消防泵星三角控制设备的配置选型建议

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什么是星三角降压启动？

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消防泵启动控制为何要选用星三角方式？

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上期我们了解了什么样的情景下会选择星三角的启动方式，结合我们之前的介绍，我们知道星三角降压启动电路是较大功率的电机常用的启动方式的特点，这就特别契合消防泵的应用情景。那消防泵星三角控制设备该如何选型你知道吗？本期给大家分享消防泵星三角控制设备的配置选型建议:

撰稿:文彦 / 编辑：嘉主角 / 审核：维摩

图为欧菱电气集成式水泵星三角机芯

在我们实际应用时候，由于启动过程比较复杂，如何配置断路器及接触器呢？

首先我们要了解星三角电流的计算

星三角电流计算

线电流和相电流

✦线电流，是三相电源中每根导线中的电流。

✦相电流，是指三相电源中流过每相负载的电流。

✦三角形接法，相电流*√3=线电流，线电流滞后相电流30°。

✦星型接法，相电流=线电流，相位也相同。

✦电机定子电流也即电机的额定电流Imn计算式如下:

算式中，Pmn是电机功率，Un是额定电压，nn是额定效率，COSφ是额定功率因数.

例如星三角启动的电机（以22KW为例），实际运行必须是三角形运行才能达到额定值，其额定值电流为线电流I=22kw÷（0.38kv*1.732*0.85*0.85)=46A左右。而流过电机各相绕组的相电流（包括为实现三角形连接的外部电缆，即接触器至电机线端的电缆）=线电流÷1.732=26.5A

三角形运行的电机在星形连接运行时，线电流=相电流，由于加在电机各相绕组的相电压=线电压÷1.732=220V，因此线电流=相电流=26.5A，实际启动电流应按26.5A来乘以启动倍数，而不是按46A来计算启动电流。

断路器是控制电流通断的设备，主要应用于对线路及设备的保护，如果电路中出现过载、短路、欠压等故障时，断路器能迅速切断电源，保护线路、负载及相关设备的安全。断路器被广泛应用于机电设备及线路中，但是随着被保护对象所能承受过载电流的能力不同，选用的断路器的保护特性不同，因此如何选择合适的断路器变得非常重要。

考虑到断路器的短路保护实际曲线，断路器的额定电流必须是电动机额定电流的1.15到1.25倍。实际运算我们一般取值为1.2，故断路器额定电流计算时需要将上文中的电机额定电流*1.2。

在上文案例中，22KW计算的额定电流为46A，46A*1.2（断路器保护系数）=55.2A,我们在选择断路器的时候需要时断路器的额定电流大于55.2A。

除了额定电流之外，断路器选型还需要考虑以下注意事项：

(1)断路器的额定电压≥线路额定电压。

(2)断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流≥线路计算负荷电流。

(3)断路器的额定短路通断能力≥线路中最大短路电流，注意进出线端的短路通断能力是否相等。

(4)断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

(5)选择型配电断路器考虑短延时短路通断能力和延时梯级己合。

(6)选择电动机保护用断路器需考虑电动机的启动电流并使其在启动时间不动作。笼型感应电动机的启动电流按8-15倍额定电流计算。

(7)直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的动作方向（极性）和短路电流上升率di／dt。

(8)漏电保护断路器选择合理的漏电动作电流，注意能否断开短路电流。如不能断开短路电流则需和适当的熔断器配合使用。

(9)灭磁断路器选用时需考虑发电机的强励磁电压、励磁线圈的时间常数、放电电阻及断开强励磁电流的能力。

星三角启动方案中，需要配置三个接触器用于直线接法KM2、三角形接法KM3、星型接法KM1，以完成Y-△的切换。

在实际工程运用中，需要分以下情况讨论接触器的电流选型：

1►

直线接法KM2，线电流=额定电流÷√3

2►

三角形接法KM3，线电流=额定电流÷√3

3►

星型接法KM1，线电流=额定电流÷3

选择接触器时应注意以下几点：

(1)接触器主触头的额定电压≥负载额定电压。

(2)接触器主触头的额定电流≥1.3倍负载额定电流。

(3)接触器线圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时，可选用220V或380V；当线路复杂、使用电器较多或不太安全的场所，可选用36V、110V或127V。

(4)接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。

(5)操作频率(每小时触头通断次数)。当通断电流较大及通断频率超过规定数值时，应选用额定电流大一级的接触器型号。否则会使触头严重发热，甚至熔焊在一起，造成电动机等负载缺相运行。

在实际配置中，各知名品牌会根据自身的接触器特性进行配置推荐，如下参考表：

实际选型中，会遇到很多的品牌种类，考虑现场工况条件复杂，一般放大选型，确保设备安全。

工程应用简易公式：

断路器=功率X3

直线接法KM2/三角形接法KM3=功率X1.4

星型接法KM1≈功率

注：KM1在遇到大功率时，星三角切换时间长，以满足实际情况的需求，建议进一步放大选型。

什么是进线、出线？

进线：一般指就是接入电源的导线;
出线：一般指接负载的导线，由于星三角的特殊性，最终电机出线有6根，和传统出线直接启动的三根导线不一样。

进线电缆的选型

在进线电缆的选型中，考虑要满足断路器长期负载需求，至少应满足断路器额定电流值。需要参考本文中断路器选型中的计算过程。在22KW的案例中，进线电缆应满足55.2A的电流需求。

出线电缆的选型

出线电缆的选择是按负荷实际长期电流选择的，不是按启动电流选择的，因此，星三角启动的电缆（以22KW为例）应按直线接法和三角接法的接触器额定电流选型来考虑。因此应参考本文中接触器选型计算KM2\KM3的选型电流值。

 电缆选型还应根据实际敷设方式、电缆材质、敷设距离等进行综合考虑。本文仅从设备需求出发提出选型意见，实际还应参考电缆厂家给出的产品说明。附表为我公司根据实际经验总结的选型表，附在此处方便各位对照参考。

综上，我们根据星三角启动的原理公式出发，计算了星三角电流的算法。

通过计算结果和实际需求，给出了水泵控制柜的相关配置选型建议：

1

断路器的选型建议

2

接触器的选型建议

3

进出线的选型参考

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现场安装接线注意事项

消防泵控制场景中的星三角应用浅谈之四