六、一种实用的过电流速断保护装置

在一些特殊的工作场所，例如，有色冶金企业中的直线铸锭机等，当设备被锌锭或其他异物卡住时，若不及时停车将障碍物排除掉，往往会在几秒的时间内将设备损坏。要解决这个问题，可采用过电流速断保护装置(见图2-12和图2-13)。前者是采用过电流继电器常闭接点来进行控制的，后者则是利用它的常开接点。二者的工作原理基本上相似。图2-12中，过流继电器的电流线圈KA1和KA2分别串接在电源的L1、L3两相上，以此来控制流过电动机定子绕组中的电流。流经继电器线圈中的电流未超过预先调节好的电流值时，继电器不动作。但是，一旦电流超过，其常闭接点会迅速跳开，切断电动机电源，达到保护目的。

该控制电路的各个部分介绍如下：

1．中间继电器

它首先工作，为电动机启动做好准备。从图2-12中可以看出，在主控回路(接触器线圈控制回路)中，串接有中间继电器常开接点KZ1，因此，必须使它先闭合后，电动机才能启动工作。合上开关QS后，三相电源L1、L2、L3分别送到接触器常开主触头KM的上端。

在启动电动机工作之前，应先按下启动按钮SB3，以使KZ线圈获电工作。其获电的路径是：

2．并接时间继电器常闭接点的作用

从上边看出，L2相电源经1点后，分两路出发，然后又在4点汇合。这样做是有它的作用的。它能保证在启动电动机时，KZ线圈仍然能从另一条通路(3、4)获得工作电压。如果撤去3、4间KT的常闭触头，那么KZ线圈，只能经常闭接点KA1和KA2所组成的唯一通路而获得工作电压。然而，在启动电动机工作的时候，往往启动电流会大于过流继电器整定电流的好几倍。这样，其常闭接点KA1或KA2会因此而自动跳开。与此同时KZ线圈也随之失电，其接点KZ1将恢复到常开状态，切断接触器线圈的电源通路，电动机无法运转。为了避开启动电流的作用，在1、4两点之间，并联接进了时间继电器常闭触头KT。由于它具有延时断开的特性(其延时时间可以灵活调节)，因此，即使在KA1或KA2跳开的情况下KZ线圈仍可经过另一条通路而继续获得电压，保证了电动机的正常启动和运转。

3．电动机的启动控制过程

由于KZ1已预先闭合，因此，按下启动按钮SB2之后，接触器线圈获电工作。其常开主触头KM闭合，电动机获得电源而启动运转。常开辅助触头KM1闭合后，起自锁作用。KM2闭合时，它接通时间继电器线圈的电源。

电动机启动控制的路径是：

4．时间继电器的工作过程

接触器辅助触头KM2闭合后，时间继电器KT也随之获电而工作。

其获电的线路是：

L2相电源→1点→3点→7点→KM2(已闭合)→KT(线圈)→8点→电源L3相→KT线圈获电→常闭触头KT(3、4之间)延时断开。

常闭触头KT断开后，接触器线圈的控制回路中，只能经常闭接点KA1和KA2与L2相电源构成通路，为过电流保护提供了条件。

5．过电流继电器动作过程分析

由于过流继电器的线圈，是串接在主电路中的(图中L1、L3两相)。当因故障或其他原因而引起电动机定子电流增大时，一旦超过事先调节好的整定电流值，继电器的常闭接点KA1或KA2会自动跳开。接触器线圈失电，主触头KM恢复到断开状态，电动机停止工作，起到了对电动机和设备的保护作用。与此同时，中间继电器线圈也随之失电，其常闭接点KZ3恢复到闭合位置。接通灯泡和电铃组成的信号电路，同时发出声、光信号，以引起操作者的注意。声、光信号电路部分，如果没有必要用它时，则控制部分可以简化，即图中的4、5之间和9、10之间的电路及元件，可以省去不用(将4、5直接连通即可)。

图2-13的控制原理与图2-12的基本相似，这里只简要分析。其情况与上边的正好相反，它所利用的，是过电流继电器的常开接点，以常开接点闭合时，来行使对电动机的过电流保护和控制作用。由于利用的是常开接点，因此KA1和KA2是以并联的方式接入控制电路中的。当电动机因故障而引起过电流时，过流继电器常开接点KA1或KA2闭合，并由于时间继电器的常开接点KT(延时闭合)，已在电动机正常运转后，开始闭合。因此，这时的中间继电器线圈已经获电，常闭接点KZ1断开，切断接触器电源，电动机停止工作，从而达到保护目的。

KZ2闭合后，起自锁作用。只有按下停止按钮SB3时，电动机才能获得重新启动的条件。

KZ3闭合时，声响电路部分开始工作发出报警信号。

启动电动机工作时，虽然KA1或KA2会瞬间闭合，但由于KT触头延时闭合(此时并未闭合)，故KZ线圈不会获电，以保证启动工作正常进行。

与上边所介绍的情况一样，在这里，若不需要声、光报警部分，则控制部分的KZ2触头和停止按钮SB3，可以从电路中去掉。KZ3触头可以不用，其后边的元件可以省去。

但是，此时应将KT触头的右侧直接与KZ线圈的左端相接。