1.前言
煤炭是中國(guó)的基礎(chǔ)能源，在一次能源構(gòu)成中占比將近7成。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)張，中國(guó)煤炭工業(yè)將在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里繼續(xù)保持旺盛的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展前景依舊廣闊。但是，在中國(guó)煤炭工業(yè)取得巨大成就的同時(shí)，一些嚴(yán)峻的問(wèn)題也亟需解決，其中“產(chǎn)能落后，整體技術(shù)水平低”和“安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻”這兩個(gè)問(wèn)題尤為突出。
當(dāng)前，煤炭工業(yè)的整體生產(chǎn)技術(shù)急需迭代升級(jí)，現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝要求自動(dòng)化程度較高，對(duì)電機(jī)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性都提出了更高的要求。同時(shí)，煤炭行業(yè)中易燃易爆場(chǎng)合較多，一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想。基于這兩大基本現(xiàn)狀，低壓智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器逐步取代熱繼電器在煤炭行業(yè)大展身手，成為保護(hù)電機(jī)設(shè)備、維持生產(chǎn)穩(wěn)定的中堅(jiān)力量。
在煤炭行業(yè)中，低壓電動(dòng)機(jī)用量多、分布廣，是生產(chǎn)所需的重要的機(jī)械動(dòng)力來(lái)源。煤炭企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，對(duì)電機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、故障診斷和集中控制的需求十分強(qiáng)烈。

2.煤炭行業(yè)電機(jī)的種類及特點(diǎn)
以煤炭洗選行業(yè)為例，主要的生產(chǎn)動(dòng)力來(lái)源就是交流三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，主要的低壓電動(dòng)機(jī)負(fù)載有：篩子，旋流器，淺槽，跳汰機(jī)，離心機(jī)，浮選機(jī)，壓濾機(jī)，泵，加壓過(guò)濾機(jī)，浮選柱、犁煤機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備。一般這類電動(dòng)機(jī)都需要具備電流、電壓等測(cè)量功能以及過(guò)載、電流不平衡、斷相、短路等通用保護(hù)功能，但不同類型的電機(jī)，需要的保護(hù)、控制功能的側(cè)重點(diǎn)也各有不同。
（1）、對(duì)于煤泥泵、抽水泵等泵類負(fù)載，需要杜絕空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象發(fā)生。因?yàn)橐坏┧每辙D(zhuǎn)，就容易產(chǎn)生汽蝕，對(duì)泵體和過(guò)流件產(chǎn)生損害；空轉(zhuǎn)還會(huì)導(dǎo)致水泵的密封形式加速磨損，同時(shí)轉(zhuǎn)子部件和泵體會(huì)發(fā)熱膨脹導(dǎo)致轉(zhuǎn)子咬死燒壞電機(jī)，所以對(duì)于泵類負(fù)載都需要進(jìn)行防空轉(zhuǎn)保護(hù)或者低水位停機(jī)功能。
（2）、煤炭行業(yè)還存在諸如皮帶機(jī)、研磨機(jī)等需要進(jìn)行重載起動(dòng)的電機(jī)負(fù)載，此類電機(jī)起動(dòng)階段電流通常很大，且起動(dòng)完成的時(shí)間也較長(zhǎng)，需要在起動(dòng)階段提供完善的保護(hù)功能，比如堵轉(zhuǎn)保護(hù)、起動(dòng)超時(shí)保護(hù)等；
（3）、煤礦井下，由于巷道狹窄潮濕，電纜和電氣設(shè)備易發(fā)生老化和絕緣材料變質(zhì)，容易引發(fā)漏電事故，而煤炭行業(yè)因其環(huán)境特殊性，存在大量易燃易爆物質(zhì)和氣體，一旦線路或者設(shè)備發(fā)生漏電，有可能引發(fā)瓦斯或者煤塵爆炸同時(shí)造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失，因此煤炭行業(yè)對(duì)電機(jī)回路的漏電保護(hù)功能要求嚴(yán)格。
（4）、煤礦現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)有許多無(wú)人值守的場(chǎng)合，對(duì)于控制的可靠性也有嚴(yán)格要求，一旦發(fā)生母線電壓暫降就有可能造成不必要的停機(jī)，影響生產(chǎn)效率，因此此類無(wú)人值守的電機(jī)大都需要配置“抗晃電”或者失壓重啟功能，減少人工檢修，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

3.安科瑞ARD3M系列電機(jī)保護(hù)器

3.1概述

ARD3M 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器）適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī) 回路，集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式?？蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。 該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu)，由主體、顯示單元、互感器和選配的通訊模塊組成，可適應(yīng)各種柜體的安裝。
產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
——GB 14048.4-2020 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第 4-1 部分：接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器機(jī)電式 接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器(含電動(dòng)機(jī)保護(hù)器)；
——JBT 10736-2007 低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。

3.2特點(diǎn)

■ 輔助電源類型可選，AC220V 電源模塊支持電源范圍 AC85-265V/DC100-300V，AC380V 電源模塊支持電源范圍 AC/DC100-415V。
■ 支持基波和全波電力參數(shù)測(cè)量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電壓及電流不平 衡度，電壓、電流正序、負(fù)序、零序分量，三相電壓相角，剩余電流，電壓、電流 2-63 次 分次諧波測(cè)量，分次諧波含有率及總諧波畸變率。
■ 保護(hù)功能包括過(guò)載反時(shí)限、過(guò)載定時(shí)限、接地、起動(dòng)超時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、 阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過(guò)功率、欠功率、過(guò)壓、欠壓、相序、溫度、tE 時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警。
■ 10 路可編程 DI 輸入，默認(rèn)采用內(nèi)置 DC24V 電源，也可選擇外部有源濕接點(diǎn)（詳見(jiàn)選型
表格）。
■ 6 路可編程 DO 輸出，滿足直接起動(dòng)，星—三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，等多種起動(dòng)方 式，可通過(guò)通訊總線實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電動(dòng)機(jī)的遙控“起/?！?。
■ 可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動(dòng)、失壓重起動(dòng)。
■ 標(biāo)配 2 路 MODBUS_RTU 通訊，有 PROFIBUS DPV1、以太網(wǎng)、PROFINET 通訊模塊供 選配。
■ 可選配 2 路 DC4-20mA 模擬量輸出接口，與 DCS 系統(tǒng)相接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。 ■ 具有故障記錄、起動(dòng)記錄、停車記錄、DI 變位記錄和再起動(dòng)記錄等各類事件記錄，可查 看多項(xiàng)電機(jī)運(yùn)維信息，同時(shí)可記錄電機(jī)運(yùn)行 1-5 小時(shí)運(yùn)行記錄。
■ 顯示界面支持中/英文顯示。
■ 支持 U 盤(pán)導(dǎo)出波形記錄與事件記錄數(shù)據(jù)，可使用 EXCEL 打開(kāi)導(dǎo)出事件記錄文件。
■ 選配彩色液晶顯示時(shí)可加配 WIFI 功能，通過(guò)手機(jī)或電腦連接該 WIFI 查看、設(shè)置電機(jī)保護(hù)器相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.3參數(shù)

3.4選型

4.ARD3M系列電機(jī)保護(hù)器的應(yīng)用

針對(duì)煤炭行業(yè)對(duì)于電機(jī)回路的功能需求，結(jié)合在該行業(yè)多年的使用維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，推薦在煤礦、選煤廠、煤化工等產(chǎn)業(yè)中使用ARD3M智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器對(duì)電機(jī)回路進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量、控制及運(yùn)維管理。ARD3M系列智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器采用分體式結(jié)構(gòu)，適用于額定電壓至660V的低壓電動(dòng)機(jī)回路，具備電流、電壓、功率、電能等完備的測(cè)量功能，針對(duì)礦井下常用的660V隔爆電機(jī)可以直接接入電壓，無(wú)需加裝電壓互感器。此外，保護(hù)器還提供過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、斷相、電流（電壓）不平衡等電參量保護(hù)和起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間告警等非電參量保護(hù) ，且所有的保護(hù)功能都可以自由投退和設(shè)置保護(hù)閾值，并實(shí)時(shí)記錄已發(fā)生的故障參數(shù)，方便事故追憶，為檢修提供依據(jù)。
ARD3M系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器還提供10路可編程的開(kāi)關(guān)量輸入和6路可編程的繼電器輸出，滿足現(xiàn)場(chǎng)的各類控制、故障輸出需求；并內(nèi)置了邏輯可編程的功能，可實(shí)現(xiàn)特殊且復(fù)雜的工藝連鎖控制，比如液位控制、消防控制等；裝置還標(biāo)配兩路Modbus_RTU通訊，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電機(jī)回路電參量、運(yùn)行狀態(tài)、故障信息的采集上傳，并能接收后臺(tái)控制指令進(jìn)行遠(yuǎn)程啟停、復(fù)位等動(dòng)作，針對(duì)特殊的總線通訊需求，還具備額外的1-2路Profibus_DP、Modbus_TCP、Profinet通訊模塊以供客戶選配。聯(lián)系熱線：172-6975-8633

5.應(yīng)用及資質(zhì)

6.結(jié)語(yǔ)
煤炭行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)、資源整合的關(guān)鍵時(shí)期，大量的新建項(xiàng)目和改造工程都迫切需求功能完善、質(zhì)量可靠的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。相比于傳統(tǒng)的采用熱繼電器對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器在保護(hù)、控制、運(yùn)維和通訊等各方面都更加適合當(dāng)前向信息化、自動(dòng)化、集成化發(fā)展的煤炭行業(yè)。本文介紹的安科瑞ARD3M系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，相比前代電機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，在多個(gè)維度都進(jìn)行了巨大升級(jí)，對(duì)提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性提供了保障。

審核編輯 黃宇