电动机构电气回路中常用的保护方法

为了防止异常情况下电动机构和有载调压开关发生错误的动作行为，造成严重不良后果，在电气回路中常常设置许多保护功能，如连动保护、相序保护、失压再起动保护、极限位置保护、手动操作保护等，且具备紧急停车功能，在起动或整个调档过程中，出现异常情况时，这些保护功能能够将不良后果的影响限制在最小的范围内。

1．电动机构紧急停车及连动保护

紧急停车功能，主要由紧急停车按钮S3和脱扣线圈Q1（C1、C2）构成（见图2-23），当出现紧急情况（如在调试过程中出现二次元件冒烟或出现异常声响时）可按下S3按钮，Q1（C1、C2）励磁，使得电机主回路断电、停车。

图2-23　连动保护及紧急停车原理图

电动机构在没有或只有一个动作指令的情况下连续调档，这种现象称之为调压开关的连动现象，可以肯定的说，该现象是由于电气回路或二次元件故障造成的，其后果将会对电力系统造成极大的影响，严重时甚至会造成系统稳定性的破坏。

电动机构连动保护基本思路是：在电气回路中增设时间电路，正常情况下，电机连续动作时间为一级调档所需的时间（超越接点时例外），当电动机构连续动作过长时，则时间电路动作，跳开电机主回路，使得电机断电停车。具体电路如图2-23所示。

图2-23中K21为时间继电器；K1、K2仍为控制电机正反及启动的接触器，在这里并入其两付动合触点；Q1（C1、C2）为电机主回路真空开关Q1的脱扣线圈。由前面的知识可知，电机工作与否，是由K1或K2控制的，当K1（K2）起动电机的同时，也同时启动时间继电器K21，当电机运行的时间大于一级调档时间时，K21动作，其接点接通电机主回路空气开关Q1的脱扣线圈，使脱扣断电，迫使电机停车。

时间继电器的时间整定，一般考虑大于本机构调压一档所需的时间即可，当有超越接点时，则应整定成大于两档调压所需的时间。

2．电动机构相序保护

电动机构相序保护，主要是为了防止电机主回路三相电源相序错误造成电机旋转方向错误，导致调压开关调压方向错误而设置的，其工作原理如图2-24所示。(www.xing528.com)

图2-24　相序保护原理图

该电路实际上是由相序判别回路和脱扣回路构成的，相序判别回路是由S5、K1和S6、K2两个支路构成的，相序正确时两个支路均不通，而相序错误时，其中一个支路必然构通。

正常情况下，该电路是不会接通的。由前面知识可知：当正向起动时，虽然S5动合触点会闭合，但K1线圈处于励磁状态，即K1动断触点是处于断开状态的，所以S5—K1—Q1回路不通，而此刻S6—K2—Q回路，因S6触点处于断开状态也不通，即Q1线圈一直无脱扣电流，该保护电路不起作用。反转起动亦然。

当相序错误时，情况就不一样了，此刻若按下正向起动按钮S1，由于相序错误，电机则实际上反转，导到凸轮开关S6动作（而不是正常情况下的S5动作），动合触点闭合。另外K2因为处于失磁状态，其动断触点一直处于闭合状态，所以在相序错误且正向起动时，将由S6—K2构成的回路，接通［Q1（C1、C2）］的脱扣电源，跳开电机主回路的总电源，强行自动停车，避免由于相序错误而导致调压开关调压方向错误所造成的严重后果，反转起动亦然，只是接通［Q1（C1、C2）］的脱扣电源是由S5—K1回路完成的。

另外要强调的是图2-24中的凸轮开关S7动断触点的作用。该触点是略迟于S5（或S6）动作的，也就是说，串入S7动断触点后，整个相序保护回路只是在机构的启动阶段工作，而后则由S7触点使其退出工作。这里主要有三个原因：①相序的判断过程，是一个短暂的过程，在起动阶段中足以完成；②相序错误往往是在安装或检修时电机主回路接线错误而造成的，不会在切换过程中产生；③若电动机构启动后，该相序保护回路仍不退出工作时，将会对电动机构的性能带来不良影响，即切换过程中将不具备控制电源临时失压再自动启动功能。

3．电动机构极限位置保护和手动操作保护

电动机构电气回路中的另一类保护是通过在相应的控制回路或电机主回路中串入闭锁触点来完成的，如极限位置保护、手动操作保护。

所谓极限位置保护就是限制电动机构作超越极限位置（终点档位）转动的保护，该保护的基本原理就是在电动机构起动回路中串入能反应极限位置的限位开关动断触点，当电动机构转至极限位置时，限位开关动断触点断开，使机构不能做超越极限位置的启动。如图2-25所示。当机构转至1档或n档时，限位开关S8断开（或S9断开），此刻若再按下S1（或S2）启动开关，接触器K1（或K2）将不会起动，从而起到了限制超越极限位置的保护作用。

调压开关的调试常常需要在手动操作的方式下进行，为了使手动操作不受自动（电动）操作的影响，在电动机构中均设置手动操作保护。手动操作保护的基本原理：当摇把插在轴上，在摇把啮合之前，手动保护开关S12动作，切断电机电源和控制电源。为了防止电动机构自动再启动，在手动操作之后，必须将电机机构摇到级进位置显示盘中央的红线处。