Volba typu ochrany motoru

Nouzové režimy se vyskytují při provozu různých elektrických instalací. Mezi hlavní patří zkraty, technologická přetížení, neúplné fázové režimy, zablokování rotoru elektrického stroje.

Nouzové režimy provozu elektromotorů

Zkratovým režimem se rozumí, když přetěžovací proud několikrát překročí nominální hodnotu. Režim přetížení je charakterizován nadproudem 1,5-1,8krát. Technologická přetížení vedou ke zvýšení teploty vinutí motoru nad přípustnou úroveň, jeho postupné destrukci a poškození.

Ztráta fáze (ztráta fáze) nastává v případě spálené pojistky ve fázi, přerušení vodiče, selhání kontaktu. V tomto případě dochází k přerozdělení proudů, zvýšené proudy začnou protékat vinutím elektromotoru, je možné, že se mechanismus zastaví a elektrický stroj se porouchá. Nejcitlivější na polofázové režimy jsou elektromotory nízkého a středního výkonu, tedy nejčastěji používané v průmyslu a zemědělství.

Zaseknutý rotor elektrického stroje může nastat při zničení ložiska, zaseknutí běžícího stroje. Toto je nejtěžší režim. Rychlost nárůstu teploty vinutí statoru dosahuje 7 — 10 °C za sekundu, po 10 — 15 s teplota motoru překročí povolené limity. Tento režim je nejnebezpečnější pro motory s nízkým a středním výkonem.

Největší počet havarijních poruch elektromotorů je způsoben technologickými přetíženími, zaseknutím, zničením ložiskové jednotky... Až 15 % poruch vzniká výpadkem fáze a vznikem nepřijatelné nesymetrie napětí.

Druhy elektrických zařízení pro ochranu elektromotorů

Pro ochranu elektrického zařízení před nouzovými režimy, jističe, pojistky, tepelná relé, vestavěná teplotní ochranná zařízení, fázově citlivá ochrana a další zařízení.

Při výběru typu ochrany se berou v úvahu konkrétní provozní podmínky, rychlost, spolehlivost, snadnost použití a ekonomické ukazatele.

V elektrických instalacích do 1000 V se obvykle provádí ochrana zkratovými pojistkami nebo elektromagnetickými nadproudovými spouštěmi zabudovanými do jističů.

Kromě toho může být ochrana elektromotorů proti zkratu provedena tox relé připojeným k jedné z fází statoru přímo nebo pomocí proudového transformátoru a časového relé.

Ochrana proti přetížení Dělí se na dva typy: přímočinná ochrana reagující na nadproud a nepřímá ochrana reagující na přehřátí.Nejběžnějším typem nadproudové ochrany, která se používá k ochraně elektromotorů před přetížením (včetně vypínání), jsou tepelná relé... Vyrábějí se v řadách TRN, TRP, RTT, RTL. Třífázová tepelná relé PTT a RTL také chrání před ztrátou fáze.

Fázově citlivá ochrana (FUS) chrání před ztrátou fáze, zaseknutím mechanismu, zkratem, nízkým izolačním odporem elektromotoru.

Ochranu proti přetížení a zaseknutí mechanismu lze provést také pomocí speciálních bezpečnostních konektorů... Uvedený typ ochrany se používá na lisovacích zařízeních. Pro ochranu proti výpadku fáze jsou sériově vyráběna relé výpadku fáze typu E-511, EL-8, EL-10, moderní elektronická a mikroprocesorová relé.

Ochrana nepřímých akcí obsahuje vestavěnou teplotní ochranu UVTZ, která nereaguje na aktuální hodnotu, ale na teplotu vinutí motoru, bez ohledu na důvod, který zahřívání způsobil. V současné době se pro tyto účely stále častěji používají moderní elektronická a mikroprocesorová tepelná relé, reagující na změny odporu termistorů zabudovaných ve vinutí statoru elektromotoru.

Postup pro výběr typu ochrany pro elektromotory

Při výběru typu ochrany byste se měli řídit následujícími ustanoveními:

• nejkritičtější elektrické přijímače, jejichž porucha může vést k velkému poškození, jsou vystaveny systémové kontaminaci nebo pracují při zvýšených teplotách, stejně jako při prudce se měnícím zatížení (drtící stroje, pily, stroje na pícniny), musí být chráněny vestavěnými teplotní ochranu a jističe nebo pojistky.

• Ochrana elektromotorů s nízkým výkonem (do 1,1 kW), které obsluhuje vysoce kvalifikovaný personál, může být provedena tepelnými relé a pojistkami.

• Elektromotory středního výkonu (více než 1,1 kW) pracující bez servisního personálu se doporučuje chránit ochranou fázově citlivými zařízeními.

Tato doporučení vycházejí z výsledků rozboru činnosti ochranného zařízení v havarijních podmínkách. Současně byly stanoveny následující charakteristiky fungování ochranných zařízení.

Tepelná relé, fázově citlivá ochrana a vestavěná teplotní ochrana fungují spolehlivě při nízkém přetížení a rozšířených provozních režimech. V tomto případě by výběr preferovaného zařízení měl vzít v úvahu ekonomické ukazatele. Při proměnlivé zátěži s periodou kolísání zátěže úměrnou konstantnímu zahřívání motoru nepracují tepelná relé spolehlivě a je třeba použít integrovanou teplotní ochranu nebo fázově citlivou ochranu. Pro náhodná zatížení jsou spolehlivější ochranná zařízení, která fungují jako funkce teploty spíše než proudu.

Při zapojení elektropohonu do sítě s neúplnou fází protéká jeho vinutími proud blízký rozběhovému proudu a ochranná zařízení fungují spolehlivě. Pokud však po zapnutí elektromotoru dojde k přerušení fáze, pak proud závisí na zátěži. Tepelná relé mají v tomto případě významnou mrtvou zónu a je lepší použít fázově citlivou ochranu a vestavěnou teplotní ochranu.

Pro delší spouštění je použití tepelných relé nežádoucí.Pokud začnete s nižším napětím, tepelné relé může omylem vypnout motor.

Při zaseknutí rotoru elektromotoru nebo běžícího stroje je proud v jeho vinutích 5-6krát vyšší než jmenovitý. Tepelná relé by v této situaci měla vypnout elektromotor během 1-2 sekund. Teplotní ochrana při nadproudu 1,6 a vyšším má velkou dynamickou chybu, proto nemusí dojít k vypnutí elektromotoru, dojde k nepřijatelnému přehřátí vinutí a prudkému snížení životnosti elektrického stroje. Tepelná relé a vestavěná tepelná ochrana proti přetížení pracují s nízkou účinností. V takových situacích je lepší použít fázově citlivou ochranu.

Při použití moderních tepelných relé RTT a RTL je stupeň poškození elektrického zařízení mnohem nižší než při použití relé typu TRN, TRP a v některých případech je srovnatelný s mírou poškození při instalaci vestavěné tepelné ochrany.

V současné době jsou pro ochranu zvláště důležitých elektromotorů moderní univerzální mikroprocesorová ochranná zařízení, kombinující všechny typy ochran a mající možnost flexibilně konfigurovat parametry odezvy.

Oblast použití různých ochranných zařízení závisí na počtu poruch elektrických zařízení, množství technologických poruch při odstávce, nákladech na pořízení ochranných zařízení. Pro výběr preferované možnosti je nutné prozkoumat možnosti.