中华人民共和国国家标准
GB/T13002--2022/IEC60034-11:2020
代替GB/T13002-2008
旋转电机 热保护
Rotating electrical machines--Thermnal protection
(IEC 60034-11:2020,Rotating electrical machines
Part 11:Thermal protection,IDT)
2023-02-01实施
2022-07-11发布 前 #言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T13002—2008《旋转电机热保护》，与GB/T13002一2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
一更改了适用范围（见第1章，2008年版第1章）：更改了部分术语和定义（见第3章，2008年版的第3章）； -增加了慢变化热过载时绕组温度的热分级200（ND限值（见第5章表1，2008年版的第5章表1）； -更改了快变化热过载时绕组温度热分级155（F）、热分级180（H）的限值，并增加了热分级200 （N)限值（见表2，2008年版的表2）；增加了电机绕组可能在表2规定的温度下造成永久损坏的说明（见第6章，2008年版的第6章）。
本文件等同采用IEC60034-11：2020《旋转电机第11部分：热保护》。 本文件做了下列最小限度的编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《旋转电机热保护》；增加了参考文献。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国旋转电机标准化技术委员会（SAC/TC26）归口。 本文件起草单位：上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司，江苏嘉轩智能工业科技股份有限
公司、浙江江宇电机有限公司、苏州德能电机股份有限公司、丹东科亮电子有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、江苏锡安达防爆股份有限公司、中车永济电机有限公司、上海电科电机科技有限公司、 上海电器设备检测所有限公司、南方泵业股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、绍兴摩泰机电科技有限公司、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司、湖南联诚轨道装备有限公司。
本文件主要起草人：黄坚、张春晖、李晓宇、张卫国、白文波、王丽娜、陆进生、尚前博、顾卫东、吴文渊、 黄磊、佟安妮、周洋。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
1991年首次发布为GB/T13002—1991，2008年第-次修订；一本次为第二次修订。 引言
热保护系统是基于保护或监控电机易损坏部件，使其温度不超过正常工作温度的原理。为此需要选择相应的适合于所要求的保护型式和所需保护的电机部件两者的保护装置。本文件既未详述具体的保护方法，也未明确规定某特定应用时所采用的保护措施，而是明确了电机在发生故障或违反运行规程时，被保护部分的温度不能超过允许的最高温度。
本文件的要求并不是确保“常规”电机在任何状况下运行都能达到预计的使用寿命，而是避免绕组绝缘失效和加速其热老化。热保护的性能指标不能定得太低，否则会引起保护系统频繁脱扣，但也不能定得太高，否则电机在高温下连续运行将会严重影响绕组绝缘的寿命。
电机按正确方法使用和维护，才能确保绝缘寿命达到预期值。电机经常在高于额定温度下运行（参见GB/T755），如果内置热保护装置无法动作，且无危险跳闸，那么这可能会造成电机机械寿命明显下降。电机连续运行时温度每增加8K10K，绕组绝缘的寿命大约会为原来的一半。
本文件关于热保护的使用由用户和电机制造商协商决定。 旋转电机 热保护
1范围
本文件规定了装人感应电机定子绕组内部或放置在感应电机其他适当位置，以防止热过载对电机造成严重损害的热保护器或热探测器的使用要求。
本文件适用于符合IEC60034-1和IEC60034-12规定的50Hz或60Hz单速三相笼型感应电机： a）额定电压不超过1000V： b）用作全压启动或星-三角启动本文件不适用于： a）直接保护转子绕组：仅限间接保护转子绕组保护方法：对于大型电机（特别是2极电动机）和启
动惯性大的负载电动机，需要特别注意启动时和“跳闸”后的转子发热。 b）轴承和其他结构部件的保护。 c）特定应用的保护方法。 注1：尽管本文件中给定的温度限值比IEC60034-1中规定的值要高，但两者并不矛盾。 注2：对特殊用途的电机可能会有附加要求，如家用电器或爆炸性气体环境中使用的电机。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T755—2019旋转电机定额和性能（IEC60034-1：2017.IDT) GB/T21210-2016单速三相笼型感应电动机起动性能(IEC60034-12：2016，IDT)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库： IEC电子百科：http：//www.electropedia.org/ ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp
3.1
热保护thermalprotection 用以保护旋转电机绕组不受热过载或者冷却系统失效而导致温度过高。
3.2
热保护系统thermal protection system 3.3
热探测器thermal detector 仅对温度敏感的电气绝缘器件，当温度达到预先设定值时能在保护系统中起切换功能。
3.4
热保护器thermalprotector 对载流电机绕组温度敏感的电气绝缘器件，当温度达到预定值时能直接使电机断开电源。 注：有些热保护器对温度和电流都很敏感，两种效果的结合触发系统中的开关，使其切断电源。
3.5
慢变化热过载thermal overload with slowvariation 热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升缓慢，使得热保护器或热探测器的温度能及时
跟随其变化。 3.6
快变化热过载thermal overload with rapid variation 热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升速度太快，以致热探测器或热保护器的温度不
能及时跟随其变化，因而产生明显的延迟，造成热保护装置与被保护部件之间温差显著。 3.7
脱扣后的最高温度maximum temperature after tripping 电机被保护部件在热保护系统脱扣后的一段时间内所达到的最高温度。
3.8
直接热保护directthermalprotection 装有热探测器或热保护器的电机部件属于热保护部分时的直接保护方式。
3.9
间接热保护indirect thermal protection 装有热探测器或热保护器（例如：定子绕组）的电机部件不属于热保护（例如：转子绕组）部分时的间
接保护方式
4热保护限值
电机应能够在额定输出和IEC60034-1所规定的运行条件下正常运行而不触发热保护装置。热保护装置应限制绕组温度，使其不超过第5章或第6章所规定的的限值。
5慢变化热过载的保护
当遇到热过载或违反电机运行规程所引起的慢变化热过载时。保护系统将会动作以阻止电机绕组温度升高并使其不超过表1的值。
图1和图2给出了温度作为时间函数而随时间变化的例子。
表1慢变化热过载时绕组温度的最大值
热分级缆组温度最大值/℃
130 (B) 145
155(F) 170
180(H) 195
200 (N) 215 6快变化热过载的保护
当电机遇到快变化热过载时，热保护系统将会动作以防止电机绕组温度超过表2的值。 过电流继电器对重复的快变化热过载不提供保护，因此需考虑使用热保护装置。 图3和图4给出了温度作为时间的函数随时间变化的例子。
表2快变化热过载时绕组温度的最大值 130(B)
热分级绕组温度最大值/℃ 绕组温度的确定方法应符合GB/T755一2019中8.5.3规定的直接测量法，比如使用热电偶。据了解，电机绕组可能会在表2所示的温度下永久性损坏，造成电机无法运行。
155(F) 250
180(H) 275
200(N) 295
225
注1：快变化热过载可能由于下列原因引起：
：电机堵转； o 断相： ·非正常状态下起动，如惯量过大、电压太低、负载转矩异常大； ·负载突然大幅度增加； ·短时间内重复起动。
注2：根据经验，最大温度限值需考虑以下因素的影响，比如环境温度、电源电压变化以及电机起动时的常规要求表2中的温度与绕组热保护器或热探测器的运行温度不能混淆，运行温度应低于表2中的数值。
热保护器应根据使用情况安装在电机冷却系统温度最高的位置。
X
标引序号说明：
脱扣后绕组最高温度；靠近热探测器或热保护器的绕组温度；正常工作时的温度；快变化热过载开始时刻；脱扣时刻；热探测器或热保护器的温度；热探测器或热保护器的动作温度：
5
X 时间坐标；
温度坐标。 f
标引序号说明：
脱扣后绕组最高温度：快变化热过载时热临界部件的温度：
1
2 3正常工作时的温度； 4 一 快变化热过载开始时刻： 5脱扣时刻
慢变化热过载时装在热临界部件上的热探测器或热保护器的温度：一对快变化热过载不是热临界部件的温度，但对慢变化热过载是热临界部件的温度：
6- 7 X时间坐标； Y- 温度坐标。
图4热临界部件有间接热保护的快变化热过载示例
7脱扣后再起动
电机在保护系统脱扣后再起动前，应进行调查以明确引起电机保护装置动作的原因。当试图再起动电机时，应满足GB/T21210一2016中6.3或9.3所规定的起动条件。
本文件中所包含的保护方法只能间接保护电机转子绕组。对于大型电机（特别是2极电机）和带大惯量负载起动的电机，需要重点关注起动时和脱扣后转子的温升。
注：对保护装置的规定是使电机在保护系统脱扣后能够自动再起动，这种规定对于全面考虑所有安全建议的特定
协议是重要的。
8型式试验 8.1通则
型式试验的目的是检验热保护系统是否符合本文件的要求。