GB／T 13002-2022 标准规范下载简介

GB／T 13002-2022 旋转电机 热保护.pdf

ICS29.160.10 CCS K 20

热保护系统是基于保护或监控电机易损坏部件，使其温度不超过正常工作温度的原理。为此需要 选择相应的适合于所要求的保护型式和所需保护的电机部件两者的保护装置。本文件既未详述具体的 保护方法，也未明确规定某特定应用时所采用的保护措施，而是明确了电机在发生故障或违反运行规程 时，被保护部分的温度不能超过允许的最高温度。 本文件的要求并不是确保“常规”电机在任何状况下运行都能达到预计的使用寿命，而是避免绕组 绝缘失效和加速其热老化。热保护的性能指标不能定得太低，否则会引起保护系统频繁脱扣，但也不能 定得太高，否则电机在高温下连续运行将会严重影响绕组绝缘的寿命。 电机按正确方法使用和维护，才能确保绝缘寿命达到预期值。电机经常在高于额定温度下运行（参 见GB/T755），如果内置热保护装置无法动作，且无危险跳闸，那么这可能会造成电机机械寿命明显下 降。电机连续运行时温度每增加8K～10K，绕组绝缘的寿命大约会为原来的一半。 本文件关全热保护的值 机制造商协商决定

3.3 热探测器thermaldetector 仅对温度敏感的电气绝缘器件，当温度达到预先设定值时能在保护系统中起切换功能。 3.4 热保护器thermalprotector 对载流电机绕组温度敏感的电气绝缘器件，当温度达到预定值时能直接使电机断开电源。 注：有些热保护器对温度和电流都很敏感，两种效果的结合触发系统中的开关，使其切断电源。 3.5 慢变化热过载thermaloverloadwithslowvariation 热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升缓慢，使得热保护器或热探测器的温度能及时 跟随其变化。 3.6 快变化热过载thermaloverloadwithrapidvariation 热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升速度太快，以致热探测器或热保护器的温度不 能及时跟随其变化，因而产生明显的延迟，造成热保护装置与被保护部件之间温差显著。 3.7 脱扣后的最高温度maximumtemperatureaftertripping 电机被保护部件在热保护系统脱扣后的一段时间内所达到的最高温度。 3.8 直接热保护directthermalprotection 装有热探测器或热保护器的电机部件属于热保护部分时的直接保护方式。 3.9 间接热保护indirectthermalprotection 装有热探测器或热保护器（例如：定子绕组）的电机部件不属于热保护（例如：转子绕组）部分时的间 接保护方式。

当遇到热过载或违反电机运行规程所引起的慢变化热过载时，保护系统将会动作以阻止电机绕组 温度升高并使其不超过表1的值。 图1和图2给出了温度作为时间函数而随时间变化的例子

西藏某四级公路段路基、路面、盖板涵、管涵施工组织设计表1慢变化热过载时绕组温度的最大值

主1：如果电机在表1所规定的限值下长期运行，则绝缘绕组温度限值就会超过所属的热分级，这将导致电机的寿 命缩短。 主2：最高温度是根据经验确定的。慢变化热过载可能由于下列原因引起： 由于通风管上堆积灰尘过多，绕组或机座冷却筋等部件上附着污垢等原因引起的通风或通风系统失效； 环境温度或者冷却介质温度过高； 缓慢增加的机械过载； 电机电压长期欠压、过压或不平衡； 断续工作制电机违反其规定的工作方式运行； 频率偏差

慢变化热过载和直接热

图2包括起动的断续周期工作制（S4）过渡时引起的慢变化热过载和直接热

图2包括起动的断续周期工作制（S4)过渡时引起的慢变化热过载和直接热保护示例

过电流继电器对重复的快变化热过载不提供保护，因此需考虑使用热保护装置。 图3和图4给出了温度作为时间的函数随时间变化的例子。

2快变化热过载时绕组温度的最大值

绕组温度的确定方法应符合GB/ 安测重法，比如使用热电博。据了 解，电机绕组可能会在表2所示的温度下永久性损坏，造成电机无法运行。 注1：快变化热过载可能由于下列原因引起： ·电机堵转； 。断相； ·非正常状态下起动xx地下变电室施工组织设计，如惯量过大、电压太低、负载转矩异常大； ·负载突然大幅度增加； ·短时间内重复起动。 注2：根据经验，最大温度限值需考虑以下因素的影响，比如环境温度、电源电压变化以及电机起动时的常规要求 表2中的温度与绕组热保护器或热探测器的运行温度不能混淆，运行温度应低于表2中的数值， 热保护器应根据使用情况安装在电机冷却系统温度最高的位置。

标引序号说明： 脱扣后绕组最高温度； 靠近热探测器或热保护器的绕组温度； 正常工作时的温度； 快变化热过载开始时刻； 脱扣时刻； 一热探测器或热保护器的温度； 热探测器或热保护器的动作温度； X 一时间坐标；

3热临界部件有直接热保护的快变化热过载

图4热临界部件有间接热保护的快变化热过载示例

型式试验的目的是检验热保护系统是否符合本文件的要求。 试验应在代表该电机型式的典型电机上进行，建议所使用的热保护系统在试验时应安装好。 试验中的温度传感器应安置于电机热保护系统中典型安装位置上

8.2慢变化热过载的温度验证

在运行温度下起动电机，缓慢增加负载，使绕组温度按每5min不超过1K的速率增加。至少在 10min的时间间隔内记录一次温度。 当热保护系统发生脱扣时，如果电机的电源不是直接由热保护系统的动作来切断，这时应切断电机 的电源。热保护系统脱扣后，应按照GB/T7552019中8.6.2的规定立刻测量绕组温度。 绕组温度不应超过表1中的规定值

8.3快变化热过载的温度验证

只有当电机由内置正温度系数热敏电阻（PTC)或恒温器保护，且没有热保护装置时，才需要验证 温度。 在环境温度下起动电机，转子堵转并施加额定电压于电机绕组上。在试验结束时，记录绕组的最大 温度。对电机手动再起动系统，应尽可能快地重新接通保护器，恢复电源电压。 带有自动重启功能的保护系统应至少动作10个周期GB 14048.2-2020-T 低压开关设备和控制设备 第2部分：断路器.pdf，除非两个周期之间的峰值温度变化低于 5K。 最高温度应不超过表2中的规定值。