热继电器主要用于保护电动机的过载，选用时必须了解电动机的情况，如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。 热继电器文字符号：FR 热继电器元件图形符号 热继电器常开触头图形符号 热继电器常闭触头图形符号 |
目前市场上综合型的智能电动机保护器的设计主要采用交流采样方式+高性能单片机的方案，采用该设计方法的电动机保护器测量参数多、测量精度高、能够提供更完善的保护功能，采用此设计方法的成本较高，销售价格也高，在只需要对电动机提供过载、断相等基本常见故障保护的场合没有性价比可言。采用一种设计简单、功能能够满足基本保护要求、主要用于替代热继电器的智能电动机保护器将会有很大的市场。ARD2型保护器就是一款设计简洁，保护功能较多，能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。ARD2型智能电动机保护器采用低成本的设计方案，整体系统由信号处理单元、中央处理单元、电源模块、人机交互单元、人机界面、控制模块、通讯接口模块等构成，装置硬件结构如图1所示。 信号处理单元 信号处理单元采用整流放大滤波电路，见图2，该电路能将采样得到的交流信号整流成直流信号，由CPU片内AD进行转换计算。
图中IC1为运算放大器LM324，采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。IC1将采样得到的信号进行两级放大处理，提高了信号的采样精度，保证了信号的线性度。 中央处理单元 中央处理单元选用MOTOROLA公司的第一款基于高度节能型S08核的器件MC9S08AW32高性能单片机，该单片机片上资源丰富，抗干扰能力突出。内含32K字节用户程序空间，片上集成2K的RAM，支持BDM片上调试功能，片内集成看门狗电路，片上集成8通道10位AD。外部扩展了铁电存储器，用于存储一些重要的参数，以后升级程序也不会丢失先前的重要数据。CPU对采样信号进行处理计算，根据测量得到的电流、电压值与预先设定的各种保护数值进行对比，由此来判断电动机的运行状态是否正常，是否需要进行保护。中央处理单元电路见图3。 电源模块 采用AC380V电源模块。该电源模块输入电压为AC220V～450V，输入频率45Hz～60Hz，输出电压稳定、故障率小，输出纹波《1％，转换效率≥75％。具有过压、过流保护。该模块经实际现场使用，具有很高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。 人机交互单元 人机交互单元采用LED显示和按键输入，系统采用单排四位LED数码管显示各种信息。用户可根据实际需要进行设置。在编程状态下显示菜单及参数。数码管显示采用动态扫描方式，其驱动电路使用一片74HC595加三极管构成。 控制模块 控制模块主要由开关量输入、输出组成，见图4。开关量输入用于监测外部开关状态，也可根据客户要求用于电动机的起动、停止控制；开关量输出主要用于输出报警信号、脱扣信号和远程起动信号。ARD2智能电动机保护器的功能较多，能够对电动机运行中遇到的各种类型的故障进行准确的报警显示和脱扣动作，能有效的防止电机意外烧毁的发生，能为用户节约大量的资金，是热继电器的理想替代产品。广泛采用电动机智能保护器，不但可以提高工艺控制的准确性、科学性，降低事故率，对于提高电气控制系统的自动化水平和发展国民经济，也能起到积极的推动作用。 通讯接口模块 通讯接口模块采用通用的RS-485、Modbus RTU通讯规约，能实现遥测、遥控、遥信等功能，见图5。 ARD2智能电动机保护器的功能较多，能够对电动机运行中遇到的各种类型的故障进行准确的报警显示和脱扣动作，能有效的防止电机意外烧毁的发生，能为用户节约大量的资金，是热继电器的理想替代产品。广泛采用电动机智能保护器，不但可以提高工艺控制的准确性、科学性，降低事故率，对于提高电气控制系统的自动化水平和发展国民经济，也能起到积极的推动作用。 |
| 隔离措施：例如采用光电耦合器，使电器测量的开关信号在电器上完全隔离，可实现地电位的隔离，对抑制共模干扰较为有效;采用隔离变压器，如电压、电流、直流逆变电源、引线保护等，避免将电信线与电力线放在同一根电缆线中，将信号电缆、控制电缆、电力电缆分层敷设;避免测量回路与强电回路采用同一接地线等。 采取屏蔽：电场屏蔽，良导体制成的法拉第笼接地良好，以保证零电位，阻止屏蔽设备外的电场进入屏蔽体内部。磁场屏蔽，在低频段要采用导磁材料较好的硅钢等金属作为屏蔽体，使干扰磁场的磁力线沿磁阻较小的屏蔽层通过，以减少干扰磁场穿入屏蔽体内;在高频段采用上述两种屏蔽方式，利用屏蔽体阻止高频电磁场在空间的传播;利用金属导体对电磁波的反射衰减和吸收衰减，当电磁波射入金属屏蔽层时，由于波阻抗的不同，一部分被反射，另一部分在金属屏蔽层形成涡流而损失，即吸收损耗。如采用带有铠装铅包屏蔽层的控制电缆，其屏蔽层在升压站和控制室两端可靠接地，可以有效地削减地电位升高对仪表和继电保护装置的干扰;电缆有中间过渡或中继连接时，要处理好屏蔽层的连续性;不要认为信号电缆是低压设备，而忽视其绝缘状态，要保证测量电缆有良好的绝缘层和干燥环境;测量回路的二次插件的屏蔽层，要在保护屏处可靠接地;禁止用电缆芯线两端接地，作为抗干扰措施。 接地：例如电压互感器二次中性点的接地，与电流互感器二次电流回路的接地，宜选择在控制室接地;高频保护的二次电压电缆回路的接地点，与一次接地线的接地点有3～5m的距离，有时要用多根导线接地;继电保护的交流电压、交流电流和直流进线，有时为消除高频干扰，在进入测量装置前先经电容接地，经过抗干扰后，引入装置的走线还应远离直流操作电源线及高频回路的导线，不要习惯性地将同一方向的进线捆绑在一起。 其他措施：对继电保护的测量继电器，要进行1MHz脉冲群干扰试验、静电放电试验(一般选8kV试验电压)、辐射电磁场快速瞬变干扰试验;对有可能在继电保护装置四周使用对讲机的场所，进行无线电信号干扰试验，否则在其四周禁止使用无线对讲机或改进屏蔽措施;敷设二次电缆要选好位置，尽量远离高压母线和避免与之平行，尽量远离电容式电压互感器等电容设备，动力电缆与控制电缆不要放在同一电缆层架，信号电压较弱的电缆，尤其要远离电力或信号电压较强的电缆，合理布置和安排电缆走向，以减少和消除寄生电压的干扰;提高设备自身的抗干扰性能，采用性能可靠的滤波装置，使整流后的输出电压波纹系数小于5%;加强接地铜排的维护保养。 |