1 概述
ARD3 智能型電動機(jī)保護(hù)器(以下簡稱 ARD3),適用于額定電壓至 AC 690V、額定電流至 AC 800A、額定頻率為
50/60Hz 的電動機(jī)。產(chǎn)品體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便,在低壓控制終端柜和 1/4 模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接
安裝使用,提高了控制回路的可靠性和自動化水平。電動機(jī)智能監(jiān)控器
ARD3 采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式,包括主體控制模塊、互感器模塊和顯示模塊,并可根據(jù)需要選配 ARD3 的其
他功能模塊或附件,與接觸器、電動機(jī)起動器等電器元件構(gòu)成電動機(jī)控制保護(hù)單元,有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控
制、面板指示、信號報(bào)警、現(xiàn)場總線通信等功能。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)域。
1.1 產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB 14048.1—2006 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 總則
GB 14048.4—2010 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 機(jī)電式接觸器和電動機(jī)起動器
JB/T 10736—2007 低壓電動機(jī)保護(hù)器
1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
ARD3 系列產(chǎn)品由主體控制模塊、互感器模塊、顯示模塊組成。用戶現(xiàn)場安裝時,主體控制模塊采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌方
式安裝,顯示模塊采用嵌入式安裝。
2 產(chǎn)品特點(diǎn)
■ 輔助電源支持 AC 85V~265V/DC 110V~350V。
■ 測量功能分為基本測量(電流參數(shù))和增選測量(電壓、功率、相序、剩余電流(漏電流))。
■ 具有起動超時、過載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、欠載、斷相、不平衡、剩余電流(接地/漏電)、溫度、外部故障、相序、
過壓、欠壓、欠功率、過功率、tE時間等電動機(jī)綜合保護(hù)功能。
■ 9 路 DI 無源干節(jié)點(diǎn)輸入,信號電源采用內(nèi)置 DC24V 電源。
■ 5 路 DO 輸出,滿足直接起動,星—三角起動,自耦變壓器起動,軟起動等多種起動方式,通過通訊總線可實(shí)現(xiàn)
遠(yuǎn)程主站對電動機(jī)進(jìn)行實(shí)時遙控“起/停”操作。
■ 抗晃電確保電動機(jī)運(yùn)行不間斷,重起動功能在短時欠壓、失壓時用于電動機(jī)分批重起。
■ 具有標(biāo)準(zhǔn)的 RS-485 通訊接口,采用 Modbus_RTU、Profibus_DP 通訊協(xié)議,保證了上位機(jī)通訊的快速可靠。
■ 具有 DC4-20mA 模擬量輸出接口,直接與 DCS 系統(tǒng)相接,可實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。
■ 具有系統(tǒng)時鐘和 20 次故障記錄功能,系統(tǒng)時鐘記錄當(dāng)前時間(日、時、分、秒),故障記錄功能記錄故障原因。
■ 顯示部分采用全中文液晶顯示。
■ 可以替代各種電量表、信號燈、熱繼電器、電量變送器等常規(guī)元件,減少了柜內(nèi)電纜連接及現(xiàn)場施工量,可靠
性和綜合性價比遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案。
注:標(biāo)配功能:電流參數(shù)、起動超時、過載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、欠載、斷相、不平衡、剩余電流(接地/漏電)、溫度、
外部故障、相序、過壓、tE時間、9 路 DI 無源干節(jié)點(diǎn)輸入,信號電源采用內(nèi)置 DC24V 電源、5 路 DO 輸出
選配功能:電壓、功率、相序、剩余電流(漏電流)、欠壓、欠功率、過功率、抗晃電、DC4-20mA 模擬量輸出
接口、20 次故障記錄功能、全中文液晶顯示。
3 型號說明
ARD3 型號說明如圖 1 所示。
表 2 額定電流附加說明
備注:
1) 手動模式:保護(hù)器參與控制,起動方式為直接起動(全壓起動)、雙向起動時,保護(hù)器設(shè)置為手動模式。
2) 兩步模式:保護(hù)器參與控制,起動方式為星/三角起動(兩繼電器)、自耦變壓器(兩繼電器)時,保護(hù)器設(shè)置為兩步模式。
注:
1、附加功能可以同時選擇多種,起動方式、額定電流只能選擇一種,如有一臺電動機(jī)電流為 45A,直接起動需要有通訊功能、剩
余電流保護(hù)、溫度保護(hù)功能,顯示方式為分體液晶顯示,訂貨型號為 ARD3—100T/LTC-90L。
2、剩余電流分為接地電流和漏電流,二者只能選其一。接地電流采用三相電流矢量和疊加而成;漏電流通過使用漏電互感器檢測,
在訂貨時注明漏電流信號量程,便于出廠設(shè)置,漏電互感器標(biāo)配。電流規(guī)格為 1A、5A 時,需選用孔徑合適的漏電流互感器。
3、4~20mA 模擬量出廠默認(rèn)為電動機(jī) 2 倍額定電流,即電動機(jī) 2 倍額定電流對應(yīng) 20mA,0 對應(yīng) 4mA。用戶可選擇模擬量對應(yīng)的電
量參數(shù):如 A 相電流,B 相電流,C 相電流,AB 線電壓,BC 線電壓,CA 線電壓,有功功率等。DC4mA 對應(yīng)所選變量的最小值,DC20mA
對應(yīng)所選變量的最大值,訂貨時注明具體要求,否則按默認(rèn)值設(shè)置。
4、過載保護(hù)選擇是 tE時間保護(hù)或反時限過載保護(hù),默認(rèn)是反時限過載保護(hù),需要 tE保護(hù)時要在訂貨單中注明,否則按默認(rèn)值設(shè)置。
5、電動機(jī)保護(hù)器應(yīng)與其產(chǎn)品編號一致的電流互感器、零序電流互感器配套使用。
6、選擇雙通訊(2C)時,不能再選擇溫度保護(hù)功能,32、33 作為第二路通訊接口。
4 主要參數(shù)
4.1 技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)如表 6 所示。
表 6 技術(shù)指標(biāo)
4.2 產(chǎn)品組成
電動機(jī)智能監(jiān)控器主要由主體控制模塊(保護(hù)控制功能)、顯示模塊和互感器模塊(電流檢測)組成,用戶可根據(jù)需要選
配抗晃電模塊。詳情見表 7
表 7 產(chǎn)品組成
4.3 功能配置 ARD3 功能配置如表 8 所示。
5 保護(hù)功能
5.1過載保護(hù)
當(dāng)電動機(jī)在過負(fù)載情況下,長時間超過其額定電流運(yùn)行時,會導(dǎo)致電動機(jī)過熱,絕緣降低而燒毀,保護(hù)器根據(jù)電動機(jī)的發(fā)熱特性,計(jì)算電動機(jī)的熱容量,模擬電動機(jī)發(fā)熱特性對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。過載保護(hù)不動作特性為:實(shí)際電流<105%ie,2h內(nèi)不動作;動作特性為:實(shí)際電流>120%Ie,1h內(nèi)延時動作。
■過載保護(hù)電流—時間對照表如表18所示,過載特征曲線圖(K曲線圖)如圖14所示。
5.2 斷相/不平衡保護(hù)
斷相/不平衡故障運(yùn)行時對電動機(jī)的危害很大,當(dāng)電動機(jī)發(fā)生斷相或三相電流嚴(yán)重不平衡時,如不平衡率達(dá)到保
護(hù)設(shè)定值時,保護(hù)器按照設(shè)定的要求保護(hù),發(fā)出停車或報(bào)警,確保電動機(jī)的安全運(yùn)行。
三相不平衡率計(jì)算公式為:|I-Iav|/IX,Iav 為三相電流平均值,當(dāng) Iav 小于 Ie 時,分母 IX =Ie;當(dāng) Iav 大于
Ie 時,分母 IX =Iav。
5.3 剩余電流保護(hù)(接地/漏電)
ARD3 同時具備接地保護(hù)和漏電保護(hù)功能,但二者只能選一種。接地保護(hù)自動計(jì)算剩余電流,不需要外接互感
器,用于相線對電動機(jī)金屬外殼的短路保護(hù)。漏電保護(hù)是通過增加漏電互感器,以檢測出故障電流,主要用于非直
接接地的保護(hù),以保證人身安全。
5.4 堵轉(zhuǎn)保護(hù)
電動機(jī)在起動過程中,由于負(fù)荷過大或自身機(jī)械原因,造成電動機(jī)軸被卡住,而未及時解除故障,將造成電機(jī)
過熱,絕緣降低而燒毀電機(jī),堵轉(zhuǎn)保護(hù)適用于電動機(jī)起動發(fā)生此類故障時進(jìn)行保護(hù),當(dāng)電流達(dá)到動作設(shè)定電流時,
保護(hù)器及時在動作(延時)設(shè)定時間內(nèi)動作或報(bào)警,避免電機(jī)燒毀。
5.5 阻塞保護(hù)
阻塞保護(hù)適用于電動機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生卡死。當(dāng)電流達(dá)到動作設(shè)定電流時,保護(hù)器及時在動作(延時)設(shè)定時
間內(nèi)動作或報(bào)警,避免電機(jī)燒毀。
5.6 欠載(欠流)保護(hù)
當(dāng)電動機(jī)所帶負(fù)載為泵式負(fù)載時,電動機(jī)空載或欠載運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生危害,保護(hù)器提供欠載保護(hù),當(dāng)三相的平均電
流與額定電流的百分比低于欠載設(shè)定值時,保護(hù)器應(yīng)在動作(延時)設(shè)定時間內(nèi)動作或報(bào)警。
5.7 起動超時保護(hù)
電動機(jī)起動時間到后,若保護(hù)器檢測到電動機(jī)回路電流仍未下降到 110%Ie 以下,啟動該保護(hù)。針對增安電機(jī),
起動時間整定不得超過 1.7 倍 tE 時間。
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5.8 欠壓保護(hù)
電壓過低會引起電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低,甚至停止運(yùn)行,當(dāng)主回路電壓低于設(shè)定的欠電壓保護(hù)值時,保護(hù)器按設(shè)定的
5.9 過壓保護(hù)
電壓過高引起電動機(jī)絕緣程度損傷,當(dāng)主回路電壓超過設(shè)定的保護(hù)電壓時,保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù),在
動作設(shè)定時間內(nèi)動作或報(bào)警,以保證電動機(jī)設(shè)備安全。
5.10 欠功率保護(hù)
電動機(jī)由于傳動裝置損壞,失去機(jī)械輸出能力,欠載運(yùn)行,電動機(jī)功率因數(shù)較低,但電動機(jī)電流很大,大量消
耗系統(tǒng)的無功,當(dāng)負(fù)載功率與額定功率的百分比低于設(shè)定動作值時,保護(hù)器在動作設(shè)定時間內(nèi)動作或報(bào)警。
5.11 相序保護(hù)
當(dāng)保護(hù)器檢測到電動機(jī)的電壓相序錯誤時,閉鎖電動機(jī)起動,保護(hù)電動機(jī)安全。
5.12 外部故障保護(hù)
當(dāng) ARD3 檢測到外部故障輸入信號(開關(guān)量方式輸入),外部故障開關(guān)量有故障信號輸入時,保護(hù)器按照設(shè)定的
要求保護(hù),確保電動機(jī)設(shè)備安全。
5.13 溫度保護(hù)
保護(hù)器通過檢測預(yù)埋在電動機(jī)繞組上的 PTC 熱敏電阻的阻值變化,來實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)。
溫度保護(hù)用于低壓(380V)小容量的電動機(jī)上,作為長時間過負(fù)荷、變負(fù)荷和反復(fù)短時運(yùn)行過負(fù)荷、斷相、三
相不平衡、電源頻率變化、通風(fēng)不良、環(huán)境溫度過高等引起的電機(jī)溫度過高的保護(hù)。
熱電阻類型為正溫度系數(shù) PTC, 實(shí)測熱電阻≥動作電阻設(shè)定值延時動作,如果故障動作后需待實(shí)測熱電阻值<
返回電阻設(shè)定值,才可以復(fù)位報(bào)警或故障輸出觸點(diǎn),使電動機(jī)再次正常運(yùn)行。
5.14 tE時間保護(hù)(適用于增安型電動機(jī))
對于增安型電動機(jī),交流繞組在最高環(huán)境溫度下達(dá)到額定運(yùn)行穩(wěn)定溫度后,從開始通過堵轉(zhuǎn)電流時記起,直至
上升到極限溫度所需的時間即為 tE時間。增安型電機(jī)的 tE時間通常由電機(jī)制造商提供,用戶可以在電機(jī)銘牌上找到
該數(shù)據(jù)。