開關柜是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護用電設備。還應保證設備長期、安全、可靠無故障地運行，在系統(tǒng)發(fā)生各種故障或不正常工作的情況下對供電設備和電動機實行保護，因此保護環(huán)節(jié)是所有電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。開關柜控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有短路保護、過載保護、過電流保護、失壓和欠壓保護等。

1.短路保護

電動機、電器以及導線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時，都可能造成短路事故。很大的短路電流和電動力可能使電器設備損壞。因此要求一旦發(fā)生短路故障時，控制線路能迅速切除電源。常用的短路保護元件有熔斷器和低壓斷路器，電動機短路保護的元件可按下述要求裝設：

1）在中性點直接接地的系統(tǒng)中，應在每相上裝設。

2）在中性點不接地的系統(tǒng)中，以熔斷器作保護時，應在每相上裝設；用低壓斷路器作保護時，應在不少于兩相上裝設。

2.過載保護

電動機長期超載運行，繞組溫升將超過其允許值，造成絕緣材料老化，壽命減小，嚴重時會使電動機損壞，過載電流越大，達到允許溫升的時間就越短。常用的過載保護元件是熱繼電器，對大功率的重要電動機，應采用反時限性的過電流繼電器。

由于熱慣性的原因，熱繼電器不會受電動機短時過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時動作，所以在使用熱繼電器作過載保護時，還必須設有短路保護，并且選作短路保護的熔斷器熔體的額定電流不應超過4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。由于過載保護特性與過電流保護特性不同，故不能用過電流保護方式來進行過載保護。

3.過電流保護

過電流保護廣泛用于直流電動機或繞線式異步電動機。對于三相籠型異步電動機，由于其短時過電流不會產(chǎn)生嚴重后果，故可不設置過電流保護。

過電流保護往往是由于不正確的啟動和過大的負載引起的，一般比短路電流要小，在電動機運行中產(chǎn)生過電流比發(fā)生短路的可能性更大，尤其是在頻繁正反轉(zhuǎn)啟動的重復短時工作制電動機中更是如此。

必須強調(diào)指出，短路、過電流、過載保護雖然都是電流保護，但由于故障電流、動作值以及保護特性、保護要求以及使用元件的不同，它們之間是不能相互取代的。

4.失電壓保護

電動機正常工作時，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復時，如果電動機自行啟動，將可能使生產(chǎn)設備損壞，也可能造成人身事故。此外，對供電系統(tǒng)的電網(wǎng)，同時有許多電動機及其他用電設備自行啟動也會引起不允許的過電流及瞬間網(wǎng)絡電壓下降。為防止電壓恢復時電動機自行啟動或電氣元件自行投入工作而設置的保護稱為失電壓保護。

采用接觸器和按鈕控制的啟動、停止控制環(huán)節(jié)就具有失電壓保護功能。因為當電源電壓消失時，接觸器會自動釋放而切斷電動機電源；電源電壓恢復時，由于接觸器自鎖觸點已斷開，不會自行啟動。如果用不能復位的手動開關、主令控制器來控制接觸器，必須采用專門的零電壓繼電器。工作過程中一旦失電壓，零電壓繼電器就釋放，其自鎖電路斷開，電源電壓恢復時，不會自行啟動。

5.欠電壓保護

當電動機正常運行時，電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放，造成控制線路工作不正常，甚至產(chǎn)生事故。當電網(wǎng)電壓過低時，如果電動機負載不變，則會造成電動機電流增大，引起電動機發(fā)熱，嚴重時甚至燒壞電動機。此外，電源電壓過低還會引起電動機轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)。因此，在電源電壓降到允許值以下時，需要采用保護措施，及時切斷電源，這就是欠電壓保護。通常是采用欠電壓繼電器來實現(xiàn)。

上圖為電動機常用保護的接線，圖中各電器元件所起的保護作用分別為：

短路保護——熔斷器FU；

過載保護——熱繼電器FR；

過流保護——過電流繼電器KI1、KI2；

失電壓保護——中間繼電器KA；

欠電壓保護——欠電壓繼電器KV；

連鎖保護——通過KM1和KM2互鎖點實現(xiàn)。

以上就是得潤電氣的小編給大家分享的電氣知識，希望可以電氣的朋友們有所幫助哈！

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