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接觸器與馬達綜合保護器配合能分斷單相接地故障電流嗎?

閱讀:6發(fā)布時間:2026-8-30

在電動機控制與保護的三元器件方案中,通常會選擇單磁斷路器作為電動機的短路保護器件,接觸器作為電動機的控制保護器件,熱繼電器作為過載和缺相保護器件。
 
電動機回路的的三元器件與兩元器件

圖1  電動機回路的的三元器件與兩元器件


有的時候,為了實現(xiàn)更高級的保護功能和通訊功能,會用馬達綜合保護器來替代熱繼電器。


馬達綜合保護器及其配件

圖2 馬達綜合保護器及其配件


馬達綜合保護器除了具有熱繼電器的過載和缺相保護功能外,還具備三相不平衡、逆序、堵轉、長起動、單相接地、過欠電流、接地故障等保護功能,同時還具有通訊功能,可以實時監(jiān)控電動機的運行狀態(tài)。


馬達綜合保護器的接地故障保護功能

圖3 馬達綜合保護器的接地故障保護功能


當供電線路末端發(fā)生單相接地故障時,TN-S系統(tǒng)里會考慮能否用斷路器的瞬動保護兼做接地故障保護,如果保護靈敏度不滿足則考慮用短延時保護實現(xiàn);如果靈敏度還不滿足,則考慮采用帶接地故障保護功能的斷路器。


TN系統(tǒng)單相接地故障

圖4 TN系統(tǒng)單相接地故障


在三元器件方案中,為了躲過電動機起動瞬間的沖擊電流,單磁斷路器的瞬時保護整定值通常在13/14倍以上,IE3/4高效電動機回路可能在16倍以上,此時如果供電線路過長,線路末端發(fā)生接地時故障電流較低,不足以讓斷路器瞬動保護動作。


斷路器瞬動保護躲過電機沖擊電流

圖5 斷路器瞬動保護躲過電機沖擊電流


如果單磁斷路器不滿足,那么能否采用電子式瞬動保護來滿足呢?當然可以考慮,因為單磁式斷路器一般無短延時保護功能,但是電子式瞬動保護斷路器,一般還具備短延時保護功能,可以校驗接地故障保護靈敏度,或者考慮帶接地故障保護的斷路器。


單磁斷路器的磁保護范圍

圖6 單磁斷路器的磁保護范圍


瞬動保護斷路器的短延時和瞬時保護

圖7 瞬動保護斷路器的短延時和瞬時保護


實際工程項目中,出于成本、保護功能重疊等因素,且考慮到馬保本身已經具備接地故障保護功能,可以通過馬達綜合保護器斷開接觸器線圈的供電,讓接觸器斷開接地故障電流。


但是有人提出疑問:接觸器具備分斷接地故障電流的能力嗎?


在圖5中,為了躲過電動機起動瞬間的沖擊電流,斷路器的磁脫扣電流或瞬時保護整定值一般為13倍或16倍電動機的額定電流。


如果線路末端的單相接地故障電流大于13倍或16倍電動機額定電流,則單磁斷路器動作。


如果線路末端的單相接地故障電流低于13倍或16倍電動機額定電流,則斷路器不動作,此時通過馬達綜合保護器檢測接地故障電流,斷開接觸器線圈,接觸器分斷接地故障電流,所以接觸器需要分斷的電流大概為電動機額定電流16倍或以下。


在接觸器產品標準GB/T14048.4中,接觸器需要考核額定接通和分斷能力,至少能接通12倍其額定電流,至少能分斷8.5倍其額定電流。


表1 接觸器的額定接通和分斷能力測試


接觸器的額定接通和分斷能力測試

在接觸器的樣本上我們也經常可以看到其額定接通和分斷能力,比如LC1G205~620接觸器的額定接通能力為13倍,額定分斷能力為8.5倍其額定電流,與GB/T14048.4要求相符。




圖7 接觸器的額定接通和分斷能力


對于一些小電流接觸器,其額定接通和分斷能力,會高于產品標準要求,比如LC1D09接觸器,其額定接通和額定分斷能力都為250A,是其額定電流的27倍多。


因此,對于采用馬達綜合保護器實現(xiàn)接地故障保護的電動機回路,當單磁斷路器的磁保護整定值比較高導致保護靈敏度不夠,此時接觸器配合馬達綜合保護器分斷接地故障電流,需要校驗接觸器的額定分斷能力,至少是等于斷路器磁脫扣或瞬動保護整定電流值,以保證接觸器能成功分斷單相接地故障電流。


從接觸器產品標準的角度,其額定分斷能力至少為8.5倍額定電流,如果需要更高的分斷能力,可以乘以相應的系數(shù)放大接觸器電流檔,來滿足分斷能力要求。

作者:賓昭平







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