Про защиту двигателей Опции

[Abysmo]

Может ли при больших токах для защите двигателя комбинация выключателя-разьединителя, контактора и электронного реле защиты двигателя (Moeller ZEV) применяться вместо кобинации автоматического выключателя (предохранителей) и контактора и есть ли на это какие-либо нормы. В ПУЭ на этот счет никаких четких указаний вроде нет. Электронное реле защиты двигателя будет просто отключать контактор в нештатных ситуациях, а выключатель-разьединитель будет служить для ручного отключения при регламентных работах.
Тема навеяна стоимостью автоматов защиты на большие токи которая вместо с контактором становится просто умопомрачительной

Сообщение отредактировал Abysmo - 6.6.2007, 12:09

[Abysmo]

Может ли при больших токах для защите двигателя комбинация выключателя-разьединителя, контактора и электронного реле защиты двигателя (Moeller ZEV) применяться вместо кобинации автоматического выключателя (предохранителей) и контактора и есть ли на это какие-либо нормы. В ПУЭ на этот счет никаких четких указаний вроде нет. Электронное реле защиты двигателя будет просто отключать контактор в нештатных ситуациях, а выключатель-разьединитель будет служить для ручного отключения при регламентных работах.
Тема навеяна стоимостью автоматов защиты на большие токи которая вместо с контактором становится просто умопомрачительной

Сообщение отредактировал Abysmo - 6.6.2007, 12:09

[Kass]

Насколько я понимаю, основная сложность защиты по току состоит в том, что пусковой ток значительно превышает номинальный. Поэтому если вы поставите защиту близко к номинальному току, то она будет срабатывать при разгонах. Если поставите близко к пусковому, то перегрузки в номинальном режиме не приведут к срабатыванию защиты. Поэтому чаще всего защита предназначена не столько уберечь мотор, сколь уберечь остальное от пожара. Полноценная защита есть в частотниках, т.к. токовая защита учитывает разгоны и торможения, и соответсятвенно меняется уставка. Поэтому надо определиться, что мы вкладываем в понятие "защита двигателя", именно защиту самого двигателя, или защиту от самого сгоревшего двигателя.

[Гость_Slavik_*]

Тема навеяна стоимостью выключателей-разьединителей на большие токи которая вместо с контактором становится просто умопомрачительной

Т.е. Вы, судя по преамбуле, хотели написать про большую стоимость автоматов, а не разъединителей?
А как же защита от КЗ? Тут в ПУЭ всё чётко.

[Abysmo]

Kass, вы немного не в теме насчет защиты двигателей.

Если поставите близко к пусковому, то перегрузки в номинальном режиме не приведут к срабатыванию защиты.

На это существуют классы защиты двигателей. В зависимости от характера пуска выбирается соответствующий класс в электронном реле. Посмотрите на картинку ниже и Вам все станет ясно.



Электронное реле, обозначенное выше обеспечивает все эти защиты. Принципиальный вопрос формулируется так:

"Можно ли вместо автоматата защиты двигателя, который разрывает цепь автоматически помимо контактора, поставить комбинацию из рубильника и электронного реле, которое то же будет разрывать цепь автоматически, но за счет использования контактора. Основная проблема тут: возможное "сваривание" контактов контактора при КЗ.

Т.е. Вы, судя по преамбуле, хотели написать про большую стоимость автоматов, а не разъединителей?

Верно, исправил.

А как же защита от КЗ?

За счет электронного реле + контактора. Возможна такая комбинация?

[Гость_Slavik_*]

За счет электронного реле + контактора. Возможна такая комбинация?

Не думаю. Я, на месте принимающего, точно бы не принял. Написано же чёрным по белому:
"Для защиты электродвигателей от КЗ должны применяться предохранители или автоматические выключатели".
Электронное реле - это защита от перегрузки.

[Гость_Igor Filkov_*]

Кратко - нет. Контактор не предназначен для разрывания токов КЗ в диапазоне > 50 номиналов (да и даже больше 15 номиналов...). Защита должна осуществляться устройствами быстрого отключения. Думаю - это основное. МЭК 60947 и соответствующий гост 50* серии.
Автомат должен отработать за <10 мс. Стандарта правда нет под рукой. Из твоих время-токовых характеристик неочевидно время срабатывания. Электронное реле скорее всего сработает при токах >15 номиналов (хотя и не факт!) и если сработает, то вопрос - не будет ли поздно?

Сообщение отредактировал Igor Filkov - 6.6.2007, 13:58

[Гость_Igor Filkov_*]

Kass, вы немного не в теме насчет защиты двигателей.
На это существуют классы защиты двигателей. В зависимости от характера пуска выбирается соответствующий класс в электронном реле. Посмотрите на картинку ниже и Вам все станет ясно.



Электронное реле, обозначенное выше обеспечивает все эти защиты.

Замечание Kass сделал вполне корректное. Электронное реле означает что в нем нет биметалла, но не означает априори что оно I2t считает, может быть просто токовое реле, из втоего первого поста не было 100% очевидно. Хотя на сайте таки сказано:

Like overload relays operating on the bimetallic strip principle, electronic motor-protective relays are current-dependent protective devices.
The acquisition of the actual flowing motor current in the three external conductors of the motor connections is with motor protection system ZEV with seperate push-through sensors or a sensor belt. These are combined with an evaluation unit so that seperate arrangement of the current sensor and the evaluation unit is possible.

Насчет классов защиты двигателей. Вроде ГОСТ трактует это как класс расцепления, хотя могу путать.

Может ли при больших токах для защите двигателя ***

Большой - это какой в амперах? Я уже писал не раз про TeSys U, который обеспечивает и защиту от КЗ и от перегрузки, физически являясь одном устройством, а не двумя совединенными вместе. Но это увы, только на токи <32А. Все что выше реализуется так же как по твоей ссылке, но автомат там стоять обязан по причинам указанным выше.

Вдогонку: у этого моеллеровского аппарата есть что-то вроде тепловой памяти? Вдруг там частые пуски-остановы?

Сообщение отредактировал Igor Filkov - 6.6.2007, 13:49

[Гость_Igor Filkov_*]

Насколько я понимаю, основная сложность защиты по току состоит в том, что пусковой ток значительно превышает номинальный. Поэтому если вы поставите защиту близко к номинальному току, то она будет срабатывать при разгонах. Если поставите близко к пусковому, то перегрузки в номинальном режиме не приведут к срабатыванию защиты. Поэтому чаще всего защита предназначена не столько уберечь мотор, сколь уберечь остальное от пожара. Полноценная защита есть в частотниках, т.к. токовая защита учитывает разгоны и торможения, и соответсятвенно меняется уставка. Поэтому надо определиться, что мы вкладываем в понятие "защита двигателя", именно защиту самого двигателя, или защиту от самого сгоревшего двигателя.

Есть электронные реле защиты (токовые реле перегрузки), не считающие I2t и срабатывающие куда быстрее, чем реле с биметаллом, имеющие определенную инерционность. В таких реле есть регулятор, с помощью которого можно отстроиться по времени от пусковых токов.
Пример: вы знаете, что в данном конкретном случае у вас тяжелый пуск с выходом на номинальный ток = 25 секунд. Вы устанавливаете это значение. У вас может быть хоть 10 кратный пусковой ток при этом, а не 5-7. Но это не означает что вы беззащитны перд авариями. При этом есть защита от потери фазы в этот период. То есть на перегрузку 25 сек реакции нет, а на обрыв фазы - есть. То же самое делается для режима работы, то есть можно задать продолжительность кратковременных бросков тока, мало ли что там за тех процесс - мешалка например или миксер. В большинстве случаев нет особой необходимости в таких токовых реле, но можно защищать оборудование - то есть не будут дломаться лопасти у мешалок, рваться приводные ленты и т.п., срабатывание - десятые доли секунды. Тепловуха же выключит за минуты. Вообще рекомендуется для таких применений брать автомат с комб. расцепителем (тепло + кз), контактор и такое электронное реле. На автомате немного "задирать" уставку, в данном случае тепловой пасцепитель автомата нужен на случай частых пусков-остановов, ибо в электронном тепловой памяти нет.
Ну или если есть желающие - реализовывать иначе Тут просто все готовое с универсальными креплениями и т.п. По цене - как тепловуха (импортная).
http://www.icsgroup.ru/schneider/industry/..._ptoarticle.htm
там есть пара неточностей, но не критичных

Сообщение отредактировал Igor Filkov - 6.6.2007, 14:02

[Abysmo]

Все, разобрался! Всем спасибо

[Kass]

Kass, вы немного не в теме насчет защиты двигателей.

Да я не о том. Давайте попробуем разобраться в причинах выхода двигателя из строя. Например:
1. Выход из строй подшипников и заклинивание. При этом автомат не защищает мотор от неисправности, т.к. он все равно не рабочий.
2. Межвитковое замыкание в виду разрушения лака на проводах обмотки. Срабатывание автомата не защищает двигатель от неисправности. Он уже неисправен.
3. Обрыв обмотки. Автомат не защищает.
4. Добавьте что то другое

Что убивает двигатель?

1. Низкое качество подшипников, либо отсутствие смазки. Защита не поможет.
2. Низкое качество лака или повышенная температура работы. Защита не поможет.
3. И то и другое убивается более всего в режимах пуска. Защищает только софтстартер или частотник.
4. Пропадание фазы. Защищает контроль фаз, софтстартеры и частотники.
5. Большие отклонения напряжения питающей сети. Защищают софты и частотники.

Что еще забыл? Думаю, народ добавит.

И от чего из этого вы хотите защитить двигатель? Имхо частотник или софт стартер более всего защищают двигатели. Так? Все остальное больше защищает все остальное при выходе из строя двигателя, нежели его самого.

[Kass]

Есть электронные реле защиты (токовые реле перегрузки),...
http://www.icsgroup.ru/schneider/industry/..._ptoarticle.htm
там есть пара неточностей, но не критичных

Я вот вспомнил хохму с такой штукой. Как то пока монтировали свои щиты, подошел к нам местный электрик и у моих спрашивают, что сие такое? Ну наши, мол для защиты движков, а что? Он говорит, да х..ня какая то, с ней мотор не работает, а без нее великолепно. Я ее выкинул и все работает. Ну что вы им скажите? Сказали ему, что бы только частотники в наших щитах не выбрасывал и все. Мол там напишет что то, вот тут на дверце можно посмотреть что. Но лучше звони нам. Вот как бывает.

[Abysmo]

Имхо частотник или софт стартер более всего защищают двигатели.

А по какому принципу защита организованна знаете?

[Kass]

А по какому принципу защита организованна знаете?

От брака двигателя никак. Защищает от перегрузок при пуске и разгоне, что снижает перегрев проводов, значит продляет срок службы лака, снижает нагрузку при разгонах с подшипников. Защищает от пропадания фазы и отклонения напряжений. Принцип прост. Входное напряжение выпрямляется, а потом ШИМ формирует выскочастотными импульсами разной скважности на выходном фильтре требуемую форму выходного напряжения.

[Abysmo]

продляет срок службы лака,

Во времы ШИМ происходят пиковые выбросы напряжения в результате переходного процесса, поэтому по-хорошему для частотника нужен двигатель с утолщенной изоляцией, так что ни о каком продлении службы лака речь идти не может

Я имел ввиду, что в частотнике стоят теже самы трансформтаоры тока, что и в электронном реле, поэтому принцип защиты организован одинаково!!!

[Kass]

Во времы ШИМ происходят пиковые выбросы напряжения в результате переходного процесса, поэтому по-хорошему для частотника нужен двигатель с утолщенной изоляцией, так что ни о каком продлении службы лака речь идти не может

Я имел ввиду, что в частотнике стоят теже самы трансформтаоры тока, что и в электронном реле, поэтому принцип защиты организован одинаково!!!

Нет никаких пиковых выбросов. Посмотрите осциллографом. Если они у вас есть, то у вас что то с частотником. Все импульсы ШИМ одинаковы по амплитуде, либо 230В, либо 400В. Амплитуда импульсов определяется выпрямленным значением питающего напряжения, и ничем более. Напряжение же усредненное определяется плотностью спектра серии импульсов. Это говорит лишь о том, что напряжение в 100В формируется импульсами в 400В. Далее, напряжение никак не сказывается на лаке, т.к. его убивает не напряжение, а температура. Температура же, производная тока, а не напряжения. Например если у вас розетка не используется, то напряжение 220 в ней тем не менее существует, но с изоляцией ничего не происходит. Если же вы розетку постоянно сильно нагружаете, то напряжение в ней то же, а вот ток в корне отличается. И вы можете увидеть, что в розетке, через которую постоянно протекают большие токи имеет место тепловое разрушение изоляторов (подплавление, выкрашивание и т.д.). Так вот максимальные токи при использовании частотника в двигателе значительно ниже, ниже соответственно и максимумы температуры. Это и продлевает жизнь изоляции. Без частотника двигательприходится включать и выключать. Каждый пуск - это существенный минус ресурсу. С частотником мотор работает на каких то средних оборотах, потребляя токи значительно меньше номинальных, вот и живет двигатель дольше.

Другой пример: Насос на 11 кВт. Если им управлять от реле уровня, вкл/выкл, то ток меняется в диапазоне 24-40А. Если он работает от частотника, то 99% времени ток не превышает 10А. Проинтерполируйте эти значения на температуру обмотки.

[Макс]

Что-то вы в трёх соснах запутались... Автоматический выключатель служит в первую очередь для защиты от КЗ. Если разъединитель, выключатель нагрузки или пускатель гарантированно отключит без разрушения максимальный ток КЗ в данной электроустановке за нормируемое время, то в комбинации с токовым реле его вполне можно использовать. Только токовое реле должно в зоне токов КЗ иметь соответствующее время отключения. Для примера можете посмотреть как устроена защита электродвигателей 6кВ. Там ведь в выключателях никаких расцепителей нет. Вся защита построена на реле, включенных через ТТ и ТН.
Только вот я никогда не видел ни пускателей ни разъёдинителей на 10-20 КИЛОАМПЕР.
А частотники тоже защищать надо, в них КЗ тоже бывают

[Гость_Игорь Борисов_*]

Только вот я никогда не видел ни пускателей ни разъёдинителей на 10-20 КИЛОАМПЕР.

Есть такие... на гексафториде серы... а то что-же - магистраль закоротится - АЭС или ГЭС помрет? Оно понятно что в промышленности ограничиваются токами до 2500 ампер, дабы не наживать себе гемороя... но магистрали то поболее выдают

[Макс]

Гексафторид серы это по русски элегаз. В высоковольтных приводах почти везде схема выключатель-электродвигатель с релейной защитой. И не важно какой выключатель - масляный вакуумный или элегазовый. Главное что рассчитан на отключение токов КЗ
Разговор вроде про 0,4 кв. Попробуй сдать это энергонадзору! Они там таких Кулибиных на раз посылают.

Сообщение отредактировал Макс - 8.6.2007, 13:50

[Гость_Igor Filkov_*]

Если разъединитель, выключатель нагрузки или пускатель гарантированно отключит без разрушения максимальный ток КЗ в данной электроустановке за нормируемое время, то в комбинации с токовым реле его вполне можно использовать.

А это как на практике выглядит? Признаться, не очень понятно про гарантированное отключение разъединителем за нормируемое время.

[Сергей Долганов]

Я Вас уже понимать перестаю

Разъединитель,
высоковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для разъединения и переключения отдельных участков электрических цепей при отсутствии в них тока; создаёт видимый (непосредственно) разрыв электрической цепи.

[vladun]

по-моему тут все верно, нету там дугогасителя и контакты для этого не предназначены - рубильник - он и есть - рубильник !!!

Сообщение отредактировал vladun - 8.6.2007, 14:29

[Abysmo]

Нет никаких пиковых выбросов. Посмотрите осциллографом. Если они у вас есть, то у вас что то с частотником.

Они есть, поверьте мне. Плохо лабы по электротехнике проходили в институте Вспомните переходной процесс при подаче ступеньки напряжения на индуктивность



Кривые изменения токов i, iy, iсв и напряжения на катушке uL. По этой причине "свариваются" контакты реле при коммутации мощных индуктивных нагрузок (соленойды и т.п.) и поэтому ставят R-C цепочки. Двигатель - это одна большая индуктивность (+ небольшая емность). Когда транзистор Вам задает ШИМ-модуляцию, каждая ступенька сопровождается броском напряжения и последующим переходным процессом как на рисунке Выше. В хорошие частотники ставят фильтр на выходе, он ослабляет переходной процесс но полностью от него не избавляет. Такие броски напряжения приводят к пробою изоляции на дешевых движках.

Сообщение отредактировал Abysmo - 8.6.2007, 14:51

[Гость_Игорь Борисов_*]

по-моему тут все верно, нету там дугогасителя и контакты для этого не предназначены - рубильник - он и есть - рубильник !!!

Ага... тока "дядя Вася" все одно ручку дернет под нагрузкой... кста, наблюдал рубильники с дугогасящими камерами...

[Гость_Igor Filkov_*]

Что-то вы в трёх соснах запутались... Автоматический выключатель служит в первую очередь для защиты от КЗ. Если разъединитель, выключатель нагрузки или пускатель гарантированно отключит без разрушения максимальный ток КЗ в данной электроустановке за нормируемое время, то в комбинации с токовым реле его вполне можно использовать.

Не очень понятно возникновение "разъединителя, выключателя нагрузки и пускателя" если говорим об отключении токов КЗ. Разве назначение этих устройств такое? Еще менее понятно упоминание "нормированного времени отключения" в данном контексте. Какие из устройств подразумевались? И практическая сторона реализции такого решения защиты от КЗ (= любое из перечисленных устройств + токовое реле) тоже непонятна, разверните, пожалуйста.

Сообщение отредактировал Igor Filkov - 8.6.2007, 15:56

Прикрепленные файлы

 disconnector.JPG ( 29,1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 92

 

[Kass]

Они есть, поверьте мне. Плохо лабы по электротехнике проходили в институте Вспомните переходной процесс при подаче ступеньки напряжения на индуктивность



Кривые изменения токов i, iy, iсв и напряжения на катушке uL. По этой причине "свариваются" контакты реле при коммутации мощных индуктивных нагрузок (соленойды и т.п.) и поэтому ставят R-C цепочки. Двигатель - это одна большая индуктивность (+ небольшая емность). Когда транзистор Вам задает ШИМ-модуляцию, каждая ступенька сопровождается броском напряжения и последующим переходным процессом как на рисунке Выше. В хорошие частотники ставят фильтр на выходе, он ослабляет переходной процесс но полностью от него не избавляет. Такие броски напряжения приводят к пробою изоляции на дешевых движках.

Да вы диаграммы то для участка цепи привели. Если запитать электродвигатель через резисторы, то так и будет. Но и тогда, максимальное напряжение U равно 400В, а потом оно снижается. Ток же в первый момент равен почти нулю. Ну как нулевой ток что то сплавит? Ну мощность посчитайте, умножив 400 на ноль... Откуда напряжение в цепи может "скакнуть" выше э.д.с.? Нука поясните, аж интересно.

[Гость_Игорь Борисов_*]

Да вы диаграммы то для участка цепи привели. Если запитать электродвигатель через резисторы, то так и будет. Но и тогда, максимальное напряжение U равно 400В, а потом оно снижается. Ток же в первый момент равен почти нулю. Ну как нулевой ток что то сплавит? Ну мощность посчитайте, умножив 400 на ноль... Откуда напряжение в цепи может "скакнуть" выше э.д.с.? Нука поясните, аж интересно.

А что скажете на проблемму перенапряжения на клеммах двигателя...? вот кусочек из мануала на 61: SVL Эта функция ограничивает перенапряжение на зажимах двигателя и может быть полезна в следующих
случаях:
- двигатели стандарта NEMA
- японские двигатели
- шпиндельные двигатели
- перемотанные двигатели
v [Нет] (nO): функция неактивна
v [Да] (YES): функция активна
Этот параметр может оставаться настроенным на = [Нет] (nO) при использовании синусного фильтра
или для двигателей 230/400 В с питанием 230 В, или если длина кабеля между ПЧ и двигателем не
превышает:
- 4 м для неэкранированных кабелей
- 10 м для экранированных кабелей

Уже пришлось пользоваться... кабель у зака бракованный оказался.

[Kass]

Ну вы попробуйте обосновать, в каком месте диаграммы ШИМ вы видите перенапряжения, и чем они страшны? Суть в том, что если вы имеете в виду скачки напряжения в обратном направлении, обусловленные самоиндукцией, то их величина не более 400В, и самое главное, носят кратковременный характер. Кратковременные импульсы не вызывают скачков тока, т.к. ток в индуктивной нагрузке не может нарастать мгновенно, он нарастает плавно. Скорее всего борьба с ними имеет смысл как с источником импульсных помех при значительных емкостях кабеля и отсутствии фильтра на выходе частотника. Но на двигателе это никак не сказывается.

[Макс]

Насколько я понял вопрос задавался про достаточность защиты электродвигателя контактором и токовым реле. Я и говорю про малореальность такого решения. Извините, оговорился - не разъёдинители а выключатели нагрузки. Хотя смысл тот же - не рассчитаны они на отключение токов КЗ. Проблема тут не во времени выдержки защиты а в стойкости коммутационного оборудования, отключающего КЗ.

Сообщение отредактировал Макс - 8.6.2007, 23:16

[Гость_mike-altai_*]

Суть в том, что если вы имеете в виду скачки напряжения в обратном направлении, обусловленные самоиндукцией, то их величина не более 400В, и самое главное, носят кратковременный характер.

С чего Вы решили, что: "их величина не более 400В"?

Откуда напряжение в цепи может "скакнуть" выше э.д.с.? Нука поясните, аж интересно.

"Величина ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока I и индуктивности контура L:
E=-L*dI/dt
За счёт явления самоиндукции, в электрической цепи с источником ЭДС при замыкании цепи ток устанавливается не мгновенно, а через какое-то время. Аналогичные процессы происходят и при размыкании цепи, при этом величина ЭДС самоиндукции может значительно превышать ЭДС источника. Чаще всего в обычной жизни это используется в катушках зажигания автомобилей. Типичное напряжение самоиндукции при напряжении питающей батареи 12В составляет 7-25кВ." (С) Википедия

Кратковременные импульсы не вызывают скачков тока, т.к. ток в индуктивной нагрузке не может нарастать мгновенно, он нарастает плавно.

Зато они вполне способны повредить изоляцию обмоток двигателя.

В хорошие частотники ставят фильтр на выходе, он ослабляет переходной процесс но полностью от него не избавляет. Такие броски напряжения приводят к пробою изоляции на дешевых движках.

С этим согласен.

Сообщение отредактировал mike-altai - 9.6.2007, 13:52

[Kass]

За счёт явления самоиндукции, в электрической цепи с источником ЭДС при замыкании цепи ток устанавливается не мгновенно, а через какое-то время. Аналогичные процессы происходят и при размыкании цепи, при этом величина ЭДС самоиндукции может значительно превышать ЭДС источника. Чаще всего в обычной жизни это используется в катушках зажигания автомобилей. Типичное напряжение самоиндукции при напряжении питающей батареи 12В составляет 7-25кВ." (С) Википедия

Вы хоть в курсе, что в автомобиле используется две катушки на одном сердечнике? Одна из них первичная и питается от 14В, а вторичная имеет в тысячу раз больше витков и является повысительная. Т.е. имеет место обычный повышающий трансформатор. А напряжение самоиндукции в первичной обмотке не превышает напряжения в ней. Еще примеры приведете?