电动机控制保护的选用

水泥厂电动机控制保护电器及导线的选用

摘要介绍：水泥厂电动机控制电动机控制电器、保护电器及导线选用的经验公式、速算口诀，并选编了简明快捷的选用速查表。对于防止因控制保护电器选用不当而造成电机损坏等技术问题，具有行之有效的实用价值。

1 电动机额定电流的速算速查

1.1 电动机额定电流的对表速查

在实际工作中，往往由于电动机铭牌的损坏、丢失，或缺乏实用维修电工手册等资料，不能确切知道电动机的额定电流。现在使用“电动机配用断路器、熔断器、接触器、电子型电动机保护器及导线选用速查表”(见表1，以后简称速查表)，根据电动机的额定容量，即可查出所对应的额定电流。例如一台Y132M-4，7.5kW电动机，从速查表查得其额定电流为15.4A。

1.2 电动机额定电流的速算口诀及经验公式

(1)速算口诀：

电动机额定电流(A)：“电动机功率加倍”，即“一个千瓦两安培”。

通常指常用的380V、功率因数在0.8左右的三相异步电动机，“将千瓦数加一倍”即电动机的额定电流。

(2)经验公式：

电动机额定电流(A)=电动机容量(kW)数×2

上述的速算口诀和经验公式的使用结果都是一致的，所算出的额定电流与电动机铭牌上的实际电流数值非常接近，符合实用要求，例如一台Y132S1-2，5.5kW电动机，用速算口诀或经验公式算得其额定电流：5.５×2=11A。

2 电动机配用断路器的选择

低压断路器一般分为塑料外壳式(又称装置式)和框架式(又称万能式)两大类。在水泥厂，380V245kW及以下的电动机多选用塑壳断路器。

断路器按用途可分为保护配电线路用、保护电动机用、保护照明线路用和漏电保护用等。

2.1 电动机保护用断路器选用原则

(1)长延时电流整定值等于电动机额定电流。

(2)瞬时整定电流：

对于保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流等于(8～15)倍电动机额定电流，取决于被保护笼型电动机的型号、容量和起动条件。

对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流等于(3～6)倍电动机额定电流，取决于被保护绕线转子电动机的型号、容量及起动条件。

(3)6倍长延时电流整定值的可返回时间大于或等于电动机的起动时间。按起动负载的轻重，可选用返回时间1s、3s、5s、8s、15s中的某一档。

2.2 断路器规格型号的对表速查

例如一台Y160M-4、11kW电动机，从速查表查得应配用DZ5-50型、热脱扣器额定电流为25A的断路器。

2.3 断路器脱扣器整定电流的速算口诀

“电动机瞬动，千瓦20倍”

“热脱扣器，按额定值”

上述口诀是指控制保护一台380V三相笼型电动机的断路器，其电磁脱扣瞬时动作整定电流，可按“千瓦”数的20倍”选用。对于热脱扣器，则按电动机的额定电流选择。

3 电动机配用熔断器的选择

选择熔断器类别及容量时，要根据负载的保护特性、短路电流的大小和使用场合的工作条件。

大水泥厂，除磨机、破碎机主电机为重载起动外，大多数中小型电动机采用轻载全压或减压起动，起动电流一般为额定电流的5～7倍；电源容量较大，低压配电主变压器1000～4000kVA(包括并列运行容量)，系统阻抗小，当发生短路故障时，短路电流较大；工作场合如窑、粉磨车间，通风条件差，出窑熟料及出磨水泥温度较高，致使工作环境温度较高。因此，选用熔断器的分断能力和熔体的额定电流，较之一般工业使用要适当加大一点。

3.1 熔体额定电流的对表速表

例如一台Y112M-2、4kW电动机，从速量表查得应配用RL1-60型熔断器，熔体额定电流为25A。

3.2 熔体额定电流的经验公式

熔体额定电流(A)=电动机额定电流(A)×3

3.3 熔体额定电流的速算口诀

“熔体保护，千瓦乘6”

该速算口诀，指的是一台380V笼型电动机，轻载全压起动或减压起动，操作频率较低，适合于水泥厂90kW及以下的笼型电动机。

若实际使用的电动机起动频繁，或者起动时间长，则上述的经验公式或速算口诀所算的结果可适当加大一点，但又不宜过大。总之要达到在电动机起动时，熔体不被熔断；在发生短路故障时，熔体必须可靠熔断，切断电源，达到短路保护之目的。

4 电动机配用接触器的选择

4.1 接触器的选用原则

(1)按使用类别选用：

中小水泥厂的生产实际，90kW及以下的笼型电动机占全厂电机总数的90以上，基本属于按AC-3使用类别选用。

(2)确定容量等级：

接触器的容量即主触头在额定电压等技术条件下，其额定电流的确定，应注意如下几点：

(1)工作制及工作频率的影响：

选用接触器时，应注意其控制对象是长期工作制，还是重复短时工作制。在操作频率高时，还必须考虑电弧能量的影响。在水泥厂，属于长期工作制，但操作频率不高，应尽可能选用银、银合金或镶银触头的接触器，如CJ20型系列产品。

2)环境条件的影响

在水泥厂，生产流程的环境是比较恶劣的，粉尘污染严重，通风条件差，工作场所温度较高。因此，对接触器的选择宜采取降容使用的技术措施。在水泥厂，低压多选用380V，高压多选用6000V。

4.2 接触器额定电流的对表速查

例如一台Y180L-4，220kW电动机，从速查表查得应配用CF20-63型接触器。该电机额定电流42.5A，接触器额定电流63A，按一般AC-3工作类别，该接触器可控制380V电动机功率为30kW，现在控制380V 22kW电动机，属于降容使用，考虑水泥厂生产时间及环境等特点，符合选用要求。

5 电动机配用电子型电动机保护器的选择

根据电动机的容量或额定电流，即可查出其配用的电子型电机保护器的规格型号。例如一台Y180M-4，18.5kW电动机，从速查表查得应配用DBJ-Ⅲ型、9-45A的电动机保护器，电动机额定电流35.9A，在电动机保护器的电流调节范围以内，符合选用要求。

6 电动机配用导线的选择

速查表中所列导线基于以下条件：BV型铜芯塑料线穿钢管的敷设方式；环境温度40℃；0.75～22kW电动机按轻载全压不频繁起动，30kW及以上电动机按轻载降压不频繁起动；4根导线穿钢管方式。

6.1 电动机配线口诀

“1.5加二，2.5加三”

“4加四，6后加六”

“25后加五，50后递增减五

“百二导线，配百数”

该口诀是按三相380V交流电动机容量直接选配导线的。

“1.5加二”表示1.5mm2的铜芯塑料线，能配3.5kW的及以下的电动机。由于4kW电动机接近3.5kW的选取用范围，而且该口诀又有一定的余量，所以在速查表中4kW以下的电动机所选导线皆取1.5mm2。“2.5加三”、“4后加四”，表示2.5mm2及4mm2的铜芯塑料线分别能配5.5kW、8kW电动机。

“6后加六”，是说从6mm2的开始，能配“加大六”kW的

电动机。即6mm2的可配12kW，选相近规格即配11kW电动机。10mm2可配16kW，选相近规格即配15kW电动机。16mm2可配22kW 电动机。这中间还有18.5kW电动机，亦选16mm2的铜芯塑料线。

“25后加五”，是说从25mm2开始，加数由六改为五了。即25mm2可配30kW的电动机。35mm2可配40kW，选相近规格即配37kW电动机。

“50后递增减五”，是说从50mm2开始，由加大变成减少了，而且是逐级递增减五的。即50mm2可配制45kW电动机(50-5)。70mm2可配60kW(70-10)，选相近规格即配备55kW电动机。95mm2可配80kW(95-15)，选相近规格即配75kW电动机。

“百二导线，配百数”，是说120mm2的铜芯塑料线可配100kW电动机，选相规格即90kW电动机。

6.2 电动机配用导线的对表速查

例如一台Y180L-4、22kW电动机，从速查表查得应配BV型16mm2的铜芯塑料线。

7 有关使用速查表的几项说明

(1)表中所列电动机为Y系列380V 50Hz三相异步电动机，对于其他系列电动机，只要额定电压和频率相符，额定电流相接近，也可参考使用。

(2)选用的BV型铜芯塑料线截面，是以水泥厂供用电距离在200m及以下，年运行时间7000～8000h，以降低线路损耗节电效益显著等条件考虑的。

如果供电距离大于200m，则需要按常规的导线选用设计条件(如发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度)，另行设计计算。

如果采用BLV型塑料铝芯线，其规格要降一级选用。即2.5mm2铝芯线可代替1.5mm2铜芯线，4mm2铝芯线可代替2.5mm2铜芯线……，其他依此类推