7 3 控制与保护7、3。1。电动机启动时的电压下降要造成两个方面的影响，一是由于母线电压的降低，影响其他用电设备的正常工作、二是由于电动机端子电压降低电动机启动力矩降低、为此，本条对启动时母线电压水平和电动机端子电压分别作出了规定 两个条件同时都要满足、母线电压水平的限值系使用现行国家标准.通用用电设备配电设计规范，GB,50055的数值、为了保证电动机启动时不妨碍其他用电设备的正常工作，不必对电气设备的端子电压逐一进行计算、仅根据母线上所接负荷性质的不同对母线电压水平进行限制.这是工程上普遍采用的方法，7、3.2、频敏变阻器可实现无级启动，具有接近于恒转矩启 制动特性且可限制启动电流.频敏变阻器为静止设备。具有维护方便.接线简单启动平滑等优点、特别是采用机电一体化结构后结构更为简单.运行更为可靠，所以绕线转子电动机在满足启动转矩的情况下.宜优先选用机电一体化频敏变阻器结构、较大功率的绕线转子电动机采用水电阻启动,在有色金属冶炼厂使用有成功的经验.因此宜在设计中采用 7、3.3.重载启动的电动机.其额定功率应按启动条件校验、这是因为重载启动过程中.对电动机的堵转力矩 亦称启动力矩.和最大力矩都有相应的要求 启动力矩应克服静阻力矩.最大力矩应满足过载要求,本条要求是为了保证电动机重载启动时,电动机绕组的温升不超过允许值、电动机的额定功率与重载启动条件相适应、7。3，5,内反馈斩波调速是近年推出的一种调速方案、它的调速性能不及变频调速方案,但一次投资较少，在有色行业中渐有应用,7。3。6.异步电动机变频调速在有色金属冶炼厂得到了广泛的应用,但在低速运行时 存在电动机发热,振动,噪声增加以及启动力矩不够的问题,本条从装置和电动机的选择两个方面作出了规定，以保证设备运行安全可靠,电动机在低频运行时，因定子绕组的电阻在阻抗中所占的比例增大 使最大力矩下降。为了进行补偿 可采用提高V、f值的方法。但是不适当地提高V,f值又会增加励磁电流、此外,电动机在最大力矩下运行时.电流也必然会增大,电动机常利用低频下的最大启动力矩作为启动力矩启动.因此要求变频调速装置输出的过负荷能力满足低频运行要求。电动机在低速运行时.自冷效果变差,如果要求长期在低速运行、就必须降低转矩 通常采用变频调速专用电机，或采用功率较大的电动机 在装置的应用方面，外部控制线采用屏蔽线的目的是防止干扰 主回路接触器主接点装设在变频调速装置的电源侧,是因为如果变频调速装量仅作为启动装置使用时。或因故退出工作时、便于对电动机电源进行倒换，此外。这种方法将接触器作为线路接触器使用,电动机的通断与正反向均通过变频调速装置进行，因此要求接触器在无负荷、停车.状态下通断 以便尽量减少操作过电压对变频器的冲击.随着变频技术的发展，成套变频调速装置性能越来越好.功能也不断完善、因此。装置的选择和应用需要适应变频技术和应用的快速发展要求.7 3，7。此条所指的大容量系指电动机功率在280kW以上的设备,当这类设备需要电气调速时 可供选择的方案有 高压变频调速、低压380V调速和低压660V变频调速 调速方案的取舍在很大程度上取决于一次投资和运行的经济性和维护的难易、近年在大型氧化铝厂的设计中,采用660V变频调速方案有成功范例,7 3,10,由高压配电室直接配电的电动机、在高压开关柜上仅根据信号进行启动操作,对设备和人身来说都是很不安全的,因此,如果在高压配电室看不到所配电的电动机时，严禁在高压开关柜上装设电动机的启动控制开关.但应装设紧急停车，允许合闸，断路器合闸试验，与隔离开关断开有连锁。等控制开关.这是本条使用中应予充分注意的问题 7.3、11.两地或多地控制的电动机,在机旁装设解除远方控制的安全开关、亦称为事故开关、其作用有两个 一个是在生产机械检修时。机旁有禁止远方控制的可见断点,保证检修人员的安全 二是在紧急情况下停止生产机械、例如在事故情况下迅速解除事故危险。在停止按钮失效的情况下作为停止电动机的后备措施 7,3，12、对于皮带运输机、链板运输机等传送距离较远的机械。沿机械设置事故断电开关的目的 是为了在生产机械发生事故时能就近及时解除事故危险.因为在事故停车后.要求处理好事故方可开车.事故的断电开关应采用不能自复位的开关,拉绳断电开关可在沿机架的任一位置迅速停车.设计中可视需要在机架的一侧或两侧设置，长皮带运输机拉断事故开关后，由于容性维持电流不能断开相应的回路，致使事故不能解除.故此规定此条,长距离胶带输送机应设置完善的保护.7 3,13，冶炼厂物料运输系统参与联锁的机械设备一般较多,近年来一般都是采用控制室集中联锁控制，可编程控制器,PLC，用于开关量为主的物料连续运输集中联锁控制比较适宜.7。3。15,物料运输系统的联锁控制有多种启动和停车程序 启动方式有 分别启动、按工艺逆流程启动或分段逆流程启动等，停车方式有、同时停车。部分延时停车。按给料方向顺序停车等。在确定启动和停车程序时通常应考虑几个方面的因素.首先应满足生产工艺的要求.诸如物料流向。流程中有无缓冲仓。缓冲仓的容量对运输系统连续性影响,其次应考虑电动机启动时的电压水平不应对其他电动机的启动和运行造成影响。此外,还应尽量缩短启动过程中电动机的空载运行时间以节约电能.最后,正常启动和停止过程不应有物料在设备上堵塞和堆积、事故情况下应防止物料在启动困难的机械，如碎矿机，上堵塞堆积等。设计时应综合考虑各种因素的影响,选择合适的程序.7,3.16 联锁线上 每台电动机旁装设事故断电开关的目的与本规范第7、3，10条同，联锁线上装设手动,自动转换开关的目的是,在手动位置可对单台生产机械进行检修和调试、且当联锁装置故障时仍能在解除方式下继续生产.在自动位置可作为生产岗位的允许启动信号、7.3，18。联锁系统设置信号装置的目的是为了进行工作联系.便于及时发现和处理故障。为安全生产创造条件,本条列出的各种信号，它具有不同的用途，允许启动信号 保证只有在联锁线上的各岗位人员均发出允许启动信号后.集中操作人员才能开车 确保联锁线的安全生产。允许启动信号的方式可以根据需要设置、如每次启动都发允许启动信号，也可在不允许启动时才发不允许启动信号，运行信号。监视机械运转情况 便于发现故障 停车信号、便于寻找故障并及时处理故障、启动预告信号、作为开车前的询问信号，以便使联锁线中各岗位人员做好设备检查及开车前的准备工作.启动警告信号、作为联锁线正在开车的信号 以便提醒岗位人员注意安全。7.3、19。可编程序控制器.PLC。是一种先进，成熟.适用的控制设备.具有多种逻辑运算功能.程序可根据要求及时修改。还可以通过接口模块组成PLC网络或参与计算机管理系统 在控制系统中已被广泛应用,PLC是一种工业控制机,在控制系统中接收外部接点和各类检测信号。并经过本身的逻辑运算 按预先编制的控制程序通过输出点对外部线圈或执行元件进行控制、为了充分利用PLC的控制功能、保证PLC可靠工作，在做PLC控制系统设计时、应根据控制系统的要求.选择合适的机型。并对PLC与外部器件的连接和程序结构进行统筹安排。既使系统接线简单 又使程序结构清晰,PLC产品使用说明一般都对本机型产品的接地措施。防止外部干扰,I O点的接点容量、输出点的保护等提出了要求 本条对此分别作出了相应的规定,关于I、O点的备用数量，没有必要也较难做出具体规定、预留备用I O点通常是考虑在调试或生产阶段有可能增加新的控制对象和便于对损坏的I.O点予以更换.中间继电器是控制系统中的一个重要环节。它的质量高低将直接影响系统稳定的正常工作。在以往所作的工程项目中，由于劣质的中间继电器曾造成很多麻烦，故提出应采用高质量的中间继电器、7,3 20。冷却系统中装设温度检测仪表是为了监测冷却介质的温度，并在温度越限时报警、必要时还可以联锁停机、7，3、21,有极限保护要求的往复机械、不能用反向行程开关作极限保护。因为一旦反向行程开关失灵则极限保护将失效,7，3,23。对于集中联锁系统 手动控制电源仍由电动机主回路引接,自动控制电源则单独集中设置，这有利于系统调试,因为在自动控制时.电动机控制回路的接触器线圈是通过单独的控制电源工作的、只要把电动机主回路电源断开、电动机就不会在联动调试时通电，调试工作既安全又方便，电动机控制回路若与主回路不同电源，在主回路停电时，控制回路仍可能带电。此时若主回路恢复供电、电动机会自启动而危及周围人员的安全，因此要装设主回路失压与控制回路的联锁.电动机的控制回路接自TN系统电源，其控制回路电压采用220V时 启动线圈一端直接接至中性线。可避免控制回路一点接地可能引起的启动线圈受电 使电动机误动作。也可避免正在运行的电动机不能停车，对于单独控制的电动机.当启动器和按钮组装在一起时、其控制线路很短，接地故障相对较少，为避免采用220V电压而专门引出N线故规定此条，7,3 25。要求配电线路上.下级保护器的动作具有选择性的目的，是为了在配电线路发生故障时，尽可能缩小事故面 使停电范围限制在发生事故的局部区域。7.3。26 本条对于短路保护电器在短路发生时的动，热稳定性作出了规定 对于持续时间不大于5s短路 校检稳定的公式是。此式既考虑了短路电流I，又考虑了短路持续时间t 还考虑了导线的截面S和导线的各种物理特性及短路时的始 终温度K，对于持续时间不大于0.1s的短路、导体的热稳定检验，还要考虑短路电流非周期分量的影响.7，3。27、本条对过载保护电器在线路过载时的动作要求作出了规定，只有同时满足熔体电流或整定电流不大于线路的允许载流量和保证电器可靠动作的电流不大于线路允许载流量的1、45倍时 才能满足线路过载保护的要求，当采用符合国家现行标准。低压断路器 JB、1284的断路器,且断路器的整定电流不大于导体的允许载流量时、则可满足 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 的要求,7,3。28.接地故障是指相对地或与地有联系的正常不带电的金属体之间的短路、由于故障回路的阻抗分散性很大。对于TN系统，故障电流以金属体为故障电流回路的情况.故障点阻抗可以忽略不计，故障电流较大 而TT系统以大地和难以估算的故障点阻抗作为故障电流回路 故障电流可能很小 因此、不能把接地故障作为相间短路故障处理、根据熔断器制造标准 为保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路电流 故障回路电流与熔体额定电流In的最小比值通常可参考表2、表2、故障回路电流Id与熔体额定电流In比值Id。In 本规范规定的接地故障保护防止人身电击的安全电压为50V。切断故障回路的时间要求系引用国家标准的规定.当配电装置同时有本条二款所规定的两种切断时限要求的线路引出时 配电装置应作等电位连接,且配电装置与总等电位连接回路之间的一段PE线的阻抗不应大于50。Uo。Zs Uo为相电压 V、Zs为故障回路阻抗、否则自配电装置引出的线路,其切断故障回路时间均不应大于0，4s。对于TT系统和IT系统的接地故障保护,应按照现行国家标准 低压配电设计规范，GB，50054的规定执行,7.3。30 7.3。35.电动机的短路 接地故障 过载、缺相和低电压保护.是根据现行国家标准,通用用电设备配电设计规范、GB，50055的有关条文制定的,