在MNS低压成套开关设备的样本中,电动机主回路由多种方案构成,如图4-18所示。
图4-18 MNS低压成套开关设备中各种电动机主回路方案
图4-18 MNS低压成套开关设备中各种电动机主回路方案(续)
2.06方案、08方案和07方案、09方案
这4个方案是MNS低压成套开关设备中电动机直接起动的主回路方案。
06方案和08方案应用于抽屉式开关柜中,06方案中热继电器安装在一次回路,08方案中热继电器安装在电流互感器的二次回路中。
07方案和09方案应用于固定安装的开关柜中,07方案中热继电器安装在一次回路,09方案中热继电器安装在电流互感器的二次回路中。
06方案和07方案适用于0.08~11kW的电动机直接起动主回路,08方案和09方案适用于0.37~250kW的电动机直接起动主回路。从单线图中可以看出,主回路中配套的断路器保护方式均为单磁的,可以使用MCB和MCCB断路器。MCB一般采用ABB的MO325系列断路器,MO325的使用配置方案见表4-9。
表4-9 MO325使用配置方案
(续)
我们看到06方案~09方案中都配套使用了热继电器作为电动机的过载保护。
3.10方案、12方案和11方案、13方案
这四个方案均应用于电动机正反转起动主回路。除了多使用一只接触器外,一次回路配置方案与06方案~09方案相同。
4.06方案、08方案、14方案和07方案、09方案、15方案
14方案应用于MNS抽屉式开关柜中重载起动电动机主回路,另外,06方案和08方案也可应用于电动机的重载起动;15方案应用于MNS固定式开关柜中重载起动电动机主回路,另外,07方案和09方案也可应用于电动机的重载起动。
如果电动机起动电流超过6倍额定值,或者起动时间超过10s,则此电动机的起动过程被称为重载起动。对于重载起动的电动机主回路方案,其中的热继电器需要采取专门措施。国家标准GB 14048.4—2010《低压开关设备和控制设备 机电式接触器和电动机起动器》中5.7.3.2节的表2有专门定义,详见第3章3.6.2节,此处摘录如下:
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表中的级别20和级别30为重载起动电动机专用的热继电器,其过载保护的脱扣动作时间比较长,用以躲过电动机起动电流的冲击。
在14方案和15方案中,当电动机重载起动时,右侧起动旁路接触器的任务是将左侧运行接触器及热继电器短接,短接时间常常用时间继电器预先设定。当电动机起动完成后,右侧的起动旁路接触器释放,左侧的运行接触器及热继电器投入运行。
若将06方案、08方案和07方案、09方案应用于电动机的重载起动,则热继电器必须使用20级别和30级别的,以便让热继电器的热过载保护脱扣时间大于电动机起动时间,以实现电动机的重载起动。
我们来看在额定电压为400V短路电流为50kA下的电动机轻载和重载直接起动配置方案比较,见表4-10。
表4-10 在额定电压为400V短路电流为50kA下的电动机轻载和重载直接起动配置方案
①电动机起动时配合相同规格的旁路接触器。
从表4-10中我们看到,3kW及以下的电动机重载起动主回路需要在热继电器一次回路并接旁路接触器,5.5~75kW电动机重载起动主回路需要采用类型30的热继电器。对于90kW以上的电动机起动主回路,无论是常规起动或者是重载起动,其热继电器均为类型30,故主回路配置方案相同。
5.电动机星三角起动主回路16方案~19方案
在MNS3.0样本中,电动机星-三角(-△)起动主回路16方案和18方案用于配套抽屉式开关柜,17方案和19方案用于配套固定式开关柜。16方案~19方案由以下主元件构成:断路器、电流互感器、接触器和△接触器、主接触器及热继电器。
10方案和20方案可用于18.5~200kW的-△起动电动机回路。10方案和20方案在额定电压为400V短路电流为50kA下的配置方案见表4-11。
表4-11 在额定电压为400V短路电流为50kA下的电动机-△起动配置方案
注:表中接触器与断路器的配合方式为类型2。
6.用电动机综合保护器MCU的电动机主回路20方案~24方案
电动机综合保护器MCU可实现对电动机全面保护,也可与主回路元器件配合实现各种电动机的起动方式。20方案和21方案为直接起动主回路,22方案和23方案为可逆起动主回路,24方案是星三角起动主回路。直接起动主回路和可逆起动主回路可配置为一般电动机起动回路和重载电动机起动回路。
这里所采用的电动机综合保护器MCU是ABB的M10X,其中M101仅具有电流采集功能,而M102具有电流采集和电压采集功能。
7.带软起动功能的25方案、26方案及带变频器的27方案和28方案
这里有4个方案,其中25方案和26方案用于带软起动器的电动机主回路,27方案和28方案则用于带变频器的电动机主回路。
由于软起动器和变频器内部都有晶闸管,需要快速熔断器予以保护,所以主开关均采用ABB的OS熔断器开关。例如22kW的电动机主回路,可配备ABB的OS 63D12熔断器开关。
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