關于三相電動機的缺相保護

摘 要： 在眾多的電動機燒毀事故中，電動機缺相運行是最大的殺手。本文探討了避免電動機缺相運行的具體應對措施和常用方法。

關鍵詞： 三相電動機 缺相運行 缺相保護裝置

在三相電動機的運行過程中，三相電源或三相電動機繞組斷一相，稱為電動機的缺相運行，俗稱“走單相”，這是一種故障狀態。當三相電動機缺相啟動時，只聽得“嗡翁”聲，而電機不轉，若不立即切斷電源，繞組將很快燒毀。若正常運行時缺相，負載不大，電動機可維持運轉，但時間不長，繞組也會因過熱而燒毀。

一

在實踐中有一半以上的電動機燒毀事故都是缺相運行所致，必須引起注意。如何避免這種情況呢？我們的具體措施是：

1.加強運行中的監視與檢查，密切注意電動機的溫度、電流、轉速的變化，發現故障及時排除。

2.嚴格電器施工質量，盡量避免接觸不良，接頭松動，熔絲、導線的機械損傷等。單股導線應彎圈壓接，多股導線應選用合適的線鼻子壓接，同時壓接時不要忘了上彈簧墊子。

3.電動機短路保護盡量不用熔斷器，改用空氣開關。

4.設置單獨的缺相保護裝置。

二

三相電動機缺相保護的方法和裝置很多，主要有電機參數平衡檢測法和熱效應法。在電機參數平衡檢測法又包括電壓、電流、零序電壓、斷絲電壓四種。

1.電壓型缺相保護

如下圖所示，當A相O點以上斷線時，電機處于缺相運行狀態，P、Q兩點電壓為正常值。

無論哪種接法的電動機，根據分壓原理，O點相對其他兩相電壓下降為原來的一半，約為190V左右，而交流接觸器釋放動作電壓的范圍為20%—75%Ue，故交流接觸器不能可靠地釋放，無法起到正常的保護作用。再者，如線路在O點以下發生斷相（如電動機接線端子未接好），則此時O、P、Q三點均為正常的電壓，根本談不上保護。

我們利用缺相后，缺相檢測點電壓有一定幅度的下降這一特點，通過電子線路來實現缺相保護，正常工作時，穩壓二極管工作于擊穿狀態，繼電器吸合。比如A相缺相后，A相的電壓下降，穩壓二極管截止，斷開電動機控制電路。

當然利用電壓斷相信號可以做出許多的電子斷相保護裝置。電壓型缺相保護的優點是制作簡單，通用性強，不考慮電動機的功率大小。缺點是可靠性差一點。

2.電流型缺相保護，根據線路缺相后線電流為零或電流增大的現象作為缺相信號來設置的缺相保護裝置。它有欠電流繼電器缺相保護、電流互感器缺相保護、熱繼電器等幾種。

3.零序電壓缺相保護，利用三相電路的電源或負載不平衡時，中性點會產生零序這一特點，制作的缺相保護裝置。

電動機為“Y”接法時，如下圖（左）所示，O點在正常時對地電壓為零，因此繼電器不動作。一旦發生斷相（不論斷點發生在何處），O點產生零序分量使該點電壓升高，繼電器得電動作。

對于“Δ”接法的電動機，可按下圖（右），接上電容取出人工中性點。

4.斷絲電壓斷相保護就是用電壓繼電器來反映熔絲熔斷信號的電動機缺相保護裝置。具體電路如下圖所示：

一旦某相熔絲熔斷，熔絲兩端就會產生斷絲電壓來推動相應的電壓繼電器使其動作，斷開電動機控制電路。

5.電機熱效應（溫度）測量法，是指利用感溫元件直接嵌于線圈繞組中測量繞組的溫升。我們知道電動機在使用過程中，任何一種故障最后導致的現象都為線圈發熱至超過正常的溫升，利用這個特點可使保護裝置做到相當的準確、可靠且電路簡單，但使用時需打開電機，比較麻煩。