通用用电设备配电设计规范 GB50055-2011-环安宝@法规宝

2.1 电动机的选择

2.1.1 电动机的工作制、额定功率、堵转转矩、最小转矩、最大转矩、转速及其调节范围等电气和机械参数应满足电动机所拖动的机械(以下简称机械)在各种运行方式下的要求。
2.1.2 电动机类型的选择应符合下列规定：
      1 机械对起动、调速及制动无特殊要求时，应采用笼型电动机，但功率较大且连续工作的机械，当在技术经济上合理时，宜采用同步电动机。
      2 符合下列情况之一时，宜采用绕线转子电动机：
        1)重载起动的机械，选用笼型电动机不能满足起动要求或加大功率不合理时。
        2)调速范围不大的机械，且低速运行时间较短时。
      3 机械对起动、调速及制动有特殊要求时，电动机类型及其调速方式应根据技术经济比较确定。当采用交流电动机不能满足机械要求的特性时，宜采用直流电动机；交流电源消失后必须工作的应急机组，亦可采用直流电动机。
      4 变负载运行的风机和泵类等机械，当技术经济上合理时，应采用调速装置，并选用相应类型的电动机。
2.1.3 电动机额定功率的选择应符合下列规定：
      1 连续工作负载平稳的机械应采用最大连续定额的电动机，其额定功率应按机械的轴功率选择。当机械为重载起动时，笼型电动机和同步电动机的额定功率应按起动条件校验；对同步电动机，尚应校验其牵入转矩。
      2 短时工作的机械应采用短时定额的电动机，其额定功率应按机械的轴功率选择；当无合适规格的短时定额电动机时，可按允许过载转矩选用周期工作定额的电动机。
      3 断续周期工作的机械应采用相应的周期工作定额的电动机，其额定功率宜根据制造厂提供的不同负载持续率和不同起动次数下的允许输出功率选择，亦可按典型周期的等值负载换算为额定负载持续率选择，并应按允许过载转矩校验。
      4 连续工作负载周期变化的机械应采用相应的周期工作定额的电动机，其额定功率宜根据制造厂提供的数据选择，亦可按等值电流法或等值转矩法选择，并应按允许过载转矩校验。
      5 选择电动机额定功率时，应根据机械的类型和重要性计入储备系数。
      6 当电动机使用地点的海拔和冷却介质温度与规定的工作条件不同时，其额定功率应按制造厂的资料予以校正。
2.1.4 电动机的额定电压应根据其额定功率和配电系统的电压等级及技术经济的合理性确定。
2.1.5 电动机的防护形式应符合安装场所的环境条件。
2.1.6 电动机的结构及安装形式应与机械相适应。

2.2 电动机的起动

2.2.1 电动机起动时，其端子电压应能保证机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。
2.2.2 交流电动机起动时，配电母线上的电压应符合下列规定：
      1 配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷，电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90％；电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压的85％。
      2 配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，不应低于额定电压的80％。
      3 配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。
2.2.3 笼型电动机和同步电动机起动方式的选择应符合下列规定：
      1 当符合下列条件时，电动机应全压起动：
        1)电动机起动时，配电母线的电压符合本规范第2.2.2条的规定。
        2)机械能承受电动机全压起动时的冲击转矩。
        3)制造厂对电动机的起动方式无特殊规定。
      2 当不符合全压起动的条件时，电动机宜降压起动，或选用其他适当的起动方式。
      3 当有调速要求时，电动机的起动方式应与调速方式相匹配。
2.2.4 绕线转子电动机宜采用在转子回路中接入频敏变阻器或电阻器起动，并应符合下列规定：
      1 起动电流平均值不宜超过电动机额定电流的2倍或制造厂的规定值。
      2 起动转矩应满足机械的要求。
      3 当有调速要求时，电动机的起动方式应与调速方式相匹配。
2.2.5 直流电动机宜采用调节电源电压或电阻器降压起动，并应符合下列规定：
      1 起动电流不宜超过电动机额定电流的1.5倍或制造厂的规定值。
      2 起动转矩和调速特性应满足机械的要求。

2.3 低压电动机的保护

2.3.1 交流电动机应装设短路保护和接地故障的保护。
2.3.2 交流电动机的保护除应符合本规范第2.3.1条的规定外，尚应根据电动机的用途分别装设过载保护、断相保护、低电压保护以及同步电动机的失步保护。
2.3.3 每台交流电动机应分别装设相间短路保护，但符合下列条件之一时，数台交流电动机可共用一套短路保护电器：
      1 总计算电流不超过20A，且允许无选择切断时。
      2 根据工艺要求，必须同时起停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。
2.3.4 交流电动机的短路保护器件宜采用熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器，亦可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列规定：
      1 短路保护兼作接地故障的保护时，应在每个不接地的相线上装设。
      2 仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相上装设。
      3 当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器件应装设在相同的两相上。
2.3.5 当交流电动机正常运行、正常起动或自起动时，短路保护器件不应误动作。短路保护器件的选择应符合下列规定：
      1 正确选用保护电器的使用类别。
      2 熔断体的额定电流应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后应略高于电动机起动电流时间特性曲线。当电动机频繁起动和制动时，熔断体的额定电流应加大1级或2级。
      3 瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流应取电动机起动电流周期分量最大有效值的2倍～ 2.5倍。
      4 当采用短延时过电流脱扣器作保护时，短延时脱扣器整定电流宜躲过起动电流周期分量最大有效值，延时不宜小于0.1s。
2.3.6 交流电动机的接地故障的保护应符合下列规定：
      1 每台电动机应分别装设接地故障的保护，但共用一套短路保护的数台电动机可共用一套接地故障的保护器件。
      2 交流电动机的间接接触防护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的有关规定。
      3 当电动机的短路保护器件满足接地故障的保护要求时，应采用短路保护器件兼作接地故障的保护。
2.3.7 交流电动机的过载保护应符合下列规定：
      1 运行中容易过载的电动机、起动或自起动条件困难而要求限制起动时间的电动机，应装设过载保护。连续运行的电动机宜装设过载保护，过载保护应动作于断开电源。但断电比过载造成的损失更大时，应使过载保护动作于信号。
      2 短时工作或断续周期工作的电动机可不装设过载保护，当电动机运行中可能堵转时，应装设电动机堵转的过载保护。
2.3.8 交流电动机宜在配电线路的每相上装设过载保护器件，其动作特性应与电动机过载特性相匹配。
2.3.9 当交流电动机正常运行、正常起动或自起动时，过载保护器件不应误动作。过载保护器件的选择应符合下列规定：
      1 热过载继电器或过载脱扣器整定电流应接近但不小于电动机的额定电流。
      2 过载保护的动作时限应躲过电动机正常起动或自起动时间。热过载继电器整定电流应按下式确定：

I_zd= K_kK_ix(I_ed/nK_h)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2.3.9)

式中：I_zd——热过载继电器整定电流(A)；
　　　I_ed——电动机的额定电流(A)；
　　　K_k——可靠系数，动作于断电时取1.2，动作于信号时取1.05；
　　　K_ix——接线系数，接于相电流时取1.0，接于相电流差时取巧√3；
　　　K_h——热过载继电器返回系数，取0.85；
　　　n——电流互感器变比。
      3 可在起动过程的一定时限内短接或切除过载保护器件。
2.3.10 交流电动机的断相保护应符合下列规定：
        1 连续运行的三相电动机，当采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器保护时，宜装设断相保护。
        2 断相保护器件宜采用断相保护热继电器，亦可采用温度保护或专用的断相保护装置。
2.3.11 交流电动机采用低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护；短时工作或断续周期工作的电动机亦可不装设断相保护。
2.3.12 交流电动机的低电压保护应符合下列规定：
        1 按工艺或安全条件不允许自起动的电动机应装设低电压保护。
        2 为保证重要电动机自起动而需要切除的次要电动机应装设低电压保护。次要电动机宜装设瞬时动作的低电压保护。不允许自起动的重要电动机应装设短延时的低电压保护，其时限可取0.5s～1.5s。
        3 按工艺或安全条件在长时间断电后不允许自起动的电动机，应装设长延时的低电压保护，其时限按照工艺的要求确定。
        4 低电压保护器件宜采用低压断路器的欠电压脱扣器、接触器或接触器式继电器的电磁线圈，亦可采用低电压继电器和时间继电器。当采用电磁线圈作低电压保护时，其控制回路宜由电动机主回路供电；当由其他电源供电，主回路失压时，应自动断开控制电源。
        5 对于需要自起动不装设低电压保护或装设延时低电压保护的重要电动机，当电源电压中断后在规定时限内恢复时，控制回路应有确保电动机自起动的措施。
2.3.13 同步电动机应装设失步保护。失步保护宜动作于断开电源，亦可动作于失步再整步装置。动作于断开电源时，失步保护可由装设在转子回路中或用定子回路的过载保护兼作失步保护。必要时，应在转子回路中加装失磁保护和强行励磁装置。
2.3.14 直流电动机应装设短路保护，并根据需要装设过载保护。他励、并励及复励电动机宜装设弱磁或失磁保护。串励电动机和机械有超速危险的电动机应装设超速保护。
2.3.15 电动机的保护可采用符合现行国家标准《低压开关设备和控制设备 第4-2部分：接触器和电动机起动器 交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)》GB14048．6保护要求的综合保护器。
2.3.16 旋转电机励磁回路不宜装设过载保护。

2.4 低压交流电动机的主回路

2.4.1 低压交流电动机主回路宜由具有隔离功能、控制功能、短路保护功能、过载保护功能、附加保护功能的器件和布线系统等组成。
2.4.2 隔离电器的装设应符合下列规定：
      1 每台电动机的主回路上应装设隔离电器，但符合下列条件之一时，可数台电动机共用一套隔离电器：
        1)共用一套短路保护电器的一组电动机。
        2)由同一配电箱供电且允许无选择地断开的一组电动机。
      2 电动机及其控制电器宜共用一套隔离电器。
      3 符合隔离要求的短路保护电器可兼作隔离电器。
      4 隔离电器宜装设在控制电器附近或其他便于操作和维修的地点。无载开断的隔离电器应能防止误操作。
2.4.3 短路保护电器应与其负荷侧的控制电器和过载保护电器协调配合。短路保护电器的分断能力应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的有关规定。
2.4.4 控制电器的装设应符合下列规定：
      1 每台电动机应分别装设控制电器，但当工艺需要时，一组电动机可共用一套控制电器。
      2 控制电器宜采用接触器、起动器或其他电动机专用的控制开关。起动次数少的电动机，其控制电器可采用低压断路器或与电动机类别相适应的隔离开关。电动机的控制电器不得采用开启式开关。
      3 控制电器应能接通和断开电动机堵转电流，其使用类别和操作频率应符合电动机的类型和机械的工作制。
      4 控制电器宜装设在便于操作和维修的地点。过载保护电器的装设宜靠近控制电器或为其组成部分。
2.4.5 导线或电缆的选择应符合下列规定：
      1 电动机主回路导线或电缆的载流量不应小于电动机的额定电流。当电动机经常接近满载工作时，导线或电缆载流量宜有适当的裕量；当电动机为短时工作或断续工作时，其导线或电缆在短时负载下或断续负载下的载流量不应小于电动机的短时工作电流或额定负载持续率下的额定电流。
      2 电动机主回路的导线或电缆应按机械强度和电压损失进行校验。对于向一级负荷配电的末端线路以及少数更换导线很困难的重要末端线路，尚应校验导线或电缆在短路条件下的热稳定。
      3 绕线式电动机转子回路导线或电缆载流量应符合下列规定：
        1)起动后电刷不短接时，其载流量不应小于转子额定电流。当电动机为断续工作时，应采用导线或电缆在断续负载下的载流量。
        2)起动后电刷短接，当机械的起动静阻转矩不超过电动机额定转矩的50％时，不宜小于转子额定电流的35％；当机械的起动静阻转矩超过电动机额定转矩的50％时，不宜小于转子额定电流的50％。

2.5 低压交流电动机的控制回路

2.5.1 电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器，但由电动机主回路供电且符合下列条件之一时，可不另装设：
      1 主回路短路保护器件能有效保护控制回路的线路时。
      2 控制器回路接线简单、线路很短且有可靠的机械防护时。
      3 控制回路断电会造成严重后果时。
2.5.2 控制回路的电源及接线方式应安全可靠、简单适用，并应符合下列规定：
      1 当TN或TT系统中的控制回路发生接地故障时，控制回路的接线方式应能防止电动机意外起动或不能停车。
      2 对可靠性要求高的复杂控制回路可采用不间断电源供电，亦可采用直流电源供电。直流电源供电的控制回路宜采用不接地系统，并应装设绝缘监视装置。
      3 额定电压不超过交流50V或直流120V的控制回路的接线和布线应能防止引入较高的电压和电位。
2.5.3 电动机的控制按钮或控制开关宜装设在电动机附近便于操作和观察的地点。当需在不能观察电动机或机械的地点进行控制时，应在控制点装设指示电动机工作状态的灯光信号或仪表。
2.5.4 自动控制或连锁控制的电动机应有手动控制和解除自动控制或连锁控制的措施；远方控制的电动机应有就地控制和解除远方控制的措施；当突然起动可能危及周围人员安全时，应在机械旁装设起动预告信号和应急断电控制开关或自锁式停止按钮。
2.5.5 当反转会引起危险时，反接制动的电动机应采取防止制动终了时反转的措施。
2.5.6 电动机旋转方向的错误将危及人员和设备安全时，应采取防止电动机倒相造成旋转方向错误的措施。

2.6 3kV～10kV电动机

2.6.1 3kV～10kV异步电动机和同步电动机的保护和二次回路应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB／T 50062的有关规定。
2.6.2 3kV～10kV异步电动机和同步电动机的开关设备和导体选择应符合现行国家标准《3～110kV高压配电装置设计规范》GB 50060的有关规定。