Защиты электродвигателей сельскохозяйственного назначения

  ГРНТИ:44.29.31

А.Н. Новожилов1, Т.А. Новожилов2, Г.Ж. Асаинов3 

1д.т.н профессор., 2к.т.н доцент., 3докторант, 1,3Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, 2Омский государственный техническии университет.

e-mail: 007giba@mail.ru

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Осуществлен анализ повреждаемости асинхронных двигателей сельскохозяйственного назначения. Выяснено, что основной причиной повреждения таких асинхронных двигателей является обмотка статора, которая выходит из строя в основном из-за перегрева и короткого замыкания. Выяснено также, что в настоящее время для защиты от перегрева используется тепловое реле магнитного пускателя или тепловой расцепитель автоматического выключателя. Однако эти защиты не всегда адекватно реагирует на перегрева обмотки статора из-за того, что ее работа основана на измерении тока АД. В тоже время защита асинхронного двигателя сельскохозяйственного назначение от коротких замыканий осуществляется с помощью плавкого предохранителя или электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, которые обладают низкой чувствительностью к коротким замыканиям в обмотке статора, так как их приходится отстраивать от токов в режиме пуска.

Ключивые слова: асинхронный двигатель, обмотка статора, короткие замыкания, перегрев, плавкие предохранители, тепловые реле магнитных пускателей, автоматические выключатели.

ВЕДЕНИЕ

Как известно электроснабжение сельскохозяйственных предприятий осуществляется с помощью трехфазных сетей напряжением 380В с глухо заземленной нейтралью. А в качестве электропривода на этих предприятиях в основном используют асинхронный двигатель (АД). Это вызвано простотой и надежностью в эксплуатации АД.

В тоже время из мировой практики эксплуатации АД известно, что примерно 90-95% их отказов приходится на повреждение обмотки статора. Примерно 58% этих отказов возникает из-за обугливания обмотки статора в следствии ее перегрева, вызванного обрывом одной фазы, перегрузом или нарушением его нормальной вентиляции, а также заклинивания ротора. Остальные 32-37% отказов происходят из-за витковых или междуфазных коротких замыканий. Следует добавить, что эти данные не совсем точны из-за того, что при анализе причин возникновения повреждения АД после отключения часто по один вид повреждения обмотки статора принимается за другой.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Для сокращения ущерба от КЗ в обмотках статора и ротора АД с напряжением питания 380В, и в соединительном кабеле в соответствии с ПУЭ [1] используют токовые защиты, которые должны отвечать требованиям селективности, быстродействия и чувствительности, а также обладать надежностью функционирования.

В соответствии с этими ПУЭ в разделе «Защита электродвигателей напряжением до 1 кВ» в качестве токовых защит [1] рекомендуется использовать плавкие предохранители и электромагнитные расцепители, которые являются элементом конструкции автоматического выключателя.

Плавкие предохранители [2-4] представляют собой устройства защиты, работа которых основана на разрыве защищаемой электрической цепи при КЗ. Конструкции предохранителей разнообразны, но все их можно условно разделить на плавкие, управляемые и жидкометаллические самовосстанавливающие.

[pic 1]

Рисунок 1 Плавкие предохранители

Все плавкие предохранители имеют корпус из изолирующего материала, металлические контакты и плавкую вставку. В сетях 380В наибольшее распространение получили предохранители типа ПР-2 и ПН-2, внешний вид которых приведен на рисунке 1.