电动机主回路接线

1规范中的一般规定

（1） 关于隔离电器：

1） 每台电动机的主回路上应装设隔离电器，当符合下列条件之一时，数台电动机可共

用一套隔离电器：

a. 共用一套短路保护电器的一组电动机；

b. 由同一配电箱（屏）供电，且允许无选择地断开的一组电动机。 2） 当有几路进线时，每路进线上应有隔离电器；如果仅一个隔离电器分断会造成危险，

应相互连锁。

3） 电动机及其控制电器宜共用一套隔离电器。

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方。无载开断的隔离电

器应能防止无关人员误操作，例如装设在能防止无关人员接近的地方或加锁。 （2） 关于保护电器：交流电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况

分析装设过载保护、断相保护和低电压保护。同步电动机尚应装设失步保护。 1）每台电动机应分别装设短路保护，但符合下列条件之一时，数台电动机可共用一套短路保护电器。

a.总计算电流不超过20A，且允许无选择切断时； b.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）短路保护器件的装设应符合下列规定：

a.短路保护兼作接地故障保护时，应在每个不接地的相线上装设。

b.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脱扣器至少在两相上装设。

c.当只在两相上装设时，在又直接电气联系的同一网络中，保护器件应装上个在相同的两相上。

3）每台电动机应分别装设接地故障保护，但共同一套短路保护的数台电动机，可共用一套接地故障保护器件。

4）有关过载保护、断相保护和低电压保护的装设要求详见本节之六、八。 （3）关于控制电器：

1）每台电动机应分别装设控制电器，当工艺需要或使用条件许可时，一组电动机可共用一套控制电器。

2）控制电器宜装设在电动机附近或其他便于操作和维修的地方。过载保护电器宜控制电器或为其他组成部分，但热敏电阻除外。

二、电动机的起动方式

1.电动机起动的基本要求

电动机起动时，其端子电压应能保证所拖动的机械（以下简称机械）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。为此，交流电动机起动时，各级配电母线上的电压应符合下列要求：

（1）在一般情况下，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，且电动机不频繁起动时，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.笼型电动机起动方式的选择 （1）一般规定：

1）当符合下列条件时，电动机应全压起动：

a.电动机起动时，配电母线上的电压符合上述1条的规定； b.机械能承受电动机全压起动时的冲击转矩； c.制造厂对电动机的起动方式无特殊要求。

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）当机械有调速要求时，电动机的起动方式应与调速方式相配合。

（2）关于笼型电动机全压起动条件的辨别：规范GB5055条文说明强调指出，“所列的全压起动条件时充分条件，除此以外，别无他项”。但在某些教材、手册，甚至行业标准中，仍时常见到一些不正确的“条件”。

1）关于电动机起动时端子电压问题：绝大多数的电动机不需要验算起动时端子电压，只有少数特重载起动者才可能要验算。验算的目的是校电动机能否克服机械的静阻转矩或起动时间是否过长，而不是为了选择起动方式。电动机起动转矩不足的问题只能通过正确地选择电动机的规格和特性来解决。笼型电动机的起动转矩与其端子电压的平方成正比。显然，越是起动条件严酷的电动机，就越应全压起动；降压起动只会使起动更加困难，甚至失败。因此，电动机起动时端子电压问题不是全压起动的限制条件。

常见机械所需的起动转矩可在额定转矩的12%~150%的大范围变化（见第六章）。相应的笼型电动机端子电压约为额定电压的35%~122%，显然对如此悬殊的要求不能作统一规定。因此，规范仅要求电动机端子电压应能保证机械所需的起动转矩。

2）关于起动时电动机温升问题：有关规范、标准中要求“当机械为重载起动时，笼型电动机的额定功率应按起动条件校验”（GB5055）；或者说“对于机械转动惯量大或重载起动的电动机，当使用条件与制造厂配套不符时，应按起动条件校验其容量”（DL/T5153）。值得注意的是，这类规定均出现在电动机选择的条文中，而不是列在起动方式中。并且如经校验的电动机温升超过允许值时，应采取得措施是：“加大电动机的容量”或“选用起动特性较好的电动机”（DL/T5153）；“选用笼型电动机不能满足起动要求或加大功率不合理时”，“宜采用线转子电动机”（GB50055）。这些措施也都市正确选择电动机，而不是改变起动方式。 无论是理论分析还是实际测量都能证明，笼型电动机降压起动时组发热比全压起动更严重。降压起动绝不能解决电动机温升过高的问题。因此，电动机起动时温升问题不是全压起动的限制条件。

3）关于电动机起动时电源变压器温升问题：电动机起动时，在电源变压器和电动机的组中流过的是同一电流。降压起动时绕组发热更严重的结论对电压变压器也同时适用。仅在变压器与电动机规格相近是才会有温升问题，而且只能通过正确选择其容量来解决，降压起动则适得其反。因此，变压器温升问题也不是全压起动的限制条件。

4)关于按电动机功率统一规定起动方式问题：有些地区或主管部分简单规定多大的电动机应降压起动，这是没有根据的，在不同时代和不同地点，同一城市的电源情况差别很大 ，从过去30kVA杆上变压器，到小区的630KVA变电所，直至大夏中2000KVA变压器，相差近百倍。显然不应该再搞“一刀切”。

综上所述可知，国际中所列的笼型电动机全压起动的条件时充分的，不应再搞“修正”或“补充”。

（3）低压笼型电动机起动方式的简易判断：上述一般规定是规范面对高低压笼型和同步电动机及其所拖动各类机械的全面情况所做的规定。对低压配电设计而言，有的情况是不出现的，有的情况则极少遇到。例如，“制造厂对起动方式无特殊规定”是针对高压、大型、构

造特殊的电动机，如铸钢转子电动机。根据制造标准，低压笼型电动机拘允许全压起动。又如，通用机械（风机、水泵、压缩机）绝大多数均能承受电动机全压起动的冲击转矩；不宜全压起动者则仅有长轴传动的深井泵之类极少例子而已。对于拖动复杂的设备，其电动机的起动控制系统通常随设备成套供应或由专门的电力拖动设计决定；需要在配电设计中配置的就是不频繁起动的通用机械。 基于上述，低压配电设计中笼型电动机全压起动的判断条件可简化为：电动机起动时陪电母线的电压不低于系统标电压的85%。通常，只要电动机额定功率不超过电源变压器额定容量的30%，即可全压起动。仅在估算结果处于边缘情况时，才需要进行详细计算。

电动机起动时配电母线电压的计算方法和按电源容量估算允许全压起动的电动机最大功率详见第六章第四节。

笼型电动机全压起动是最简单、最经济、最可靠的起动方式，只要符合规定的条件，就应采用。

三、隔离电器的选择

1.对隔离电器安全性的要求 1）隔离电器应为手操作的。

2）隔离电器在断开位置时，其触头之间或其他隔离手段之间的隔离间隙和爬电距离，应符合GB14048系列标准{低压开关设备和控制设备},等同IEC60947的有关规定。 3）隔离间隙必须是看得见的，或装设指示动触头位置的明显而可靠地“通”、“断”标志。只有在全部触头都达到规定的间隙时，指示“断”的标志才出现。

4）隔离电器在“断”的位置应能锁定。当电器有相关的几档时，只能有一个“通”和一个“断”的位置。 2.隔离电器的选型

（1）隔离电器可采用下列形式：

1）隔离器、隔离器熔断器熔断器组、熔断器式隔离器； 2）隔离开关；

3）熔断器式隔离开关、隔离开关熔断器组； 4）隔离型低压断路器；

5）连接片或不需要拆除导线的特殊端子；

6）移动式或手握式设备可采用插头和插座作为隔离电器。

（2）无触头开关严禁用作隔离电器。星—三角、正反向和多速开关不能用作隔离电器。 3.隔离电器的规格选用

1）各种隔离电器的长期预定发热电流和隔离开关的分断电流，应不小于在线路负荷计算电流或电动机的额定电流。

2）熔断器和低压断路器的规格应按短路保护的要求选择。

3）兼作紧急停机开关时，隔离电器的分断能力应小于最大一台电动机的堵转电流和其他负荷正常运行电流之和。

四、短路和接地故障保护电器选择

1.规范要求

（1）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。为此，应符合下列规定：

1）正确选择保护电器的使用类型，熔断器、低压断路器和过电流继电器，宜采用保护电动机型。

2）熔断器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略高于电动机起动电流和起动时间的交点。当电动机频繁起动和制动时，熔断器的额定电流应再加大1~2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，应取电流的2~2.5倍。

按上述要求，作为配电系统的未端线路，其保护器件即不能过小，也不能过大。过小会误动作，过大则可能导致所在系统各级保护器件加大。

（2接地故障保护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》的规定。

当电动机的短路保护器件满足接地故障保护要求时，应采用短路保护兼作接地故障保护。 2.熔断器的选择

（1）使用类别的选择：熔断器的使用类别及其标识见第十一章第四节。配电设计中最常用的gG和aM熔断器的熔断特性对比见表12—2和图12—10

表12—2 gG和aM熔断器的约定时间和约定电流. 类 别 gG 额定电流Ir Ir小于或等于4 16小于等于Ir大于等于63 63小于Ir小于等于160 160小于Ir小于等于400 Ir大于400 aM 全部Ir 约定时间（h） 1 1 2 3 4 60s 约定不熔断电流Inf 1.5Ir 1.5Ir 1.25Ir 1.25Ir 1.25Ir 1.25Ir 4Ir 约定熔断电流If 2.1Ir（1.6Ir） 1.9Ir（1.6Ir） 1.6Ir 1.6Ir 1.6Ir 1.6Ir 6.3Ir 4小于Ir小于16 1 注 括号内数据用于螺拴连接熔断器。

aM熔断器的分断范围是6.3Ir至其额定分断电流之间，在低倍额定电流下不会误动作，从而避开电动机的起动电流，但在高倍额定电流时比gG熔断器“灵敏”，有利于与接触器和保护器协调配合。aM熔断器的额定电流可与电动机额定电流相近而不需特意加大，对于保护器件的选择也很有利。

因此，电动机的短路和接地故障保护电器应优先选用aM熔断器。考虑到当前aM熔断器供应不普遍，本节仍保留gG熔断器的内容。

（3）额定电流的选择：除按规范要求直接查熔断器的安秒特性曲线外，本手册推荐用下列方法。

1）aM熔断器的熔断体额定电流可按下列两个条件选择： a.熔断器额定电流大于电动机的额定电流；

b电动机的起动电流不超过熔断体额定电流的6.3倍。

综合两个条件，熔断体额定电流可按不小于电动机额定电流的1.05~1.1倍选择。

2）gG熔断器的规格宜按熔断体允许通过的起动电流来选择。熔断体额定电流的选择，过去沿用计算系数法（起动电流乘以系数K或除以系数）。在熔断器品种单一且稳定的时代，这种方法是简便可行的。近年来，我国自行开发和引进的熔断器品种不断增加，使计算系数的数量随之暴涨，而且同一型号也要按电流分档，不仅繁琐还要计算。因此，规范不要采用这种方法。

为解决在设计中直接查曲线不方便的问题，本手册推荐按熔断体允许通过的起动电流选择熔断器的规格。这种方法的优点是：可根据电动机的起动电流和起动负载直接选出熔断体规格，使用方便，也被广泛采纳。

3.低压断路器的选择

（1）断路器类型及附件的选择：

1）电动机主回路应采用电动机保护用低压断路器，其瞬动过电流脱扣器的动作电流与延时脱扣器动作电流之比（一下简称瞬动电流倍数）宜为14倍左右或10~20倍可调。 2）仅用作短路保护时，既在另装过载保护电器的常见情况下，宜采用只带瞬动脱扣器低压断路器，或把长延时脱扣器作为后备过电流保护。

3）兼作电动机过载保护时，既在没有其他过载保护电器的情况下，低压断路器应装有瞬动脱扣器和长延时脱扣器，且必须为电动机保护型。

4）兼作低电压保护时，即不另装接触器或起动器的情况下，低压断路器应装有低电压脱扣器。

5）低压断路器的电动操作机构、分励脱扣器、辅助触点及其附件，应根据电动机的控制要求装设。

（2）长延时脱扣器的整定电流：

1）瞬动脱扣器的整定电流应为电动机起动电流的2~2.5倍，本节取2.2倍；

2）长延时脱扣器用作后备保护时，其整定电流Iset应按满足相应的瞬动脱扣整定电流为电动机起动电流2.2倍的条件确定

Iset2.2Ist2.2KstIr KsdKsd式中 Ir——电动机的额定电流，A；

Ist——电动机的起动电流，A； Kst——电动机的堵转电流倍数； Ksd——断路器的瞬动电流倍数。 3）长延时脱扣器用作电动机过载保护时，其整定电流应接近但不小于电动机的额定电流，且在7.2倍整定电流下的动作时间应大于电动机的起动时间。此外，相应的瞬动脱扣器应满足（2）项1）的要求，否则应另装过载保护电器，而不得随意加大长延时脱扣器的整定电流。

（3）过电流脱扣器的额定电流和可调范围应根据整定电流选择；断路器的额定电流应不小于长延时脱扣器的额定电流。

（4）应该指出，GBJ55—1983已否定了按低压断路器动作时间0.02s分档整定瞬动脱扣器的做法（包括取消1.35的系数），GB5005—1993又提高了整定电流。这是因为：如果没有人为的延时环节，瞬动过电流继电器或直接动作的电磁脱扣器一旦起动，比将触发后继动作，分匝在所难免。起动冲击电流在1/4周波（0.005s）即达到峰值，瞬动元件是否起动仅取决于电磁力的大小，与后续的断路器机械动作固有时间无关。因此，为防止断路器在电动机起动时误动作，其瞬动过电流脱扣器的动作电流应躲过起动电流峰值或至少高于第一半波有效值。

（5）短路保护电器与起动器的协调配合见本节七条。

五、过载和断相保护电器的选择

1.规范要求

（1）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电视剧的电动机，应装设过载保护。

2）额定功率大于3KW的连续运行电动机宜装设过载保护，但断电将导致比过载损失更

大的电动机，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于报警信号。

3）短时工作或断续周期工作的点击，可不装设过载保护，但当电动机运行中可能发生堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护。

4）交流电动机过载保护器件的动作特性应与电动机过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，也可采用反时限过电流继电器。有条件时，也可采用温度保护或其他适当的保护。

5）当交流电动机正常运行、正常起动或自起动时，工资啊保护器件不应误动作。 必要时，可在起动过程的一定时限内短接或切除过载保护器件。 (2)交流电动机的断相保护应符合下列规定：

1)连续运行的三相点断开，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；当低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护。 2)短时工作或连续周期工作的电动机或额定功率不超过3KW的电动机，可不装设断相保护。

3）断相保护器件宜采用带断相保护的热继电器，亦可采用温度保护或专用的断相保护装置。

2.热继电器和过载脱扣器的选择

（1）类型和特性选择：

1）三相电动机的热继电器宜采用断相保护型。

2）热继电器和过载脱扣器的整定电流应当可调，调整范围宜不小于其电流上限的20%。 3）热继电器和过载脱扣器在7.2倍整定电流的动作时间，应不大于电动机的起动时间。为此，应根据电动机的机械负载特性选择过载保护器件的脱扣级别，详见表12—5. 表12—5 电动机用过载保护器件的脱扣级别和脱扣时间 脱扣级别 以整定电流倍数表示的实验电流 1.05 冷态开始 10A 10 20 30 2h内不脱扣 2h内不脱扣 2h内不脱扣 2h内不脱扣 1.2 热态 小于2h 小于2h 小于2h 小于2h 1.5 热态 小于2min 小于4min 小于8min 小于12min 7.2 冷态开始 2s小于t小于等于10s 4s小于t小于等于10s 6s小于t小于等于20s 9s小于t小于等于30s 轻载起动 一般负载 一般负载到重载 重载起动 适用范围 脱扣时间t 适用于有温度补偿的热继电器。电磁式和无温度补偿的热继电器为1.0.

4）热继电器的复位方式应根据防止电动机意外起动的原则而定：用按钮、自复式转换开关或类似的主令电器手动控制起停时，宜采用自动复位的热继电器。用自动接点以连续通电方式控制起停时，应采用手动复位的热继电器，但工艺有特殊要求者除外。 （2）整定电流的确定：

1）一般情况下，热继电器和过载脱扣器的整定电流应接近但不小于电动机额定电流：对于有温度补偿的热继电器，整定电流应不小于电动机额定电流；对于电磁式和无温度补偿的热继电器，整定电流应不小于电动机额定电流的1.05倍。为了方便，设计中可按整定电流调节范围的上限不小于电动机额定电流加以修正。

2）电动机的起动时间太长而导致过载保护误动时，宜在起动过程中短接过载保护器件，也

可以经速饱和电流互感器接入主回路。不能采取提高整定电流的做法，以免运行中过载保护失灵。

3）电动机频繁起动，制动和反向时，过载保护器件的整定电流只能适当加大。这将不能实现完全的过载保护，但一定程度的保护对防止转子受损仍然有效。

4）电动机的功率较大时，热继电器可接在电流互感器二次回路中，起整定电流应除以互感器的变比。

5）电动机采用星—三角起动时，热继电器的可能装设位置有三个，其整定电流也不同： a.通常，热继电器与电动机绕组串联，整定电流应为电动机额定电流乘以0.58。这种配置能使电动机在星形起动时和三角形运行中都能收到保护。

b.热继电器装在电源进线上，整定电流应为电动机额定电流，由于线电流为相电流的3倍，在星形起动过程中，热继电器的动作时间将延长4~6倍，故不能提供完全的保护，但能提供起动失败的保护。

c.热继电器装在三角形电路中，整定电流应电动机额定电流乘以0.58。在星形起动过程中，没有电流流过热继电器，这相当于解除了保护，可用于起动困难的情况。

6）装有单独补充电容器的电动机：当电容器接在热继电器之前时，对整定电流误影响。当电容器接在过载保护器件之后时，整定电流应计及电容电流之影响。补偿后的电动机电流可用相量分解合成法计算，也可近似地取电动机额定电流乘以0.92~0.95。

7）三相热继电器用于单相交流或直流电路时，其3个双金属片均应被加热。为此，热继电器的三个级应串联使用。

六、导线和电缆的选择

（1）交流电动机主回路导线或电缆的载流量应不小于电动机的额定电流。当电动机经常接近满载工作时，导线载流量平宜有适当的裕量。当电动机为短时工作或断续工作时，应使导线在短时负载下或断续负载下的载流量，不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）防爆的电动机主回路导线或电缆打长期运行载流量，应不小于电动机额定电流的125%。在I区、II区爆炸危险环境，导线或电缆应采用铜芯。

（3）绕线转子电动机转子回路中电刷与起动变阻器之间的绝缘导线或电缆的载流量应符合夏利要求：

1）电动机起动后电刷短接，导线或电缆的载流量应不小于转子额定电流，对断续工作的电动机，应采用导线在断续负载下的载流量。

2）电动机起动后电刷短接，当机械的起动静阻转矩不超过电动机额定转矩的50%时，导线或电缆的载流量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，导线或电缆的载流量不宜小于转子额定电流的50%。

（4）导线或电缆还赢校验电压损失和机械强度，但不必按过负载保护条件校验。对一般电动机可不校验短路热稳定，仅对无备用机组的一级负荷或更换导线很困难的终于电动机，才进行校验。

七、交流电动机的控制回路

（1）交流电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器，但由电动机的主回路供电，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的额定电流不超过20A时；

2）控制回路接线简单、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）电动机的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）TN系统或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。必要时，可在控制回路中装设隔离变压器。

2）ui可靠性要求高的复杂控制回路，可采用直流电源。直流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，应能防止人较高的点位。

（3）电动机的控制按钮或开关，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。

电动机测量仪表装设应符合现行国家标准GBJ63《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的规定，参见第八章。

（4）自动控制或连锁控制的电动机，应有手动控制盒解除自动控制或连锁控制的措施。远方控制的电动机，宜有就地控制盒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，应在机械设备旁装设起动预告信号和应急断电开关或自锁式按钮。

（5）在操作频繁的可逆线路中，正转接触器和反转接触器之间除有电气连锁外，还应有机械连锁。