ABB SPAJ140C 是ABB公司旗下 Combi 系列中的一款经典电动机保护继电器。它是一款集成了过载保护、断相保护、堵转保护等多种功能的机电一体化或电子式保护装置,专为保护中小型三相交流异步电动机而设计。
该继电器通过模拟电动机的热特性,提供精确的过载保护,并能检测电源不平衡(断相)、启动时间过长(堵转)等常见故障,及时切断电源,防止电机因过热或机械故障而烧毁,是工业领域中应用最广泛、最基础的电机保护设备之一,以其高可靠性和易用性著称。
应用场景:
在一座大型商业综合体的地下停车场通风系统中,数十台功率在7.5kW至22kW之间的排风机和送风机电机常年不间断运行。过去仅使用熔断器和接触器控制,在一次电网电压暂降恢复后,多台电机因同时启动导致电流冲击,且有一相接触不良,造成几台电机因单相运行而过热烧毁,导致停车场通风瘫痪,维修成本高昂且影响恶劣。改造后,为每台电机控制回路加装了 ABB SPAJ140C 电动机保护继电器。当再次发生类似电压波动时,SPAJ140C 准确检测到电机启动电流过大(堵转保护)和随后的电流不平衡(断相保护),在电机温度急剧上升前及时跳闸。管理人员根据继电器上的故障指示(过载灯或断相灯亮),快速定位到有问题的供电回路和接触器,避免了电机的损坏。小小的 SPAJJ140C 成为了通风系统可靠运行的“哨兵”。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
型号 | SPAJ140C |
制造商 | ABB |
产品类别 | 电动机保护继电器(热磁继电器/电子式过载继电器) |
产品系列 | Combi 系列 |
额定工作电流范围 | 通常覆盖一个宽范围(例如0.1A ~ 100A),通过可更换的热元件或电流整定旋钮进行调节,以适应不同额定电流的电机。具体范围需查产品目录。 |
保护功能 | • 热过载保护: 基于双金属片或模拟热模型,具有反时限特性。 • 断相/不平衡保护: 检测电源缺相或严重不平衡。 • 堵转保护: 检测启动时间过长或运行中卡死。 • 手动/自动复位: 可选择故障后手动复位或自动复位。 |
时间-电流特性 | 标准反时限曲线(如CLASS 10),保护特性与电机发热特性匹配。 |
辅助触点 | 通常包含: • 1常开(NO)+ 1常闭(NC) 报警/信号触点(95-96, 97-98)。 • 1常闭(NC) 跳闸触点(用于切断接触器线圈,编号如 97-98 或特定)。 |
环境温度补偿 | 内置,确保在不同环境温度下保护准确性。 |
安装方式 | 与接触器插接安装(作为整体式启动器的一部分)或导轨独立安装。 |
状态指示 | 机械指示窗或LED指示灯,显示“运行”、“过载跳闸”、“断相”等状态。 |
符合标准 | IEC/EN 60947-4-1, UL 508, CSA C22.2 No. 14等。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:精确模拟电机热特性的保护模型。
ABB SPAJ140C 的核心在于其能够精确模拟电动机在运行中的发热与冷却过程。无论是传统的双金属片机械式(对于老型号)还是先进的电子式,它都内置了与电机热特性匹配的反时限保护曲线。当电流超过设定值(Ir)时,跳闸时间随电流增大而急剧缩短,这完美契合了电机过载时绝缘材料温度上升的特性。同时,该模型还具有热记忆功能,能够模拟电机停机后的冷却过程。如果电机在尚未完全冷却时再次启动,保护器会考虑余热,提供相应的保护,防止因频繁启动导致的累积过热。
创新点2:集成化的多重故障检测。
除了核心的过载保护,SPAJ140C 在一个紧凑的单元内集成了对电机危害极大的其他故障的检测。断相保护通过检测三相电流的不平衡来实现,一旦缺相,未断相的两相电流会大幅增加,导致电机迅速过热,该功能能及时切断电源。堵转保护(或启动时间过长保护)则专门针对电机在启动时因负载卡死或电压过低而无法正常加速的情况,在设定时间内若电流未降至运行值以下,则立即动作。这种“三位一体”的保护方式,为电机提供了全面的基础防护。
创新点3:模块化设计与卓越的易用性。
作为ABB Combi系列的一员,SPAJ140C 以其模块化和易于使用而闻名。它可以轻松地“插接”在ABB特定的接触器(如A系列)上,快速组合成结构紧凑的直接启动器,节省安装空间和接线时间。其电流整定通常通过一个清晰的旋钮或拨码开关即可完成,无需复杂的计算或工具。清晰的机械或LED状态指示,使得故障原因一目了然,极大地方便了现场运维人员的故障排查和复位操作。
应用案例与行业价值:
案例:水处理厂泵站电机保护系统标准化改造
一个市政水处理厂的多个泵站内,电机保护装置品牌和型号杂乱,有老式熔断器、双金属片继电器,维护不便,故障率高。
应用流程: 工厂实施标准化改造,为所有55kW以下的泵机、搅拌机电机统一配置了由ABB接触器和 SPAJ140C 保护继电器组成的直接启动器柜。工程师根据每台电机的铭牌额定电流,简单调整 SPAJ140C 上的整定旋钮即可完成设置。
带来的改进:
电机损坏率大幅下降: 统一的、可靠的过载和断相保护,使因电气原因导致的电机烧毁事件减少了90%以上,节省了大量维修成本和停机时间。
维护效率显著提升: 统一的备件型号简化了库存管理。发生跳闸时,操作工通过观察 SPAJ140C 的指示窗(如“过载”或“断相”标志弹出),就能快速判断是工艺过载还是电源问题,指导维修方向。
系统安全性与规范性提高: 符合国际标准的启动器柜,取代了非标凌乱的旧柜,电气安全性和外观整洁度都得到提升。
用户评价: 厂区设备经理反馈:“将电机保护统一到 ABB SPAJ140C 是我们最成功的标准化项目之一。它简单、皮实、有效。现在我们的维修电工都熟悉它,处理故障又快又准。它就像给每台电机上了个‘保险’,让我们心里踏实很多。”


相关产品组合方案:
ABB接触器(如A系列、AF系列): 与 SPAJ140C 直接插接,构成完整的直接启动器解决方案。
安装底板或导轨适配器: 用于将 SPAJ140C 独立安装在标准DIN导轨上。
辅助触点模块: 可为接触器或保护继电器扩展额外的信号触点。
控制与信号器件: 如按钮、指示灯、选择开关,与启动器配合构成电机控制回路。
电流互感器: 对于大电流电机(超出 SPAJ140C 直接测量范围),需配接CT, SPAJ140C 连接CT二次侧。
更高级的电机保护器: 如ABB MS系列 或 M系列 电子式电机保护器,提供更多功能(如热模型、电流测量、通信)。
电机启动方式升级: 如需软启动或变频控制,可选用ABB软启动器或变频器,它们通常也内置了电机保护功能。
熔断器或断路器: 作为电机主回路的后备短路保护,与 SPAJ140C(过载保护)构成协调保护。
安装维护与全周期支持:
安装 ABB SPAJ140C 时,需确保主回路电流导线正确穿过其电流检测单元(或连接至CT二次侧),并拧紧端子。控制回路接线需参照端子图,正确连接跳闸输出触点(常闭,串联于接触器线圈回路)和信号触点(用于远程报警)。电流整定值应设置为电机铭牌额定电流(FLC)的0.95 ~ 1.05倍。
日常维护主要是定期检查继电器外观是否完好,接线有无松动,并测试其功能。可通过测试按钮(如有)模拟过载状态,检查其能否可靠动作并复位。长期运行后,应清理灰尘,确保散热良好。