Zabezpieczanie silników elektrycznych

Każdy silnik elektryczny o napięciu znamionowym do 1kV powinien być zabezpieczony przede wszystkim przed zwarciami i przeciążeniami. Dodatkowo stosuje się także zabezpieczenia zanikowe, które zapobiegają samoczynnemu rozruchowi silnika po załączeniu napięcia zasilającego. Innym ważnym zabezpieczeniem może być detektor zaniku fazy, który nie pozwoli na załączenie silnika w przypadku braku jednej z faz. Jeżeli ważny jest kierunek obrotów silnika, stosuje się detektory kolejności i zaniku fazy. Najważniejszymi jednak zabezpieczeniami są zabezpieczenia zwarciowe i przeciążeniowe – chronią one silnik i przewody łączące go ze źródłem zasilania.

Zabezpieczając dowolną instalację elektryczną, w pierwszej kolejności należy zapewnić ochronę przeciwporażeniową. Jeżeli dany silnik jest zasilany bezpośrednio z sieci (bez falownika) warto zastosować wyłącznik różnicowoprądowy, który zapewni ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym, jeśli nie zadziałają pozostałe zabezpieczenia. Bezwzględnie należy zastosować połączenia wyrównawcze ochronne.

schematSilnik może zostać zablokowany, co powoduje przepływ bardzo dużego prądu przez jego uzwojenia, nagrzewanie się ich i ostatecznie spalenie. Wtedy powstaje zwarcie międzyfazowe (niebezpieczne dla instalacji zasilającej) lub zwarcie uzwojeń do obudowy silnika (niebezpieczne dla instalacji zasilającej i dla ludzi – możliwość porażenia). W związku z tym stosuje się zabezpieczenia silników. Najpopularniejszym zabezpieczeniem są wyłączniki silnikowe, które posiadają wbudowany wyzwalacz termiczny do ochrony uzwojenia (zabezpieczenie przeciążeniowe) oraz wyzwalacz elektromagnetyczny (zabezpieczenie zwarciowe). Przy zakupie zabezpieczenia, należy zwrócić uwagę na obecność wyzwalacza termicznego w wyłączniku, ponieważ są dostępne również wyłączniki silnikowe z samym wyzwalaczem elektromagnetycznym (zwarciowym). Sprawdzają się one do ochrony silników z wbudowanym zabezpieczeniem przeciążeniowym, jednak wtedy do samej ochrony zwarciowej wystarczy zastosować wyłącznik nadprądowy o charakterystyce C.

Wyłączniki silnikowe mają nastawiany prąd wyzwalacza przeciążeniowego. Prąd nastawiony na zabezpieczeniu powinien spełniać warunek:

Iwp = 1,1 · Ins

Iwp – prąd nastawiony na wyzwalaczu przeciążeniowym,

Ins – prąd znamionowy zabezpieczanego silnika.

Silnik elektryczny trójfazowy nie będzie pracował w przypadku braku jednej z faz. W takim przypadku przez uzwojenia zaczyna płynąć znacznie większy prąd powodując ich szybkie nagrzewanie i ostatecznie spalenie. Samo zabezpieczenie przeciążeniowe (termiczne) zrealizowane przez wyłącznik silnikowy zabezpieczy silnik przed przegrzaniem. Jednak pewniejsze jest zastosowanie zabezpieczenia w postaci czujnika zaniku fazy (CZF) lub czujnika kolejności i zaniku fazy (CKF). Czujnik taki posiada styk zwierny (NO), który rozłącza obwód sterowania z przypadku braku jednej z faz lub jej niepoprawnej kolejności. Taki czujnik musi jednak współpracować ze stycznikiem włączonym w obwód zasilania silnika lub z wyzwalaczem zanikowym połączonym z zabezpieczeniem silnika. Kontrola faz jest istotna, ponieważ zdarza się, że po zaniku napięcia zakład energetyczny włączy tylko dwie fazy. Jeżeli nie zabezpieczy się silnika, może to spowodować jego spalenie.

W niektórych przypadkach istotne jest, aby po załączeniu zasilania, silnik samoczynnie nie wystartował (np. ludzie mogą być narażeni na niebezpieczeństwo). Stosuje się wówczas zabezpieczenie zanikowe. Jest ono realizowane przez wyzwalacz zanikowy (podnapięciowy), który jest połączony z zabezpieczeniem głównym silnika (np. wyłącznik silnikowy) i w przypadku zaniku napięcia zasilającego powoduje jego wyłączenie. Styki wyzwalacza zanikowego mogą być połączone w szereg ze stykiem czujnika kolejności i zaniku fazy.

Falowniki służące do sterowania pracą silnika zazwyczaj posiadają wbudowane zabezpieczenie przeciążeniowe i zanikowe.

Zobacz również:

Dodaj komentarz

Podpis *
Email *
Witryna internetowa