電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的歷史及其現(xiàn)狀
電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位,它的使用幾乎滲透到了各行各業(yè),是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)及人民生活正常進(jìn)行的重要保證,因而確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行就顯得十分重要,而在使用中造成電機(jī)燒毀甚至引發(fā)重大**事故的事件屢見不鮮,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)國內(nèi)每年僅因電動(dòng)機(jī)燒毀所消耗的電量就達(dá)數(shù)千萬度,電動(dòng)機(jī)燒毀的數(shù)量達(dá)20萬臺次以上,容量約0.4億千瓦,因維修所耗的電磁線約5000萬公斤,修理費(fèi)達(dá)20億元,而因停工停產(chǎn)所造成的損失更是一個(gè)無法估量的巨大數(shù)目。因此做好電動(dòng)機(jī)的保護(hù)具有節(jié)能顯著、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益及保證**生產(chǎn)的重要意義。
我國的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置大約經(jīng)歷了**仿蘇、自行設(shè)計(jì)、更新?lián)Q代、智能化發(fā)展等幾個(gè)階段。值得一提的是由于近年來微處理器技術(shù)的發(fā)展,給電動(dòng)機(jī)保護(hù)器向智能化、多功能化方向發(fā)展提供了硬件平臺,使得電機(jī)保護(hù)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段。
(一)熱繼電器、熔斷器和電磁式電流繼電器
在建國初期,我們引進(jìn)了蘇聯(lián)的JR系列熱繼電器,從而開始了其在中國電機(jī)保護(hù)行業(yè)中長達(dá)半個(gè)世紀(jì)的生涯,直到1996年國家八部委聯(lián)合發(fā)文強(qiáng)制將其淘汰。熱繼電器在電子業(yè)尚不發(fā)達(dá)的時(shí)代曾是電機(jī)過載保護(hù)的優(yōu)選產(chǎn)品,它是利用雙金屬片熱效應(yīng)工作的,雙金屬片是由不同膨脹系數(shù)的兩片金屬鉚合而成,當(dāng)電流通過時(shí)它將產(chǎn)生熱量,并向膨脹系數(shù)小的一邊彎曲,電流的大小和彎曲的程度成正比,當(dāng)電流超過熱繼電器整定電流的一定倍數(shù)時(shí)就會(huì)啟動(dòng)其中的脫扣裝置從而切斷主回路達(dá)到保護(hù)的目的。但熱繼電器存在致命的缺陷,包括整定粗糙、受環(huán)境影響大、重復(fù)性差、誤差大及功能單一等,已無法滿足越來越高的要求,因而也就無法避免被淘汰的命運(yùn)。
很多人把熔斷器作為電機(jī)的過載保護(hù),其實(shí)這是一種不科學(xué)的做法。因?yàn)槭紫仁芷湟?guī)格限制無法按電機(jī)額定電流進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定,況且如果熔斷器規(guī)格選得太小容易造成斷路,使電機(jī)單相運(yùn)行,如果熔斷器規(guī)格選得太大,則達(dá)不到過載保護(hù)的效果。
電磁式電流繼電器具有過載、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能,有的還有缺相保護(hù),其過載保護(hù)具有反時(shí)限特性,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,機(jī)械制造精度高,價(jià)格高且體積龐大,因而目前已被基本淘汰。
二)模擬電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)
在上個(gè)世紀(jì)七八十年代,隨著半導(dǎo)體模擬器件的興起及普及,涌現(xiàn)出了一批性能比較可靠、功能多樣化的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器),為電機(jī)的可靠運(yùn)行提供了較可靠的保障,其中得到公眾認(rèn)可且具有自己品牌特色的以韓國三和技研株式會(huì)社的產(chǎn)品為代表,在國內(nèi)市場具有一定影響,他們的產(chǎn)品品種多樣,規(guī)格齊全,主要功能包括:缺相,過載,欠流,相失衡,相序,接地,短路,過欠壓,電流顯示,聲光報(bào)警及變送輸出等,但這類產(chǎn)品仍存在一些無法克服的缺陷,包括如下幾個(gè)方面:
1.整定精度不高,模擬電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)均采用電位器進(jìn)行額定電流的整定,然而要使電位器滑動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)角度與其阻值成較好的線形關(guān)系比較困難,特別是在大批量生產(chǎn)中更是難以做到,另外,操作者的整定誤差也是難以避免的,特別是對于那些沒有設(shè)定值顯示的產(chǎn)品。
2.采樣精度不高,模擬線路對電流互感器的非線性問題束手無策,即使可以校正也會(huì)使線路變得非常復(fù)雜,甚至無法實(shí)際使用,因而大部分廠家只好將非線性問題依賴于提高電流互感器的線性,而實(shí)際上要想由矽鋼片做成的電流互感器在很寬的范圍內(nèi)保持線性是非常困難的,行內(nèi)人士知道用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)采樣的電流互感器需考慮的*大使用范圍至少為被保護(hù)電機(jī)額定電流的7倍,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)情況下會(huì)達(dá)到5-7倍的額定電流;另外,采樣線路本身也存在非線性問題?;谶@些技術(shù)難題,要實(shí)現(xiàn)高精度的采樣自然就成了一句空話。
3.無法實(shí)現(xiàn)具有多種保護(hù)功能于一體的全保護(hù),隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對電機(jī)保護(hù)的要求也越來越高,希望電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)的功能多樣化,性能可靠,接線簡單,界面直觀且體積要小,這些都是純粹的模擬線路根本無法實(shí)現(xiàn)的。
鑒于以上原因,純粹模擬線路的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)正逐漸被其它一些更先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品所代替。