软起动器的主要技术参数详解

1.软起动器的电气数据

软起动器的电气数据主要包括额定电压、额定频率、额定电流、额定绝缘电压、额定冲击耐受电压、正常使用的电网条件、电气间隙、爬电距离、绝缘电阻、介电强度、额定工作制等参数。

（1）额定电压。根据国标规定，低压设备的标称电压共分为220V、380V、500V、660V、1140V五种等级。3kV及以上的交流三相系统的标称电压分为3kV、6kV、10kV、20kV、35kV五种等级。

（2）额定工作频率。依国标规定为50/60Hz。

（3）额定电流。是指装置在输出额定电压状态下的正常工作电流，依照国标规定的电流选用规则见表16-7。

表16-7 电气设备额定电流 （单位：A）

（4）额定绝缘电压（见表16-8）。

表16-8 软起动器额定绝缘电压 （单位：V）

（5）额定冲击耐受电压 是在规定条件下，软起动器能够耐受而不击穿的具有规定形状和极性的冲击电压峰值，该值与电气间隙有关。软起动器的额定冲击耐受电压应等于或大于所处电路中可能产生的瞬态电压规定值。电压值的选择见表16-9。

表16-9 冲击耐受电压

（6）交流电网条件 是指电网的供电质量与设备之间的相互兼容。供电质量由国家统一规定，而软起动器所规定的使用条件并不与电网完全一致。软起动器与电网的兼容性可以用抗扰等级来表示。抗扰等级可以分为三级：A级设备表示设备具有较强的抗扰性，适用于较严酷的电气条件；B级设备的抗扰性适用于一般工业电网的电气条件；C级设备抗扰性最差，只适用于良好的电气条件。表16-10～表16-13分别给出了电网供电电压变化的允许范围、电网供电频率变化的允许范围、电网电压允许的不平衡度、电网电压允许的谐波含量。其中不符合这些电网条件的后果有性能下降（F）、跳闸（T）、损坏三种。

表16-10 GB/T 3859.1—1993规定的电力电子设备电网供电电压波动的允许范围 （%）

表16-11 GB/T 3859.1—1993规定的电力电子设备电网供电频率变化的允许范围 （%）

表16-12 GB/T 3859—1993电力电子设备电网供电电压允许的不平衡度 （%）

表16-13 GB/T 3859.1—1993规定的电力电子设备电网供电电压允许的谐波含量 （%）

（7）电气间隙和爬电距离 根据国标应符合表16-14、表16-15的规定。

表16-14 电气间隙

表16-15 爬电距离

（8）带电电路之间以及带电电路与地之间的绝缘电阻应不小于1MΩ。对主电路绝缘电压在60V＜U_i≤1140V时应承受的介电电压为2U_i+1000V（最低值1500V）。辅助电路介电试验电压见表16-16。

表16-16 辅助电路介电试验电压

（9）额定工作制 其内容在前面章节中已经给出，用户可以参考。

（10）软起动器的一般性要求 如起动器内部开关电器和元件的参数和性能应符合相应国标的要求，起动器内部电路板应符合相应国标要求，起动器内部主电路与辅助电路区别应明了，指示灯、接线辅件、母线与绝缘导线等也应列入考虑范围。(www.xing528.com)

2.软起动器的功率

软起动器的功率代表了软起动器的容量，主要有两种表示形式：直接用功率表示和以最大允许工作电流标称。

（1）以所驱动电动机的额定功率标称 不同电压等级的产品其额定电流不同。如75kW的软起动器，电压等级若为AC380V，则额定电流为160A；电压等级若为AC660V，则额定电流为100A。以西门子公司3RW44系列软起动器为例，在400V时其各功率产品对应的电流见表16-17。

表16-17 3RW44系列400V时的功率和电流

（2）以软起动器的最大允许工作电流来标称 不同电压等级的产品功率不同。如160A软起动器，电压等级若为AC380V，则额定容量为75kVA；电压等级若为AC660V，则额定容量为132kVA。额定电流与被控电动机功率对应关系见表16-18。

表16-18 额定电流与被控电动机功率对应关系

用户在选择软起动器时，根据相应电动机功率或电流选择相等型号的软起动器即可，但在有些场合必须加大软起动器的容量，即增加软起动器的功率。主要有以下几种方法：

1）在线全压运行的软起动器或使用了节能控制方式的软起动器经常处于重载状态下运行。由于软起动器的额定电流与相同档次的电动机相比，电流裕量小，因此其运行电流极容易超过额定电流，引起过载，所以这时应加大容量。

2）电动机处于连续变动负载或断续负载，周期较短。这种情况下，电动机不允许短时间过载运行，否则会引起软起动器过载，这时应适当加大容量。

3）电动机用于重复短时工作制，且周期小于厂商下，规定的起动时间间隔，则在起动期间可能引起软起动器过载，此时也应适当加大容量。

4）有些负载较为沉重，有些情况电网容量较小，这些情况下，电动机的起动时间较长，会使软起动器过载跳闸。此时在电动机不损坏的前提下，适当增大软起动器容量。

5）有些负载对加速时间要求较短，电动机的加速电流较大，这时可以适当加大软起动器的容量。

6）有些负载的过渡过程有较大冲击，可能引起过电流保护动作，这时也可以适当加大软起动器容量。

作为一个通用原则，电动机全电压堵转转矩比负载转矩高得越多，越便于对起动过程进行控制，但单纯地提高软起动器功率而不加大电动机功率并不能提高起动转矩。

3.软起动器的温升与冷却

与其他设备一样，软起动器的发热总是由内部的损耗功率产生的，主要包括晶闸管损耗和控制电路损耗。低压软起动器控制电路损耗较小，一般为几十瓦。晶闸管损耗为主要损耗，粗略估计每1kVA损耗功率为3～5W。当晶闸管容量变大时，损耗的热量将使管芯温度迅速上升，最后导致晶闸管烧坏，因此必须采取措施使热量散发出去。

软起动器本身对温升做了规定，通常结温要求不得高于120℃，反映到散热器上的温度不高于75℃。根据国标GB/T 3797—2005《电气控制设备》的规定，电控设备内部各部位的温升极限见表16-19。

表16-19 装置内部各部件温升

连接到发热器件上的导线应从侧方或下方引出，并需剥去适当长度的绝缘层，换套耐热磁珠使导线的绝缘端部温度不超过65℃。由于电控设备的结构和组成的复杂性，对柜内温度难以作出规定，标准控制单元的最高工作环境温度为55℃。

软起动器常用的冷却方式有沸腾冷却、热管散热器、水冷散热器和风冷方式，下面依次介绍。

沸腾冷却是利用液体蒸发吸热原理来进行冷却的一种散热方式，由于液体汽化时吸收大量的热，所以沸腾冷却的热容量大、冷却效率高。

热管散热器是以密封在具有毛细结构的铜管内的水或其他传热流体作为冷却媒质。使用时器件安装在散热器基板上，发出的热经过传导方式传递给水。热管散热器容量大、效率高，散热基板尺寸等可以灵活设置，散热片外部可以采用风冷等方式。

水冷散热器需要考虑热阻与水流量的关系，当水流量在6L/min以上时，对热阻的进一步降低作用不大。冷却水的一般要求是：①额定电压630V及以上时，电导率≤0.1mS/m。②额定电压630V以下时，电导率≤0.5mS/m。③额定电压低于50V时，pH值在6～9之间，溶解性总固体含量≤1000mg/L，总硬度低于450mg/L。④冷却水温度最高35℃、最低5℃。

风冷散热器需考虑热阻、流阻与风速的关系，一般风速为2～9m/s。冷却空气的要求是：

1）空气循环应备有室内外空气交换设施，以便于将热量传至室外。

2）柜内由于存在热反射，柜内应规定较高环境温度。柜内器件与柜壁距离应符合规范。

3）污染度，低于国家环卫规定，不含过量尘埃及酸、碱等气体。