电气控制线路中的保护环节分析

朱鹤　赵亮　王建新

摘 要：随着我国经济发展水平的不断提高，各项生产建设在加速开展当中，在工业生产领域，各种机械设备使用的较为广泛，电气控制系统不仅要满足工艺生产要求，还需要对线路保护环节进行控制。生产当中会经常出现一些故障，这些故障的发生将对电气系统造成较大影响，比如，电流会突然增大、电压频率也会在此基础上这是因为生产过程中会发生不可预知的故障或者事故，致使电流无故增大，电压频率升高，对生产设备造成了破坏，为此，文章针对电气控制线路，对其保护环节进行了分析，进而保障电气控制线路稳定运行。

关键词：电气控制；线路故障；保护环节

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0111-02

要使生产机械能够更为安全、稳定的运行，就要加强对电气控制线路的完善与保护，這样才能使生产当中的不规范操作得以控制，消除不利影响，防止故障发生。电气控制线路保护通常按照电流型号保护、电压型号保护等对保护装置进行选择。本文将对电气控制线路保护环节相关内容作具体分析。

1 电流保护与电流取样保护装置介绍

1.1 电流型保护

电气控制线路能够与设备诸多系统相连，如果线路发生故障，将会影响到整个系统安全。因为绕组的温度过高将使控制线路中各种构件出现运行上的故障，并且，绝缘性能的降低也会引发电器故障。为此，线路保护基于这种情况，选择电流型保护效果将非常显著。这种保护类型的内容包括短路保护、过电流保护、过载保护以及断相保护等。在电流型保护下，具体保护方法为：先对电流信号进行分析，再将信号放大，最后对其进行控制与保护原理是：按照保护电器对电流信号进行取样分析，电流信号会在此基础上被放大或者控制保护，如果电流能够达到整定值保护标准，则可以对其进行转换。

此外，电动机无触点方式使用的也较为广泛，在操作软件控制下，实现对系统的保护。电动机的主回路构成原理为：晶闸管的接通与分断。其目的是避免元件发生连续性的电能损耗，在正常运行过程中使用真空接触方式对主回路进行承载，将与晶闸管负载相连。此外，这些程控方法都对电子线路的依赖较高，能够对电子式的继电器做出保护动作。

1.2 电流取样保护装置介绍

1.2.1 对电动机进行过载保护

通常来说，热继电器上的电流能够流经系统中的电阻元件，这样一来，将造成电力元件出现变形，发生继电器的绕组动作。这种动作特性与电动机绕组的承载非常相近。热继电器即使动作时间短，但却能够对电动机进行过载保护。结构设计在不断演变当中，除了广泛使用温度补偿以外，继相保护功能、负载不平衡功能也相继被开发出来。如，从A公司引进了R系列的双金属片热过载继电器；从西门子引进3UA5、3UA6系列的金属片热过载继电器等。

1.2.2 带有热的磁脱扣电动机保护

该电动机保护使用的是热式断路器，并将其作为了过载保护结构，该电动机与热电气的动作原理相同，在结构上也非常接近，双金属热元件出现了弯曲以后，接触点会出现相互接通的情况，最终导致断路器无故断开。该电动机的结构简单、体积小、价格也较低、其动作运行能够符合行业标准、在保护上非常可靠，为此被大量使用。如，小容量的断路器、从A公司引进M611型的电动机保护断路器、国产的DW15低压断路器、S系列塑壳断路器。

1.2.3 电流互感器

电子式过流继电器在运行当中能够相继通过内部的各种电流互感器，对设备故障进行全面的检测，在完成了电路处理以后，执行各自的动作任务。因为电子电路能够灵活的变化，且动作功能越来越多样，进而被广泛使用。

1.2.4 多功能处理器

固态继电器在电气控制线路中使用的也较多，最开始是一种简单的电子式装置，在不断发展下成为了一种多功能为一体的处理器。该处理器的成本与价格不同，因为继电器内部结构较为复杂，只能在大型且价格较高的电动机中使用。其功能主要体现在以下几个方面：具有热记忆功能；负载时间延长，速度也在不断增加；有断相或者是不平衡相电流；相序性强；电压或过电压小；以过电流的方式运行。

2 电压保护

用电设备只有在一定额定电压范围内才能正常运行，但是过高的电压或者是过低的电压将增加故障的发生率，为此，在对电气控制回路设计当中要首先考虑到这几方面内容。

2.1 过压保护

电动机在持续不断的运行过程中，因为故障会出现停转现象，最终会导致生产的突然停止，如果能将电源及时恢复到正常状态，则能够自动启动电动机，但是此过程会使故障的发生几率增加，在产生负荷以后将引发火灾，而安装一个防止电压恢复的电气传动自动启动装置保护就被称为失压保护。

在各项生产当中，电气设备的主回路与控制回路都能够通过接触器按钮对电动机的启动或停止进行控制，这时，控制回路中的自锁环节就失去了电压的保护功能。

2.2 欠电压保护

供电系统会经常出现电压降低的情况，用电设备如果在欠电压下依然能够稳定运行，在负载保持不变的情况下，因为额定电压出现降低，就会使线路中的电流增大，进而造成熔断器、过电流继电器等一直在欠电压状态下运行，对产品的工艺指标造成了较大影响，使设备突然停止生产，控制回路中的接触器、继电器不会发生可靠的吸合接触，而触头的噪声将非常大，线圈电流也会相继增大，触点温度会升高，使电动机烧毁。如果供电系统电压下降到额定电压的60%，控制回路将自动将主回路切除，使设备停止工作，这一过程就被称为失电保护。欠电压保护在电压继电器基础上能够正常运行，其线圈在接通了电源以后能够顺利实现运行，接触点最开始将以串联形式接在控制回路中，如果供电电压出现下降，触点将得以释放，将控制回路切断，这就实现了欠电压保护。

3 结 语

随着我国经济发展水平的不断提高，各项生产建设在加速开展当中，在工业生产领域，各种机械设备使用的较为广泛，电气控制系统不仅要满足工艺生产要求，还需要对线路保护环节进行控制。生产中会经常出现一些故障，将对电气系统造成较大影响，比如，电流会突然增大、电压频率也会在此基础上这是因为生产过程中会发生不可预知的故障或者事故，致使电流无故增大，电压频率升高，对生产设备造成了破坏。

在电气控制保护当中，具体选择哪种保护方式要结合生产的实际情况，主电路中有熔断器，在控制回路中也设置了熔断器，并将其作为了短路保护单元，热继电器的功能是用于过载保护，过流节电器则可以被当成电流保护，在电动机的线路保护控制中，可以设计连锁保护，进而确保保护电气与生产设备的运行能够更加稳定。

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