摘要：
分析現行電動機啟動方式設計的誤區，從而提出最佳化方案
關鍵詞：
電動機 直接啟動 星三角啟動 電纜截面
一、現在情況
民用建築的水泵、風機、冷水機組等裝置一般都是用交流三相非同步電動機驅動，在電動機啟動方式的選擇上，一般採用直接啟動或星三角啟動兩種方式，大部分設計以15kW為界線，≥15kW的電動機使用星三角啟動，＜15kW的使用直接啟動，有的甚至把劃分界線設定為11kW。
星三角啟動對比直接啟動，其控制箱的需要增加元器件，控制箱至電機的配電電纜芯數也多一倍。如果不透過計算，統一使用一個電動機功率作為兩種啟動方式的劃分，本來可以使用直接啟動方式的電動機採用星三角啟動，勢必會造成成本的增加。
二、啟動方式的要求
1。 裝置特性
民用建築中的風機、水泵，負荷為流體的負載，使用三相非同步電動機。
被劃分為輕載類電動機，特點是啟動時間短，起始轉矩小，負載和轉速成正比。
生活水泵為頻繁啟動型（電動機頻繁啟動通常指每小時啟動數十次以上），消防水泵、空調水泵、風機等為不頻繁啟動型。
引用標準
依據《GB51348-2019民用建築電氣設計標準》9。2。5條，如下圖：
3。 由上可知，電動機採用何種啟動方式不是按功率大小劃分，而是與電動機啟動時造成變壓器低壓側配電母線的壓降有關。
三、啟動方式的最佳化
1。 電動機是否需採用星三角啟動需要準確計算啟動時的壓降，由於計算過程較為複雜，具體如下。筆者認為，也是因為計算複雜的原因，導致各設計院採取簡單定量功率的劃分方式。
2。 有一種按變壓器“衝擊負荷”的估算辦法可供參考，計算方式如下：
2。1 變壓器一般使用負荷率為80%，也就是說預留了20%的負荷容量，只要電動機的啟動時的負荷不超過這20%，可以使用直接啟動。
2。2 舉例說明
（1）假設變壓器為1250kVA，那預留負荷為1250*20%=250kVA
（2）按電動機cosφ=0。8計算，250kVA對應的電流為
I=P/（1。732*U*cosφ）=250/（1。732*0。38*0。8）=474A
（3）直接啟動的啟動電流大概是額定電流的7~8倍，即
電動機的額定電流為=474/8=60A
（4）電動機的額定功率為
P=I*1。732*U*cosφ=60*1。732*0。38*0。8=31。7kW
（5）可簡單估算出，由1250kVA的變壓器所供電的電動機，如電動機的功率≤30kW，可使用直接啟動的方式。
四、實踐使用
（1）筆者按衝擊負荷計算方法，總結出不同變壓器容量下可使用直接啟動方式的電動機功率（最大功率），供大家參考。
注：如使用發電機供電的，應另外計算。
（2）多個民用建築、輕工業或電子廠房的專案按上表資料，來最佳化選擇電動機採用直接啟動方式的功率，不僅降低了投資成本，且多年執行均穩定正常。
五、小結
電動機選擇何種啟動方式不應是簡單的按功率大小來劃分，而是結合變壓器、線路情況，依據電動機啟動時的壓降來判斷。對於常規的民用建築、輕工業或電子廠，由於配電系統單一、用電裝置功率不大、供電半徑不大等，可使用“衝擊負荷”的方法來判斷電動機的啟動方式。對於其他非常規建築，應結合變壓器或發電機情況、母線阻抗、供電電纜長度與阻抗、電動機情況等，計算電動機啟動時的壓降後，再選擇供電方法。
參考文獻：
GB51348-2019《民用建築電氣設計標準》
19DX101-1《建築電氣常用資料》
轉自EP機電安裝，版權屬於原作者，供學習交流。