Relee termice — dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici tehnice

Releele termice sunt dispozitive electrice concepute pentru a proteja motoarele electrice de supracurent. Cele mai comune tipuri de relee termice sunt TRP, TRN, RTL și RTT.

Principiul de funcționare al releelor ​​termice

Durabilitatea echipamentelor de putere depinde în mare măsură de supraîncărcările la care este supus în timpul funcționării. Pentru fiecare obiect, este posibil să se găsească dependența duratei fluxului de curent de mărimea acestuia, acolo unde este fiabilă și pe termen lung. funcţionarea echipamentului… Această dependență este prezentată în figură (curba 1).

La curentul nominal, durata admisibilă a curgerii sale este infinită. Un flux de curent mai mare decât cel nominal duce la o creștere suplimentară a temperaturii și o îmbătrânire suplimentară a izolației. Prin urmare, cu cât supraîncărcarea este mai mare, cu atât timpul acordat este mai scurt. Curba 1 din figură este setată în funcție de durata de viață necesară a echipamentului. Cu cât durata sa de viață este mai scurtă, cu atât sunt permise suprasarcini mai mari.

Caracteristicile curentului de timp ale releului termic și ale obiectului protejat

Cu o protecție ideală a obiectelor, dependența tav (I) pentru releul termic ar trebui să meargă puțin sub curba obiectului.

Pentru protectie la suprasarcina, relee termice cu placa bimetalica.

Placa bimetalica a termoreleului este formata din doua placi, dintre care una are un coeficient de dilatare de temperatura mai mare, cealalta are unul mai mic. La locul de aderenta intre ele, placile sunt fixate rigid fie prin laminare la cald, fie prin sudare. Dacă o astfel de placă este fixată staționară și încălzită, atunci placa se va îndoi mai puțin pe material. Acest fenomen este utilizat în releele termice.

Materialele invar (valoare mică) și oțel nemagnetic sau crom-nichel (valoare mare) sunt utilizate pe scară largă în releele termice.

Elementul bimetalic al releului termic poate fi încălzit prin căldura generată în placă de curentul de sarcină. Foarte des, bimetalul este încălzit de un încălzitor special prin care trece curentul de sarcină. Cele mai bune caracteristici se obtin cu incalzirea combinata, atunci cand placa este incalzita atat datorita caldurii generate de curentul care trece prin bimetal cat si datorita caldurii generate de un incalzitor special, tot de curentul de sarcina fluidizat.

La îndoire, placa bimetalică cu capătul liber acționează asupra sistemului de contact al releului termic.

Dispozitiv de releu termic: a — element sensibil, b — contact jumper, 1 — contacte, 2 — arc, 3 — placă bimetală, 4 — buton, 5 — punte

Caracteristicile curent-timp ale releului termic

Caracteristica principală a releului termic este dependența timpului de răspuns de curentul de sarcină (caracteristica curent-timp).În cazul general, înainte de a începe suprasarcina, prin releu trece un curent Io, care încălzește placa la o temperatură qo.

La verificarea caracteristicilor curent-timp ale releelor ​​termice trebuie sa se tina cont din ce stare (rece sau supraincalzita) este declansat releul.

La verificarea releelor ​​termice, trebuie luat în considerare faptul că elementele de încălzire ale releelor ​​termice sunt instabile termic la curenții de scurtcircuit.

Selectarea releului termic

Curentul nominal al releului termic este selectat pe baza sarcinii nominale a motorului. Curentul releului termic selectat este (1,2 — 1,3) din curentul nominal al motorului (curent de sarcină), adică releul termic este activat la suprasarcină de 20 — 30% timp de 20 de minute.

Constanta de încălzire a motorului electric depinde de durata supraîncărcării curentului. În cazul unei suprasarcini pe termen scurt, numai înfășurarea motorului participă la încălzire și la o constantă de încălzire de 5-10 minute. În caz de suprasarcină prelungită, întreaga masă a motorului electric participă la încălzire, iar încălzirea este constantă timp de 40-60 de minute. Prin urmare, utilizarea releelor ​​termice este recomandată numai atunci când timpul de pornire este mai mare de 30 de minute.

Efectul temperaturii ambientale asupra funcționării releului termic

Încălzirea plăcii bimetalice a releului termic depinde de temperatura ambiantă, prin urmare, pe măsură ce temperatura ambientală crește, curentul de funcționare al releului scade.

La o temperatură foarte diferită de cea nominală, este necesar fie să se efectueze o reglare suplimentară (lină) a releului termic, fie să se selecteze un element de încălzire, ținând cont de temperatura reală a mediului ambiant.

Pentru ca temperatura ambientală să influențeze mai puțin curentul de declanșare al releului termic, este necesar să se selecteze temperatura de declanșare cât mai mare.

Pentru functionarea corecta a protectiei termice se recomanda amplasarea releului in aceeasi incapere cu obiectul protejat. Releul nu trebuie amplasat lângă surse concentrate de căldură - cuptoare de încălzire, sisteme de încălzire etc. Releele compensate de temperatură (seria TPH) sunt în curs de fabricare.

Design releu termic

Deformarea plăcii bimetalice este lentă. Dacă contactul mobil este conectat direct la placă, atunci viteza scăzută a mișcării acestuia nu va putea stinge arcul care apare atunci când circuitul este oprit. Prin urmare, placa acționează asupra contactului printr-un dispozitiv de accelerare. Cel mai perfect este contactul „săritor”.

În starea oprită, arcul 1 creează un cuplu relativ la punctul 0, care închide contactele 2. Placa bimetalică 3 se îndoaie spre dreapta când este încălzită, poziția arcului se modifică. Creează un moment care deschide 2 contacte simultan, oferind stingerea sigură a arcului. Contactoarele și demaroarele moderne sunt echipate cu relee termice TRP (monofazate) și TRN (bifazate).

Relee termice TRP

Releele de curent termic unipolar din seria TRP cu curenți nominali ai elementelor termice de la 1 la 600 A sunt destinate în principal protecției împotriva supraîncărcărilor inacceptabile ale motoarelor electrice asincrone trifazate care funcționează dintr-o rețea cu o tensiune nominală de până la 500 V la o frecvență de 50 și 60 Hz. Releele termice TRP pentru curenți de până la 150 A sunt utilizate în rețelele de curent continuu cu o tensiune nominală de până la 440 V.

Dispozitiv cu releu termic tip TRP

Placa bimetalica a termoreleului TRP are un sistem de incalzire combinat. Placa este încălzită atât de încălzitor, cât și de trecerea curentului prin placa însăși. Când este deviat, capătul plăcii bimetalice acționează asupra punții de contact jumper.

Releul termic TRP permite reglarea lină a curentului de funcționare în (± 25% din curentul nominal de setare). Această reglare se face cu un buton care modifică deformarea inițială a plăcii. Această configurație poate reduce dramatic numărul de opțiuni de încălzire necesare.

Revenirea releului TRP în poziția sa inițială după operarea este efectuată de buton. De asemenea, este posibil să se efectueze auto-recuperarea după ce bimetalul s-a răcit.

Temperatura de reacție ridicată (peste 200 ° C) reduce dependența funcționării releului de temperatura ambiantă.

Setarea releului termic TRP se modifică cu 5% când temperatura ambiantă se schimbă la KUS.

Rezistența ridicată la impact și vibrații a termoreleului TRP îi permite să fie utilizat în cele mai dificile condiții.

Relee termice RTL

Releul termic RTL este proiectat pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcinile de curent de durată inacceptabilă. Ele oferă, de asemenea, protecție împotriva asimetriei curenților în faze și împotriva defectării uneia dintre faze. Relee termice electrice RTL cu un domeniu de curent de la 0,1 la 86 A.

Releele termice RTL pot fi instalate atât direct pe demaroarele PML, cât și separat de demaroare (în acest din urmă caz, acestea trebuie să fie echipate cu blocuri de borne KRL). Au fost dezvoltate și fabricate relee RTL și blocuri de borne KRL care au un grad de protecție IP20 și pot fi instalate pe o bară standard.Curentul nominal al contactelor este de 10 A.

releu termic PTT

Releele de combustibil RTT sunt concepute pentru a proteja motoarele cu inducție trifazate cu colivie de suprasarcini de durată inacceptabilă, inclusiv cele rezultate din pierderea uneia dintre faze, precum și de asimetria fazelor.

Releele PTT sunt destinate utilizării ca componente în circuitele de comandă a acționării electrice, precum și pentru instalare în demaroare magnetice Seria PMA pentru curent alternativ de 660 V cu o frecvență de 50 sau 60 Hz, pentru curent continuu de 440 V.