变频器回路的热磁断路器为何会误动作？

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在单台变频器带多台电动机的回路中，断路器通常用于变频器进线端用作短路保护（变频器自带过载保护功能），用在变频器出线端为每台电动机提供过载和短路保护。在电动机直接启动回路中，按照GB50055-2011 通用用电设备配电设计规范要求，断路器的过载保护整定值应等于或略大于电动机额定电流，但是变频器回路的断路器如果参照该原则，断路器往往容易误动作，这是为什么呢？

我们知道热磁断路器过载保护的原理是利用电流流过双金属片使其发热变形，电流越大双金属片弯曲程度越大。如果电流超过整定电流一定倍数（GB14048.4标准要求1.05倍时两小时内不动作，1.2倍时两小时内一定动作），双金属片弯曲推动脱机构动作，断路器跳闸。

热磁断路器的过载脱扣试验一般是基于频率为50/60Hz的电流的有效值，然而如果是在变频器回路，高频谐波电流在双金属片上的集肤效应和邻近效应，会导致双金属片产生额外的发热，引起双金属片提前弯曲推动脱扣器动作，即断路器早跳。

考虑到变频器高频谐波电流对双金属片发热的影响，西门子3RV1电动机保护断提供了变频器不同开关频率（Pulse frequency）下的校准系数，见下表。

例如某热磁断路器的整定范围为1.1A~1.6A，当其用于开关频率为8kHz的变频器输出侧时，电动机在额定负载下的电流真实有效值为1.2A，查表可知断路器的过载保护整定值为：1.2Ax1.21=1.45A。
需要特别注意的是电动机在额定负载下的电流真实有效值不同于电动机的额定电流，这是由于变频器产生的谐波电流会导致流过热磁断路器的电流的有效值比额定电流大，所以需要实际测量电动机在额定负载下的电流真实有效值，作为断路器过载保护整定的基准。
测量电流真实有效值需要选择合适的设备，例如示波器一般都可以测量电流的有效值，但是电流钳形表有的是可以测量真实有效值，有的只能测量到平均值。如下图所示，同一个回路采用不同测量设备，结果差异巨大，而只有电流真实有效值才是断路器过载保护整定的基准。

总结一下，用于变频器输入或者输出侧的热磁断路器（或热过载继电器），在变频器产生的高频谐波下会导致双金属片产生额外的热量，引起断路器或热继电器提前动作（早跳），所以需要实际测量电动机运行电流的真实有效值，作为过载保护整定的基准，再乘以变频器在不同开关频率下的校准系数，避免断路器或热继电器误动作。