7.3 控制与保护

    1  电动机和生产机械，均能承受全压启动时的力矩冲击。

    2  启动时，母线和电动机端子电压应符合下列要求：

        1）母线电压：频繁启动时，不应低于额定电压的90％，不频繁启动时，不宜低于额定电压的85％；不频繁启动且母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷时，不应低于额定电压的80％；

        2）电动机端子电压应能保证生产机械所要求的启动转矩；

        3）当采用变压器-电动机组配电时，电动机端子电压允许值可仅按生产机械要求的启动转矩确定。

        4）除满足上述规定外，还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

7.3.2  绕线型电动机宜采用转子回路接入频敏变阻器或金属电阻器的启动方式。功率较大的电动机启动可采用磁控或水电阻。绕线型电动机采用转子回路接入频敏变阻器时宜采用一体化结构。

7.3.3  连续工作负载平稳的电动机，其额定功率应按机械的轴功率校验。重载启动的电动机，其额定功率应按启动条件校验；对同步电动机，尚应校验其牵入转矩。

7.3.4  电动机启动频繁或因启动转矩不符合要求需加大电动机容量时，应进行技术经济比较确定电动机的形式、容量和启动方式。

7.3.5  电动机的调速方式，应根据生产机械要求的调速范围、调速平滑性和调速的频繁程度，经技术经济比较决定：

    1  只要求几种固定转速的生产机械，宜采用多速鼠笼电动机调速。

    2  要求平滑调速的鼠笼电动机，应采用变频调速。

    3  大容量风机宜采用变频调速或内反馈斩波调速。

7.3.6  采用异步电动机变频调速时，应符合下列规定：

    1  变频调速装置的低频调速性能，应满足生产机械启动力矩和低速运行力矩的要求。

    2  变频调速的电动机应选择适用于变频调速方式的电动机。

    3  当难以满足上述1、2款要求时，可加大调速装置或电动机的容量，也可改选具有高启动转矩的冶金起重型电动机。

    4  当生产机械需要电气制动时，应对变频调速装置的制动力矩进行验算。

    5  变频调速装置的外部控制线路，当有干扰源影响时，应采用屏蔽线。

    6  当设有电动机主回路接触器时其主接点宜装设在变频调速装置的电源侧，并只能在无负荷（停车状态）下通断。

    7  大容量变频调速装置投切时，系统母线压降不应影响装置控制系统的正常工作。

7.3.7  工艺过程中具有大容量的泵类、通风机等且要求调速时，应进行高压变频调速和660V等电压等级变频调速的技术经济比较，择优选取。

7.3.8  配电系统中采用了较多、较大容量的非线性负载时，应满足本规范第3.4.7条的要求。

7.3.9  每台电动机宜装设单独的启动设备，当生产需要或使用条件许可时，一组电机可使用一套启动设备。

7.3.10  高压电动机的正常启动和停车操作，应在机械设备的机旁或控制室进行，其控制开关和信号的装设，应符合下列规定：

    1  在机旁操作时，启停开关应设在机旁并有电流指示。

    2  在控制室和机旁两地操作时，控制室应装设工作制选择开关、启停开关及运行信号，机旁应装设启停开关及允许控制室启动的工作制选择开关、紧急停车开关。

    3  在控制室单独操作时，控制室应装设工作制选择开关和启、停开关及运行信号，机旁应装设允许控制室启动的安全开关和紧急停车开关。

7.3.11  低压电动机的控制按钮或开关，宜装设在电动机附近便于操作和观察的地点。当有两地或多地控制要求时，应在电动机旁装设解除远方控制的安全开关、控制按钮或开关；在远方控制点应装设电动机运行信号和控制按钮或开关。当远方控制可能危及机旁人员安全时，尚应在机旁装设启动预告信号。

7.3.12  链板运输机、长距离胶带运输机等生产机械，应设置下列保护、信号或联锁：

    1  应沿人行道侧装设不能自动复位的紧急停车的事故断电开关，亦可沿机架设不能自动复位的拉绳断电开关，拉绳开关之间的距离不宜大于40m；拉绳开关动作后，应停止胶带输送机的运动。

    2  胶带跑偏保护或信号。

    3  断带、打滑、纵向撕裂等保护。

    4  胶带拉紧装置极限位置保护。

    5  启动停车的预报及警告信号。

    6  胶带的运行宜与其电磁除铁器、卸料小车、收尘系统等联锁。

    7  长距离胶带运输机的事故断电开关，应校验相应的控制电器的动作可靠性。

7.3.13  物料连续运输系统应采用电气联锁，控制方式的选择，应符合下列规定：

    1  当联锁机械少，独立性强时，宜在机旁分散控制。

    2  联锁机械较少或联锁机械虽然较多，但允许分段控制时，宜按系统或工艺要求采用局部集中联锁控制。

    3  联锁机械较多，工艺流程复杂时，宜采用控制室集中联锁控制或自动控制。控制装置宜采用计算机控制系统。

7.3.14  工艺设备的联锁控制系统设计中当尚需设置仪表自动装置时，电气与仪表控制应统一协调选择计算机控制系统。

7.3.15  电气联锁的启动和停车程序，应满足工艺要求，并应符合下列规定：

    1  连续流程上的小容量电动机，宜采用分批成组延时启动，且启动时配电母线及电动机端子电压应满足启动力矩要求。

    2  启动过程中，若减少电动机空载运行时间有明显的节能效果时，宜采用顺流程或分段逆流程启动方式。

    3  运行中，任何一台联锁机械停车时，应使给料方向的机械立即停车。

    4  因物料堵塞引起启动困难的生产机械，当流程以下的生产机械事故停车时，应在给料方向的机械停止后延时停车。

    5  采用手动方式调速的生产机械，宜以反映生产机械实际运行状态的接点参加联锁。

7.3.16  联锁线上，每台电动机旁或相对集中的现场操作箱上应装设手动、自动转换开关及启、停按钮，或同时具有以上功能的转换开关。

7.3.17  控制室或控制点与有关生产岗位之间的联系信号，宜采用声、光信号，联系频繁复杂时，可设置通信设备。

7.3.18  物料连续运输系统采用集中联锁控制时，应装设下列信号：

    1  在控制室或控制点设置允许启动信号、生产机械运行信号及事故停车信号。

    2  沿运输线设置启动预告信号和启动警告信号。

7.3.19  控制装置采用计算机控制时，应符合下列规定：

    1  应采取下列措施，保证控制系统可靠运行：

        1）装置接地应符合计算机产品使用要求；

        2）交直流控制线路不应共管共缆；

        3）弱电信号宜采用屏蔽线；

        4）重要的及大型的控制系统，应采用高质量的中间继电器，对输入、输出点进行电气隔离。

    2  应对输出点采取下列安全措施：

        1）在输出回路装设短路保护，当控制系统需要时，应对保护的动作状态进行监视；

        2）被控对象的额定工作电压和功率，不应大于输出点的允许电压和功率；

        3）输出回路为感性负载时，应采用抑制过电压的措施，或采用输出隔离继电器；

        4）应留有适当的输入、输出点数作为备用。

7.3.20  电动机采用管道通风冷却或轴承为强制性油冷时，应在冷却系统中装设测温仪表和必要的信号及联锁。

7.3.21  有极限位置保护要求的往复行走机械，除有反向应用的行程开关外，还应装设极限位置保护开关。

7.3.22  皮带运输机上方的可往返行走的电磁除铁装置，宜装设位置监视信号，并与皮带运输机联锁。

7.3.23  电动机控制电源的选择，应符合下列规定：

    1  电源宜以本台电动机的主回路保护电器与启动器主接点之间引接；如由其他电源引接时，应装设主回路失压切断控制电源的联锁。

    2  在控制室集中控制时，控制电源应单独设置，宜经隔离变压器向电磁线圈供电。隔离变压器的一次侧应接至线电压。

    3  在TN系统中，当控制电源电压采用220V时，启动器及继电器吸引线圈的一端宜直接接至N端。

    4  单独控制的电动机，当启动器和按钮组装在一起时，控制电源电压可采用380V。

    5  对可靠性要求较高的复杂控制回路，可采用直流电源。直流控制回路宜采用不接地系统并装绝缘监视。

7.3.24  电动机的控制回路应装设短路保护，当控制电源由电动机主回路引接，且符合下列条件之一时，可不装设：

    1  主回路短路保护器件的额定电流不超过20A时。

    2  启动器和按钮组装在一起时。

    3  控制回路断电不会造成严重后果时。

7.3.25  配电线路应装设短路、过载和接地故障保护，作用于切断供电电源或发出报警信号。配电线路采用的上、下级保护电器，其动作应具有选择性。对于非重要负荷的保护电器，可采用无选择性切断。

7.3.26  配电线路的短路保护，必须在短路电流对线路产生热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。保护电器宜采用熔断器或具有瞬时、短延时功能的断路器。当保护电器为断路器时，短路电流不应小于瞬时和短延时动作过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

7.3.27  配电线路的过载保护，应在过电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子造成危害之前切断负载电流，且当线路出现短时尖峰电流时，保护电器不应误动作。过载保护电器宜采用熔断器或断路器的长延时电流脱扣器，其熔体额定电流或断路器整定电流不应大于线路的允许载流量，且保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流不应大于线路允许载流量的1.45倍。突然断电比过负荷造成的损失更大的线路，其过负荷保护应作用于信号，严禁作用于切断电路。

7.3.28  220/380V TN系统配电回路的接地故障保护，应符合下列规定：

    1  电气装置的正常不带电的外露导体应接地，接地干线与PE线及建筑物内的金属管道之间应作等电位连接。

    2  供电给手握式电气设备和移动式电气设备的末端线路或插座回路切断故障回路的时间，不应大于0.4s。

    3  配电干线和供给固定式电气设备的末端线路切断故障回路的时间，不应大于5s。

    4  当过电流保护能满足本条第2款保护要求时，宜采用过电流保护兼作接地故障保护，不能满足时，应采用零序保护，此时，保护整定值应大于配电线路最大不平衡电流，否则应采用漏电电流保护。

    5  采用熔断器作短路保护，且当接地故障电流与熔体额定电流之比不小于保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流与熔体额定电流之比时，可认为熔断器满足第2款、第3款要求。

7.3.29  为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的漏电电流继电器，其额定动作电流严禁超过0.5A。

7.3.30  交流电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护和低电压保护。

7.3.31  交流电动机的短路保护器，宜采用熔断器或断路器的瞬动过电流脱扣器。必要时，可采用带瞬动元件的过电流继电器。交流电动机正常运行，正常启动或自动启动时，短路保护电器不应误动作，并应符合下列规定：

    1  短路保护电器宜采用保护电动机型。

    2  采用熔断器时，熔体的额定电流应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后略高于电动机启动电流和启动时间的交点。当电动机频繁启动和制动时，熔断体的额定电流应再加大1级～2级。

    3  采用断路器时，瞬时动作过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流，应取电动机启动电流的2倍～2.5倍。

7.3.32  交流电动机的接地故障保护，应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的有关规定。当电动机的短路保护器件满足接地故障保护要求时，应采用短路保护兼作接地故障保护。

7.3.33  交流电动机过载保护的装设，应符合下列规定：

    1  运行中容易过载的电动机，启动或自启动困难而要求限制启动时间的电启机，应装设过载保护。

    2  额定功率大于3kW连续运行的电动机，宜装设过载保护，但断电导致损失比过载更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。

    3  短时工作或断续周期工作的电动机，可不装设过载保护，当电动机运行中可能堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护。

7.3.34  交流电动机过载保护器件的动作特性应与电动机过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，亦可采用反时限过流继电器。有条件时可采用温度保护或其他适当保护。过载保护的动作时限应躲过电动机的正常启动或自启动时限，不能满足要求时，可采取下列一种措施：

    1  热继电器经饱和倍数低的电流互感器接入电动机回路。

    2  在启动过程的一定时限内短接或切除过载保护器件。

7.3.35  交流电动机以熔断器作短路保护时，应装设断相保护。以断路器作短路保护时，宜装设断相保护；当低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护；短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机，可不装设断相保护；断相保护器件宜采用断相保护热继电器，亦可采用温度保护或专用的断相保护装置。

7.3.36  按工艺或安全条件不允许自启动的交流电动机，或为保证重要电动机自启动而需要切除的次要交流电动机，应装设低电压保护。低电压保护器件，宜采用断路器的欠电压脱扣器或接触器的电磁线圈，必要时可采用低电压继电器和时间继电器来切断主回路。

7.3.37  对生产过程自动化要求程度较高的生产装置，低压配电系统可采用智能型低压配电监控系统。

7.3.38  当起重机采用悬挂式滑触线供电时，宜设断线保护，作用于电源进线断路器跳闸。