电动机启动冲击电流和额定电流的关系

以下文章来源于低压电器杂谈，作者宾昭平

曾几何时，你的师傅告诉你，电动机起动瞬间的“起动电流”一般为额定电流的13倍，所以断路器的磁脱扣至少要13倍以上，甚至你的师傅还告诉你要选D曲线断路器，很多电工教材也都是这样教的，所以13倍在行业内几乎成了默认值。

但是随着时代的发展，这个倍数还适用吗?

关于电动机起动冲击电流与额定电流的关系是13倍的起源，国内最早可见的权威性资料是1971年上海电器科学研究所的一份研究报告--《电动机启动电流值测量的试验报告》。

当年，由上海开关厂、上海人民电器厂、遵义长征一厂、九厂及上海电器所分别对江浙及上海有关使用单位进行调查访问，其目的是了解各行业使用单位的电动机容量及其在使用自动开关过程中存在的问题以及电动机启动时对自动开关的要求等意见。

最终，通过对JO、JOZ、JB等系列共计52 台电动机采用八线示波器测量其直接起动时的电流特性，有如下结论：

电动机在实际使用中，其直接启动电流的第一个峰值是额定电流峰值的8 倍以下为少数，8~12 倍占极大多数,，个别电动机启动电流的第一个峰值是其额定电流峰值的13 倍以上。

研究报告中给出了电动机起动瞬间第一个半波的峰值I1m与额定电流峰值I4m的比值，个别会达到13倍，这也是国内比较早的关于13倍的说法。

时至今日，50多年转瞬即逝，电动机的技术也在日益发展……

2014年IEC60034-30-1 《Efficiency classes of line operated AC motors (IE code)》将电动机按不同的能效等级划分为IE1~IE5，数字越大，能效等级越高，运行越节能。

我们国家在2020年通过GB18613 《电动机能效限定值及能效等级》将电动机能效划分为1级、2级和3级，其中1级能效对应IE5，2级能效对应IE4，3级能效对应IE3。

IE3~IE5高效电机虽然运行电流更低更加节能，但是在起动瞬间第一个半波的电流，相对于普通电机会更大。

西门子提供的技术资料显示某250kW电动机在直接起动的瞬间，B相第一个半波的电流峰值超过了16倍，接近18倍。

在施耐德IE3高效电动机白皮书里，IE3高效电动机起动瞬间第一个半波电流是额定电流的9~16倍。

在这种情况下，如果断路器的磁脱扣倍数还是按13倍设定，断路器容易误动作。

当下，关于电动机启动冲击电流与额定电流关系最新的资料是2023年发布的标准IEC60947-4-1《Contactors and motor-starters – Electromechanical contactors and motor-starters》。

如下图，对于IE3高效电机(对应国标3级能效)，其起动瞬间第一个半波电流(起动冲击电流)与额定电流的关系为11~17倍(蓝线)。

如果是IE4高效电机(对应国标2级能效)，起动冲击电流与额定电流的关系为12~18倍(粉红线)。

综上所述，随着电动机技术的发展和全球对电动机能效等级的要求，更加节能的电动机出现以后，其运行电流更低，但是起动时的冲击电流倍数比50年前的普通电动机更高，不再是默认的13倍，选择断路器磁保护或瞬动保护倍数时尤其要注意，避免断路器误动作。