起动时，则会在瞬间产生平时几倍以上的起动电流，这时则需要由接触器和断路器来进行有效的控制，但接触器和断路器需要承受得了电流的考验，所以在使用中，接触器和断路器往往会与起动器串联在一个主回路中，这时起动时电流的考核由接触器来承担，而电动机过载电流分段的考核则由其它电器来承担，同时由其他保护装置来实现保护功能。

2电动机保护装置

电动机保护装置主要针对于电动机运行中的定子绕组的相间短路和单相接地和匝间短路等故障来进行动作。对于相间短路时所装置的保护装置，可以有效的避免由于相间短路而导致电动机受到损坏，另外在发生相间短路时，当供电网络电压不断降低时，则会对其他的用电设备造成严重的影响，所以保护装置在这时能起到保护电动机和其他设备的作用，使电动机在发生相间短路时会在第一时间内切断故障，有效的避免或是减轻损害所带来的影响。单相接地对电动机的危害性，取决于供电网络中性点的接地方式。在380/220伏三相四线制电网中，电源变压器的中性点通常是接地的，这时单相接地故障可有保护相间故障的三相式保护装置来切除，对3～10千伏供电网络，一般均为小接地电流系统。

电动机在运行过程中，如果出现不正常的工作状态时，多数情况是由于电动机的过负荷运行所导致的，在电动机运行时，引起过负荷的原因较多，如果电动机长期超负荷运行，将会使电动机的温度过高，有时会超出规定的范围，长此以往，将会对电动机造成绝缘老化，严重时会烧毁电动机。在现阶段的电厂运行中，主要应用的为小型的电动机，这类电动机的保护装置安全可靠，简单易行。对于电动机的保护，主要有电流和温度检测两大类。

2.1电流检测型保护装置

（1）热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器；从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器；JR20型、JR36型热过载继电器。

（2）带有热-磁脱扣的电动机保护用断路器和热继电器作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用，特别是小容量断路器尤为显著。

（3）电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。

2.2温度检测型保护装置

（1）双金属片的继电器存在于电动机的绕组中的，在电动机运行的过程中，如果电动机出现超负荷运行，将会使绕组的温度升高，当温度达到极限值附近时，双金属片将会受热而变得弯曲，从而断开触点，将电路切断。

（2）热保护装置是直接安装在电动机本体上的，利用热动式来进行过载保护，和温度继电器的不同之处是，在其中是有双金属片来作为电动机回路的，通过金属片的温度感应来进行电路保护。在电动机运行时，如果出现过载现象，温度达到极限值时，双金属片将会自动跳开，触点切断，电路形成断路。

（3）对于绕组的温度进行测量与监视是热动保护装置的重要依据，所以在电动机的定子中，每相绕组中都会有一至两个的检测线圈。对于绕组的温度进行监视的仪器为自动平衡式的温度计，可以对温度进行有效的监测。

（4）在电动机绕组中，还埋入了热敏电阻，当温度超出了规定的范围时，电阻值将会迅速的升高，同时，电子电路检测启动，然后继电器会发挥作用，起到保护功能。

3保护装置与异步电动机的协调配合

在电动机启动的瞬间，过载保护装置就要发挥作用，但是在时间上，要比电动机长一些，但其又不能太长，需要避开电动机起动时的瞬间电流。由于要起到保护的作用，所以过载保护瞬时动作电流要高于电动机起动时的电流，这样才能有效的保证电动机正常的起动，并运转起来。由于起动后还需要保证后备供电线路的保护功能，所以保护装置的动作时间要比导线的热特性小一些才能保证后备保护功能的正常。

结语

对于异步电动机的保护方法较多，但在日常对异步电动机的保护方式上需要选择适合的，经济性好，同时又能达到良好保护效果的装置，这样才能真正起到保护电气装置和机械设备稳定、正常运行，保证电厂的正常运转。

参考文献

[1]苏大鹏，方增奎.三相异步电动机保护方法初探[J].陕西教育，2009.

[2]沈广鸿，过荣霞，徐玓.小型三相异步电动机保护电路的设计[J].盐城工学院学报（自然科学版），2002.