三相热继电器在空压机站成套电气柜中的应用

一、空压机站电气系统概述

空压机站是工业企业中重要的动力源，其成套电气柜通常包含：

| 设备 | 保护需求 |
||-|
| 空压机主电机（异步电机为主） | 过载、缺相、堵转保护 |
| 冷却风扇电机 | 过载保护 |
| 润滑油泵电机 | 过载保护 |
| 电磁阀/控制回路 | 短路保护 |



二、三相热继电器的作用与选型

2.1 核心功能


三相热继电器（如JR36/T系列）
├── ✅ 过载保护（电流超过额定值持续一定时间动作）
├── ✅ 断相/缺相保护（三相不平衡时动作）
├── ✅ 三相电流不平衡保护
└── ⚠️ 不能作短路保护（需配合断路器/熔断器）


2.2 选型原则

| 参数 | 说明 |
|||
| 额定电流 | 热继电器整定电流 = 电机额定电流 × (1.0~1.15) |
| 电机功率对应 | 如75kW电机≈150A，选150-180A范围热继 |
| 安装方式 | 独立安装或与接触器组合（如LC1-D+JR36） |
| 复位方式 | 手动复位（推荐）或自动复位 |
| 温度补偿 | 选带温度补偿型，适应空压机房环境 |

2.3 常用型号举例

| 电机功率 | 额定电流(约) | 推荐热继电器型号 |
|-|-|--|
| 15kW | 30A | JR36-63 |
| 37kW | 72A | JR36-160 |
| 75kW | 144A | JR36-200/T |
| 132kW | 250A | JR36-400/T |
| 200kW | 380A | JR36-630/T |



三、在成套电气柜中的典型接线方案

3.1 主回路典型接线


三相电源 L1/L2/L3
│
[QF 断路器] ── 短路保护
│
[KM 主接触器] ── 启停控制
│
[FR 三相热继电器] ── 过载保护
│
──────→ 电机 M（空压机主电机）
│
[FR 常闭触点 95-96] ──→ 接入控制回路（过载时断开）


3.2 控制回路逻辑


启动按钮 SB2 停止按钮 SB1 FR(95-96)
│ │ │
─────┤ ┌────KM线圈──┤ ┌──┘
└────┤ │ │
└──KM自锁触点─┘ (常闭)

过载时：FR动作 → 95-96断开 → KM线圈失电 → 电机停止




四、空压机站应用考虑

4.1 空压机的工况

| 工况 | 对热继电器的影响 |
||--|
| 星三角启动 | 启动电流大但时间短，需整定电流避开启动峰值 |
| 频繁启停 | 频繁启动导致热积累，需选型适当放大或加延时 |
| 高环境温度 | 空压机房温度常达40-50°C，需温度补偿型或降容使用 |
| 变频控制 | 变频驱动时一般不需要热继电器，由变频器内部电子保护替代 |
| 软启动器 | 可保留热继电器作为后备保护 |

4.2 关键注意事项


⚠️ 重要提醒：
1. 热继电器不能代替短路保护 → 必须配合断路器
2. 星三角启动时，热继电器应接在三角形侧（主回路）或每相都接
3. 空压机满载运行时电流接近额定值，整定值不宜过小
4. 建议定期校验整定值（每年至少一次）
5. 大功率空压机（>100kW）建议用电子式过载继电器（精度更高）




五、与其他保护的配合关系


┌─────────────────┐
三相电源 ──→ [QF断路器] ─→ [KM接触器] ─→ [FR热继电器] ─→ 电机
│ (短路) (控制) (过载)
│ ↓ ↓ ↓
短路时跳闸 远程启停 过载时报警/ 缺相时
(毫秒级) 停机(秒~分级) 停机


| 保护层级 | 元件 | 动作时间 | 保护对象 |
|||||
| 第1级 | 断路器(QF) | 毫秒级 | 短路 |
| 第2级 | 热继电器(FR) | 秒~分钟级 | 过载、缺相 |
| 第3级 | 电机内部PTC/KTY | 分钟级 | 绕组过热 |



六、成套电气柜中的安装布置


┌─────────────────────────────────────────┐
│ 电气柜内部布局 │
│ ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ │
│ │ 断路器│ │接触器│ │热继电器│ ← 并列安装 │
│ │ QF │ │ KM │ │ FR │ │
│ └──────┘ └──────┘ └──────┘ │
│ ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ │
│ │控制电源│ │ PLC │ │仪表 │ │
│ │ 24VDC│ │ │ │ │ │
│ └──────┘ └──────┘ └──────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘


- 安装位置：热继电器通常与接触器并排安装在导轨上
- 散热要求：与其他发热元件保持间距，柜内通风良好
- 接线端子：上下出线，主回路在上，控制触点在下



七、总结

| 项目 | 要点 |
|||
| 功能定位 | 电机过载+缺相保护的核心元件 |
| 选型关键 | 匹配电机额定电流、考虑启动方式和环境温度 |
| 不可替代 | 不能做短路保护，必须与断路器配合 |
| 发展趋势 | 大功率场合逐步被电子式过载继电器替代（精度高、可调范围大、带通讯功能） |
| 维护要点 | 定期校验整定值、检查触点动作、清理灰尘 |

> 💡 建议：对于新建空压机站，如果采用变频器驱动，可取消传统热继电器，依靠变频器的电子过载保护+电机PTC保护；若采用工频直接启动/星三角启动，三相热继电器仍是经济可靠的过载保护方案。