西門子RB系列保護(hù)器在我廠的應(yīng)用

丁曉陽 祁斌 楊濤 賴遠(yuǎn)波 張斌

摘 要：文章介紹了西門子RB系列保護(hù)器的技術(shù)特點及基本功能，并通過現(xiàn)場實際應(yīng)用著重介紹了現(xiàn)場較復(fù)雜控制功能的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：西門子RB系列保護(hù)器；熱過載；接地；措施

1 引言

在傳統(tǒng)的電動機(jī)控制保護(hù)回路中，多采用熱繼電器做為電動機(jī)的過載保護(hù)元件，空氣開關(guān)或熔斷器做為電動機(jī)的速斷保護(hù)元件。這樣構(gòu)成的電動機(jī)控制保護(hù)回路雖然具有成本較低、具備一定保護(hù)、控制功能的作用，但其功能單一、保護(hù)精度較低，自身不具備通訊功能，在控制要求日益精確的今天，不能滿足現(xiàn)場的需求。

2 技術(shù)特點

西門子RB系列保護(hù)器，具有過載、熱敏電阻監(jiān)視、接地故障監(jiān)視等保護(hù)功能，可根據(jù)用戶需求設(shè)定熱過載脫口曲線、熱敏電阻值等來執(zhí)行用戶定義的控制。

2.1 西門子RB系列保護(hù)器介紹

圖1為西門子RB系列保護(hù)器基本單元面板示意圖：

（1）綠色“就緒”發(fā)光二極管：連續(xù)的綠色指示燈表示設(shè)備正處于正確的工作狀態(tài)。

（2）紅色“接地故障”發(fā)光二極管：連續(xù)的紅色指示燈表示接地故障。

（3）紅色“熱敏電阻”發(fā)光二極管：連續(xù)的紅光指示主動熱敏電阻脫扣。

（4）紅色“過載”發(fā)光二極管：連續(xù)的紅光指示主動過載脫扣；閃爍的紅光指示即將發(fā)生的脫扣（過載報警）。

（5）電動機(jī)電流和脫扣等級調(diào)整：通過這兩個旋鈕，可以方便地根據(jù)起動條件將該設(shè)備設(shè)置到電動機(jī)電流和所要求的脫扣等級。

（6）用于手動/自動復(fù)位的選擇開關(guān)：通過這個開關(guān)，可以在手動和自動復(fù)位之間進(jìn)行選擇。

（7）測試/復(fù)位按鈕：能夠?qū)θ恐匾脑O(shè)備器件和功能進(jìn)行測試。另外，當(dāng)選擇了手動復(fù)位時，在脫扣之后，可以對該設(shè)備進(jìn)行復(fù)位。

（8）連接端子（可拆卸式端子板）：通過這些通用尺寸的端子，可以連接用于輔助、控制和傳感器回路的兩個具有不同橫截面的導(dǎo)體。既可以使用螺釘型端子又可以使用彈簧籠卡型端子進(jìn)行連接。

（9）3RB29 85 功能擴(kuò)展模塊：能夠添加更多的功能，例如：內(nèi)部接地故障檢測以及一個帶有相應(yīng)信號的模擬輸出。

2.2 保護(hù)特性

西門子RB系列保護(hù)器可按照起動條件進(jìn)行微調(diào)，四種脫扣類別可選，從類別5到類別30。脫扣的時間可按照負(fù)載性質(zhì)及起動條件進(jìn)行微調(diào)，電動機(jī)的使用可因而得到優(yōu)化。公差小于10%，確保了脫扣曲線的準(zhǔn)確性。

2.2.1 熱過載保護(hù)

西門子RB系列保護(hù)器可檢測外部電源的最大630A（使用電流互感器最大達(dá)820A）的帶有單穩(wěn)態(tài)輔助觸點類型和帶有雙穩(wěn)態(tài)輔助觸點類型電子式過載繼電器對正常和重載起動的負(fù)荷進(jìn)行反時限延時保護(hù)，防止由于過載、相間不平衡或者斷相所引起的過度溫升。過載、相間不平衡或者斷相導(dǎo)致電動機(jī)的電流上升并超過已設(shè)置的電動機(jī)額定電流。由一個電流測量模塊檢測該電流上升，由一個與之相連接的專用評價模塊對該電流進(jìn)行電子學(xué)上的評價。該評價電子裝置將一個信號發(fā)送到輔助觸點。然后，該輔助觸點通過接觸器切斷負(fù)荷。這個切斷時間由脫扣電流和已設(shè)置的電流Ie 之間的比率來決定并以長期穩(wěn)定脫扣特性的形式存儲。通過一個連續(xù)的紅色“過載”發(fā)光二極管來指示“脫扣”狀態(tài)。

當(dāng)超過極限電流時，該發(fā)光二極管通過閃爍來指示由于過載、相間不平衡或者斷相所引起的繼電器即將發(fā)生的脫扣。也可以通過輔助觸點將該報警作為一個信號來發(fā)送。

2.2.2 熱敏電阻保護(hù)

除了對負(fù)載進(jìn)行反時限延時保護(hù)防止其過度溫升外，還可以通過連接一個PTC傳感器電路作為失效保護(hù)，使用電子式過載繼電器直接監(jiān)測電動機(jī)繞組（完全電動機(jī)保護(hù)）的溫度。使用這個基于溫度的保護(hù)，可以保護(hù)負(fù)載免受由于如冷卻流量的減小所間接引起的過熱而只通過電流無法檢測到冷卻流量的減小。在發(fā)生過熱的情況下，該設(shè)備通過輔助觸點開斷接觸器，從而切斷負(fù)載。通過一個連續(xù)發(fā)光的“過載”發(fā)光二極管來指示“脫扣”狀態(tài)。

2.2.3 接地保護(hù)

要保護(hù)負(fù)載免受由于絕緣損壞、潮濕、凝結(jié)水等所引起的高阻抗短路，3RB22/3RB23電子式過載繼電器可以和一個功能擴(kuò)展模塊一起實現(xiàn)內(nèi)部接地故障監(jiān)測。在發(fā)生接地故障的情況下，繼電器瞬時脫扣。通過一個紅色的“接地故障”發(fā)光二極管來指示“已脫扣”的狀態(tài)。也可以通過輔助觸點發(fā)送信號。

在由于過載、相間不平衡、斷相、熱敏電阻脫扣或者接地故障所引起的脫扣后，在所需恢復(fù)時間過去之后，既可以通過手動或自動對該繼電器進(jìn)行復(fù)位。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

由于我廠使用的西門子RB系列保護(hù)器均采用24V電源作為工作電源，所以就會出現(xiàn)，如：生產(chǎn)波動或設(shè)備檢修，必須要將設(shè)備拆線做能量隔離；對電機(jī)拆線后，西門子RB系列保護(hù)器上GND FAULT燈就會長期持續(xù)點亮。

優(yōu)點：拆線后，保護(hù)器報故障，控制回路斷開，無法啟動電機(jī)，這就意味著保護(hù)多重性。

缺點：由于長時間的檢修，熱敏電阻始終處于斷開狀態(tài)，當(dāng)檢修完畢，電機(jī)恢復(fù)接線后，西門子RB系列保護(hù)器無法復(fù)位故障信號；

采取措施：人為將西門子RB系列保護(hù)器的24V電源斷開，在從新送電后方可正常。

由于我廠使用西門子RB系列保護(hù)器的電機(jī)均采用了熱敏電阻保護(hù)，當(dāng)現(xiàn)場電機(jī)由于工況條件或設(shè)備原因，造成熱敏電阻失效或損壞，電機(jī)就無法啟動，影響生產(chǎn)運行。

采取措施：為了不影響生產(chǎn)，緊急尋找電阻相同或滑動變阻器進(jìn)行電阻值的設(shè)定，來滿足西門子RB系列保護(hù)器故障復(fù)位。

4 結(jié)束語

由于西門子RB系列保護(hù)器可以保護(hù)多層次，多電流提檔的電機(jī)，所以只需要在西門子RB系列保護(hù)器設(shè)定值旋鈕上選擇到所需要的最大電流范圍，然后在設(shè)定額定電流值即可，無需從新更換西門子RB系列保護(hù)器。我廠設(shè)備有些存在選型剛好適合，但在多年生產(chǎn)工藝流程上由于管線老化、流量變小，所以生產(chǎn)裝置要求將某些現(xiàn)在不能滿足要求的電機(jī)更換大級別的電機(jī)。