Электр жетектерін эксплуатациялау барысында әртүрлі апат жағдайлары кезігеді, негізгілері – технологиялық асқын жүктеу, электр фазаларының толық еместігі, ротордың сыналануы (кептеліп қалу), оқшаулағыштың сулануы және суыту шартының бұзылуы. Мұндайда электр қозғалтқыштың істен шығуына жол бермеу үшін, қозғалтқышды қорғау құрылғысының көмегімен желіден уақытында ажырату керек. Технологиялық асқын жүктелу деп, қозғалтқыштың жұмыс істеу барысында оқшаулағыш температурасының мүмкіншілік шегінен жоғарылауына әкелетін асқын жүктелуді айтады (оқшаулағыш класына қарай). Мұндай жоғарылау электр қозғалтқышының оқшаулағышын бірден бұзып өтуге әкелмейді, бірақ тездеп ескіруге, біртіндеп бүлінуге және орам оқшаулықының мерзімінен бұрын істен шығуына жетелейді.
Фазаның толық еместігі балқымалы сақтандырғыштардың біреуінің күйіп кетуінен, желіге тоқ беріп тұрған өткізгіштің үзілуінен, Түйіспелердің дұрыс жанаспауынан болады. Мұндайда электр қозғалтқышыныңтоғы мен кернеуі қайта бөлінуі оның бұзылуына әкеледі. Орамның сұлбасына, жүктелу дәрежесі мен фазаның үзілген жеріне қарай электр қозғалтқыш тоқтап қалады, болмаса жұмыс атқара береді, бірақ оның орамында жоғары тоқ өтеді. Фазалардың толықсыздығына әсіресе қуаты шағын және орташа қозғалтқышлар сезімтал келеді. Қуаты 20 кВт-тан жоғары қозғалтқышлардың статорыныңорамы, жүктеме 50 %-дан артқан кезде бүліне бастаса, қуаты төмен қозғалтқышдар үшін 25 %-да басталады.
Ротордың тежелуі — қозғалтқышқа ең ауыр апатты жағдай, ол айгөлектердің төгілуінен, жұмысшы машинаның сыналанып қалуынан, машинаның жұмысшы бөлігінің қатып қалуынан және т.б. болады. Ротордың тежелуі қозғалтқышды жұмысқа қосқан кезде де, жұмыс істеп тұрғанда болуы мүмкін. Ротор тежелгенде қозғалтқыштың орамынан артық тоқ өтеді, Бұл кезде ораманың қызу жылдамдығы 7…10 °С/с болады да 10…15 с ішінде ораманың температурасы қызу шегіне жетеді. Электр қозғалтқыштың қызу уақытының тұрақтысы неғұрлым төмен болса, тежеу ұзақтығы және іске қосу тоғының еселігі бірдей жағдайда, ораманың температурасы соғұрлым жоғары болады. Сондықтан да тежелген ротормен істеу қуаты төмен және орташа қозғалтқыштарға өте қауіпті, себебі олардың қызу уақытының тұрақтысы, ірі қозғалтқыштардың қызу уақытының тұрақтысына қарағанда төмен болады.
Қорғау құрылғысына қойылатын негізгі талап қозғалтқышлар асқын жүктелгенде статор орамаларының қызуын шамадан жоғары болдырмау және орама оқшаулағышының жылдам тозуынан қорғау. Мұндайда электр қозғалтқыштың жүктелімі артқан кезде қозғалтқышты тоқ көзінен ажырату орама температурасы шекті шамаға жақындаған кезде және электр қозғалтқыштың артық жүктелім қабілеті толық пайдаланылатындай жағдайда іске асырылуы керек. Электр қозғалтқышқа қауіпсіз қысқа мерзімді артық жүктелім кезінде желіден ағытпау қарастырылады. Сонымен бірге, қорғау құрылымының әрекет ету жылдамдығы мен орнына қайта келуі жылдам, өндірістің нақтылы жағдайына жұмысы сенімді, әмбебап және эксплуатациялауға ыңғайлы болуы тиіс.
Қорғаудың көп түрлері (нұсқасы) белгілі. Қызметіне қарай үш топқа бөлуге болады. біріншісіне жеке апат жағдайына сезімтал арнайы бақылайтын құрылым жатады. Олар ЕЛ-8, ЕЛ-10, Е-511, РОФ, РНФ түріндегі құрылғы, қозғалтқышты фазалар толықсыздығы мен желі кернеуі симметриясыздығы кезінде ағытып тастайды; сақтандырғыш муфта – ротор тежелген кезде ЗОУП, РУД – оқшаулағыштың кедергісі шамадан тыс төмендегенде ағытады.
Екінші топқа қозғалтқыштың бір өлшемін бақылай отырып, бірнеше апатты жағдайларды сезетін әмбебап құрылғы. Олар РТТ, РТЛ, ТРН, ТРА түріндегі жылу релесі, УВТЗ түріндегі температуралық қорғау құрылғысы. ФУЗ түріндегі және басқада фаза сезімтал қорғау құрылғылары, ал үшінші топқа, апаттық барлық жағдайды сезіп, қозғалтқыштың бірнеше өлшемдерін бақылайтын құрылғы топтамасы. Олар УЗ-1 түрлі қорғау құрылғысы, ШЭП-5802 «Каскад» және басқа түрлі басқару станциясы. Сезімтал тетіктері арқылы өлшемдері бойынша бақылайтын барлық қорғау құрылғыларын тоқтық, жылулық, температуралық, фазалық, кернеулік және топтамалы деп бөлуге болады.
Қорғау түрін техникалық сипаттары бойынша таңдап алу. Қорғау үшін нақтылы электр жетегінде болады-ау деген апат жағдайының құрамын анықтау, содан соң, ықтимал апат жағдайын неғұрлым толық сезе алатын құрылғы таңдап алу керек. А.М. Мусин мен А.Х. Тілеуовтың мәліметтері бойынша әрбір қорғаныс түрін тиімді пайдаланылатын мынадай өз саласы болады.
Жүктемесі тұрақты немесе аз өзгеретін жұмыстарға пайдаланылатын электр қозғалтқыштарды қорғау үшін жылу релесін қолдану керек. Тұрақты ұзақ жүктелетін қозғалтқыштар үшін (желдеткіш, сорап т.б.) – фаза сезгіш қорғау құрылымын. Тозаңы мол қимараттарда істейтін, немесе күрт өзгермелі жүктемемен істейтін (жармалауыш, турауыш, ағаштілгіш), болмаса жиі қосылатын (мысғалдауыштар), электр қозғалтқыштарды қорғау үшін, жапсарлас орнатылған температуралық қорғаныс құрылғыларын пайдалану керек.
Қорғау түрін экономикалық белгі бойынша таңдап алу. Электр қондырғылардың бірдей апатты жағдайдан қорғау үшін әртүрлі құрылғыны пайдалануға болды. Мысалы, қозғалтқышты артық жүктелімнен қорғау үшін жылулық қорғауышты, жапсарлас орнатылған температуралық қорғауышты, фаза сезгіш құрылғыны және басқада аппараттарды пайдалануға болады. Олардың қызмет мүмкіншілігі мен құны әртүрлі. Экономикалық белгі бойынша таңдау, құрылғыға шыққан қосымша шығын қорғалатын электр жабдықтарды күрделі жөндеуі шығындары мен технологиялық зияндардың азаюы есебінен өтелуін көздейді. Электр жабдықтарын орындалуына қарай таңдап алғандағыдай, қорғаудың екі нұсқасы бойынша келтірілген шығын теңдеулерін жазамыз:
З_1=EK_1+λ_1 K_р (1+У^* )+З_пр
З_2=EK_2+λ_2 K_р (1+У^*)+З_пр,
мұндағы E — аударылған сомалардың жалпы еселігі; E÷0,25…0,28; K_1, K_2 — қорғалу нұсқалары әртүрлі электр қондырғылардың құны; λ_1, λ_2 — салыстырып отырған қорғауларды пайдаланған кездегі бұзылу қарқыны; K_р — бір бұзылуды қалпына келтіруге кеткен шығын, У^* — технологиялық шығынның салыстырмалы шамасы; З_пр — эксплуатациялаудың басқа шығындары.
Осы теңдеулерді қозғалтқышды орындалуы бойынша таңдап алғандағы әдіспен зерттеп, қорғау құрылғысын экономикалық белгі бойынша таңдау шартын табамыз.
K_(қ.қ.)/K_(э.қ.) ≤(λ_1-λ_2 )(1+У^* )/E
мұндағы K_(қ.қ.), K_(э.қ.) – қорғау құрылғысы мен электр қозғалтқыштың құны.
Сонымен, экономикалық тұрғыдан нақтылы салыстырмалы құны, шарттағыдай мүмкін шамадан аспайтын құрылғыны қолдану тиімді.
Талдау көрсеткендей аса жауапты емес, электр қозғалтқышының қуаттылығы 1 кВт және одан жоғары электр жетектерінде (У^*<0,5) құны мүмкін шектен аспайтын қондырғыларды пайдалану экономикалық жағынан өзін ақтайды