机械设备在电气系统的控制作用下,既要满足机械生产加工要求,还要保证电气设备长期安全、可靠无故障的运行。保护环节在电气控制系统中是不可缺少的重要组成部分。它可以保护电动机、供电网络、电气控制设备以及人身安全,其保护形式可分为以下几种。
　　一、短路保护
　　1.熔断器
　　当电动机、用电器具以及导线绝缘层破损或老化时,会造成相线与相线、相线与中性线之间短路,出现很大的电流。此时熔断器立即熔断,断开故障区域。
　　2.自动空气开关
　　当电路中发生短路、过载、失压等不正常的故障现象时,自动空气开关会自动切断电路,它作为一种自动切断线路故障的保护电器,适用于不太频繁的切换电路。
　　二、过载保护
　　当电动机拖动负载过大或缺相运行时,转速降低电流增大,电动机绕组温度过热、温升过高,使绝缘材料老化、寿命缩短、严重时直接烧坏电动机。在电动机回路中串入热元件,电动机过载或缺相运行时保护装置立即断开电源,使电动机停止运行。避免电动机在过载状态下运行。
　　热继电器是过载保护用的器件。要求需要根据电动机的工作形式、相数来选择热继电器,必须保证电动机在运行中只要出现问题立即动作。
　　三、电流保护
　　电流保护分为欠电流保护和过电流保护,即使用的电器为欠电流继电器和过电流继电器,线圈都是串联在主电路中,根据工作需要调整工作状态。常闭触点串接在控制回路中以便切断主回路断开电源,达到过电流保护的目的。
　　过电流继电器使用在频繁、重载起动场合作为电动机的一种保护形式,不能起到过载保护的作用。
　　欠电流继电器常用在直流电动机的励磁电路和电磁吸盘的弱磁保护。
　　四、电压保护
　　电气设备通常工作在额定电压状态下,电压的高低直接影响电器设备的正常运行和使用寿命。
　　1.欠压保护
　　由于某种原因使电网电压降低,电动机在欠电压状态下运行。若负荷没有减小,转速下降,而引起定子绕组中的电流增加,其数值不足以使保护装置动作,时间一长就会使电动机因过热而损坏,还会造成一些其他继电{或接触}器释放。
　　在机床电器控制线路中,通常用接触器、继电器、自动空气开关作为欠电压保护。欠压继电器则起到失压保护的作用。
　　2.过电压保护
　　当电网的电压突然升高时电气设备在高电压的作用下不能正常运行。高电压使电气设备内的绝缘物质发生击穿,电流的增大加速绝缘物质的老化,很有可能导致电器设备烧坏甚至发生火灾、或永久性的损坏,利用过电压继电器可以直接切断电源。
　　五、弱磁保护
　　直流电动机在具有一定强度的磁场作用下,才能启动或运行。根据Ea=Cen得到n=Ea/Ce,Ce=N’P/60a是结构常数为定值。当Ea一定时越小电动机的转速就越高,甚至发生飞车现象,弱磁保护,就是在电动机励磁回路中串入欠电流继电器来实现到的。其主触点串接在主回路,当发生故障时立即断电,电动机停止工作。
　　六、温度保护
　　温度继电器是一种控制温度状态的电器。为防止电机因过热而损坏,也可以作为周围介質温度{或温控设备}的恒温控制。有感温系统、放大器、执行机构组成。可以制作成温度自动控制系统,在恒温箱、热处理炉、食品烘烤机等都装有温度控制系统。
　　七、压力保护
　　在机械电器设备中还存在着气压、水压和油压等压力系统,通过压力变化来控制机床的工作或发出警示讯号,其装置为压力继电器,当压力超过即需要的压力数值时,自动停止设备的工作状态。
　　八、保护接地
　　在电力系统中,为防止触电事故的发生,最可靠和最有效的办法是将电气设备或装置的外壳与大地可靠连接。当电气设备或装置的金属外壳漏电时,电流通过接地装置流入大地。以使电流通过的途径上、在电气设备的外壳或装置之间,可能同时被工作人员触及的任何两点间电压小于外壳对地的全部电压值,从而限制到对人身没有伤害的电压数值以下,保护人身安全。
　　在金属外壳因绝缘破坏而带电时,如接地装置发生故障或接地装置不符合技术要求,人身触及金属外壳仍会遭到电击伤的危险。
　　随着科学技术的发展,固态集成电路,微处理器,红外线技术应用到保护装置中,构成各种各样的保护电路,保护措施的完善降低事故发生率,减轻劳动强度,节约了经费。但是,依靠先进保护措施不可能解决一切问题,还需要维修人员精心呵护,操作者定期保养,方可收到事半功倍的效果。
　　(作者单位:山东省聊城市高级技工学校)