配電柜在設計時(shí)考慮到許多外部因素影響,為了確保配電柜能正常運行和免受損失,實(shí)際電路中保護環(huán)節是必不可少的,掌握這些保護電路原理,對我們識圖是很有利的。電路中的保護環(huán)節在一個(gè)電路中最常用的保護環(huán)節有短路保護和過(guò)載保護環(huán)節兩種。有的電路除具有以上兩種保護環(huán)節外,還有缺相保護(即三相電缺相時(shí),使電路斷電)、欠壓保護、過(guò)流保護等環(huán)節。
1.電氣線(xiàn)路短路保護電路
短路保護是指電路發(fā)生短路故障時(shí),能使故障電路與其電斷開(kāi)的保護環(huán)節。短路保護常用熔斷器實(shí)現,在圖中保險盒1FU和2FU熔斷器都是短路保護環(huán)節。在實(shí)際電路中有的熔斷器與刀開(kāi)關(guān)合為一體,在畫(huà)電路圖時(shí)將熔斷器畫(huà)在刀開(kāi)關(guān)上,短路保護熔斷器都設置在近電部位,也就是被保護電路的電源引入位置。
2.電氣控制過(guò)載保護環(huán)節
過(guò)載保護環(huán)節是電力拖動(dòng)電路中重要的保護環(huán)節。過(guò)載保護是指對電動(dòng)機過(guò)載時(shí),能使電動(dòng)機自動(dòng)斷電的保護,過(guò)載保護常用熱繼電器實(shí)現。下圖中畫(huà)出了具有短路和過(guò)保護的電動(dòng)機點(diǎn)動(dòng)電路原理圖可見(jiàn),圖中所示電路只比原圖電路多了一個(gè)熱繼電器FR。熱繼電器的發(fā)熱元件于三相異步電動(dòng)機定子繞組電路中,而熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于控制回路的交流接觸器KM線(xiàn)圈下端。
當閉合刀開(kāi)關(guān)QK后,按下按鈕開(kāi)關(guān)SB,則交流核觸器KM線(xiàn)得電動(dòng)作,KM主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機M啟動(dòng)運行。若電動(dòng)機運行過(guò)程中過(guò)載,則電動(dòng)機定子繞組電流過(guò)大,通過(guò)熱繼電器的熱元件電流過(guò)大,會(huì )使熱維電器動(dòng)作,則熱維電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),從而使輔助電路中交流接觸器KM線(xiàn)圈斷電,KM的主觸點(diǎn)斷開(kāi),使電動(dòng)機斷電,從而保護電動(dòng)機。
3.電路的過(guò)流保護和欠壓保護環(huán)節
電路過(guò)流保護用電流繼電器,電路欠壓保護用電壓繼電器。這兩種繼電器動(dòng)作特殊,可以實(shí)現對電路的過(guò)電流和欠電壓保護作用。電流繼電器線(xiàn)圈通過(guò)電流等于或超過(guò)整定電流時(shí),它才能動(dòng)作,其線(xiàn)圈通過(guò)電流小于整定電流,它不動(dòng)作電壓繼電器只有其線(xiàn)圈所加電壓為整定值時(shí),它才能動(dòng)作。
一且線(xiàn)圈電壓值低于整定電壓值一定量值后,則電壓繼電器會(huì )立即返回原始狀態(tài)(使常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)、常閉觸點(diǎn)閉合)用電流繼電器和電壓繼電器作為電路過(guò)流和欠壓保護電路如下圖所示,圖中所示電路與前面電路圖相比較多了兩個(gè)電壓繼電器1KV和2KV,多了三個(gè)電流繼電器1KA、2KA、3KA:以上五繼電器都在主電路中。
圖中所示電路比原來(lái)圖中所示電路還多了停止按鈕開(kāi)關(guān)1SB,面且在2SB按鈕開(kāi)關(guān)處并聯(lián)了交流接觸器KM的軸助觸點(diǎn)(常開(kāi)FR觸點(diǎn))。下面我們分析1KV、2KV、1KA、2KA、3KA五個(gè)繼電器的作用。電壓繼電器1KV和2K接于主電路的三根相線(xiàn)上;當刀開(kāi)關(guān)QK閉合時(shí),兩個(gè)電壓繼電器所承受的是線(xiàn)電壓,若電源電壓正常,則1KV和2KV都會(huì )動(dòng)作,使其常開(kāi)觸點(diǎn)(輔助電路中的1KV和2KV)閉合;
為交流接觸器KM線(xiàn)圈得電提供通路,當電電壓低于規定范國值時(shí)(欠壓),1KV或2KV會(huì )因線(xiàn)路欠壓復歸原始狀態(tài),使輔助電路中的1KV、2KV觸點(diǎn)至少有一個(gè)斷開(kāi),致使交演接觸器KM線(xiàn)圖斷電,使得主電路的用電器(電動(dòng)機M)斷電停止工作。
電流繼電器1KA,2KA、3KA都是串接于主電路的三根相線(xiàn)中,當電動(dòng)機M通電工作時(shí),三個(gè)電流繼電器線(xiàn)圈都有電流通過(guò),因為三個(gè)電流繼電器的整定電流是電動(dòng)機額定電流1.5~2倍,三個(gè)電流繼電器通過(guò)的電流都沒(méi)有達到電流繼電器動(dòng)作電流值,所以三個(gè)電流繼電器都不動(dòng)作,它們的常閉觸點(diǎn)(軸助電路中的1KA、2KA、3KA)都處于閉合狀態(tài),接觸器KM得電正常工作。
當電動(dòng)機M在運行過(guò)程中,如果電流突然很大(電動(dòng)機過(guò)載嚴重),通過(guò)1KA、2KA、3KA線(xiàn)圈的電流達到動(dòng)作電流值時(shí),則三個(gè)電流繼電器會(huì )立即動(dòng)作,使其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),則輔助電路交流接觸器KM線(xiàn)圈通電回路斷開(kāi)KM失電,則其常開(kāi)動(dòng)合觸點(diǎn)都會(huì )斷開(kāi),從面使電動(dòng)機M斷電,停轉。
以上陳述的內容就是電壓繼電器和電流繼電器所起到的災壓保護和過(guò)流保護作用,在圖中所示的電路中電壓繼電器1KV和2KV還起到缺相保護的作用,當閉合刀開(kāi)關(guān)后,若電源缺相(有一根相線(xiàn)對地無(wú)電壓或兩根相線(xiàn)對地無(wú)電壓),則兩個(gè)電壓繼電器1KV和2KV至少有一個(gè)繼電器不動(dòng)作,所以交流接觸器KM線(xiàn)圖回路是斷開(kāi)狀態(tài)。
如果電路處于正常通電工作狀態(tài)時(shí),突然電源缺相,則1KV或2KV至少會(huì )有一個(gè)斷電立即返回原始狀態(tài),而使輔助電路斷電,接觸器KM失電,常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi),使主電路用電器(電動(dòng)機M)斷電。由此可見(jiàn)圖電路中的1KV和2KV兩個(gè)電壓繼電器不但能起到欠壓保護作用,還能起到缺相保護作用。
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