Устройство теплового реле.

  1. GlobalLabГлобальная школьная лаборатория Присоединиться С чего начать?
    • Идеи
    • Проекты
    • Курсы
    • Сообщество
      • Участники
      • Группы
    • Новости
      • Новости
      • Блог тьютора
      • Беседа с профессионалом
    • Участнику
      • О ГлобалЛаб
      • Справочник
      • Календарь
      • Конкурсы и события
      • Бонусная программа
      • Педагогу
      • Родителю
    • Магазин
      • Магазин
      • Купить подписку
      • Активировать по номеру
    • Вход на сайт
      • Мой профиль
      • Мои награды
      • Моё портфолио
      • Мои черновики
      • Мои проекты
      • Мои группы
      • Редактировать профиль
      • Мои сообщения
      • Выход
    • ru
    • Информация
    • Исследование
    • Результаты 0
    • Обсуждение 0
    • Участники 0
    • Заполнить анкету
    • Экспортировать результаты в CSV

globallab.org

1.4 Назначение, устройство, принцип работы теплового реле

Тепловые реле – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле – ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.

Принцип действия тепловых реле.

Долговечность энергетического оборудования в значительной степени зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы. Для любого объекта можно найти зависимость длительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и длительная эксплуатация оборудования. Эта зависимость представлена на рисунке (кривая 1).

При номинальном токе допустимая длительность его протекания равна бесконечности. Протекание тока, большего, чем номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Кривая 1 на рисунке устанавливается исходя из требуемой продолжительности жизни оборудования. Чем короче его жизнь, тем большие перегрузки допустимы.

Время-токовые характеристики теплового реле и защищаемого объекта

При идеальной защите объекта зависимость tср (I) для теплового реле должна идти немного ни-же кривой для объекта.

Для защиты от перегрузок, наиболее широкое распространение получили тепловые реле с биметаллической пластиной.

Биметаллическая пластина теплового реле состоит из двух пластин, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая — меньший. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены либо за счет проката в горячем состоянии, либо за счет сварки. Если закрепить неподвижно такую пластину и нагреть, то произойдет изгиб пластины в сторону материала с меньшим. Именно это явление используется в тепловых реле.

Широкое распространение в тепловых реле получили материалы инвар (малое значение a) и немагнитная или хромоникелевая сталь (большое значение a).

Нагрев биметаллического элемента теплового реле может производиться за счет тепла, выделяемого в пластине током нагрузки. Очень часто нагрев биметалла производится от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве, когда пластина нагревается и за счет тепла, выделяемого током, проходящим через биметалл, и за счет тепла, выделяемого специальным нагревателем, также обтекаемым током нагрузки.

Прогибаясь, биметаллическая пластина своим свободным концом воздействует на контактную систему теплового реле.

Время-токовые характеристики теплового реле.

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки (времятоковая характеристика). В общем случае до начала перегрузки через реле протекает ток Iо, который нагревает пластину до температуры qо.

При проверке времятоковых характеристик тепловых реле следует учитывать, из какого состояния (холодного или перегретого) происходит срабатывание реле. При проверке тепловых реле надо иметь в виду, что нагревательные элементы тепловых реле термически неустойчивы при токах короткого замыкания.

Выбор тепловых реле

Номинальный ток теплового реле выбирают исходя из номинальной нагрузки электродвигателя. Выбранный ток теплового реле составляет (1,2 – 1,3) номинального значения тока электродвигателя (тока нагрузки), т. е.тепловое реле срабатывает при 20- 30% перегрузке в течении 20 минут.

Постоянная времени нагрева электродвигателя зависит от длительности токовой перегрузки. При кратковременной перегрузке в нагреве участвует только обмотка электродвигателя и постоянная нагрева 5 – 10 минут. При длительной перегрузке в нагреве участвует вся масса электродвигателя и постоянна нагрева 40-60 минут. Поэтому применение тепловых реле целесообразно лишь тогда, когда длительность включения больше 30 минут.

Влияние температуры окружающей среды на работу теплового реле

Нагрев биметаллической пластинки теплового реле зависит от температуры окружающей среды, поэтому с ростом температуры окружающей среды ток срабатывания реле уменьшается.

При температуре, сильно отличающейся от номинальной, необходимо либо проводить дополнительную (плавную) регулировку теплового реле, либо подбирать нагревательный элемент с учетом реальной температуры окружающей среды.

Для того чтобы температура окружающей среды меньше влияла на ток срабатывания теплового реле, необходимо, чтобы температура срабатывания выбиралась возможно больше.

Для правильной работы тепловой защиты реле желательно располагать в том же помещении, что и защищаемый объект. Нельзя располагать реле вблизи концентрированных источников тепла — нагревательных печей, систем отопления и т. д. В настоящее время выпускаются реле с температурной компенсацией (серии ТРН).

Конструкция тепловых реле

Прогиб биметаллической пластины происходит медленно. Если с пластиной непосредственно связать подвижный контакт, то малая скорость его движения, не сможет обеспечить гашение дуги, возникающей при отключении цепи. Поэтому пластина действует на контакт через ускоряющее устройство. Наиболее совершенным является «прыгающий» контакт.

В обесточенном состоянии пружина 1 создает момент относительно точки 0, замыкающий контакты 2. Биметаллическая пластина 3 при нагреве изгибается вправо, положение пружины изменяется. Она создает момент, размыкающий контакты 2 за время, обеспечивающее надежное гашение дуги. Современные контакторы и пускатели комплектуются с тепловыми реле ТРП (одно-фазное) и ТРН (двухфазное).

Тепловые реле ТРП

Тепловые токовые однополюсные реле серии ТРП с номинальными токами тепловых элементов от 1 до 600 А предназначены главным образом для защиты от недопустимых перегрузок трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих от сети с номинальным напряжением до 500 В при частоте 50 и 60 Гц. Тепловые реле ТРП на токи до 150 А применяют в сетях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В.

Устройство теплового реле типа ТРП

Биметаллическая пластина теплового реле ТРП имеет комбинированную систему нагрева. Пластина 1 нагревается как за счет нагревателя 5, так и за счет прохождения тока через саму пластину. При прогибе конец биметаллической пластины воздействует на прыгающий контактный мостик 3.

Тепловое реле ТРП позволяет иметь плавную регулировку тока срабатывания в пределах (±25% номинального тока уставки). Эта регулировка осуществляется ручкой 2, меняющей первоначальную деформацию пластины. Такая регулировка позволяет резко снизить число потребных вариантов нагревателя.

Возврат реле ТРП в исходное положение после срабатывания производится кнопкой 4. Возможно исполнение и с самовозвратом после остывания биметалла.

Высокая температура срабатывания (выше 200°С) уменьшает зависимость работы реле от температуры окружающей среды.

Уставка теплового реле ТРП меняется на 5% при изменении температуры окружающей среды на КУС.

Высокая ударо- и вибростойкость теплового реле ТРП позволяют использовать его в самых тяжелых условиях.

Тепловые реле РТЛ

Реле тепловое РТЛ предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Они также обеспечивают защиту от не симметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз. Выпускаются электротепловые реле РТЛ с диапазоном тока от 0.1 до 86 А.

Тепловые реле РТЛ могут устанавливаться как непосредственно на пускатели ПМЛ, так и отдельно от пускателей (в последнем случае они должны быть снабжены клеммниками КРЛ). Разработаны и выпускаются реле РТЛ и клеммники КРЛ которые имеют степень защиты ІР20 и могут устанавливаться на стандартную рейку. Номинальный ток контактов равен 10 А.

Тепловые реле РТТ

Реле топловые РТТ предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, а также от несимметрии в фазах.

Реле РТТ предназначены для применения в качестве комплектующих изделий в схемах управления электроприводами, а также для встройки в магнитные пускатели серии ПМА в целях переменного тока напряжением 660В частотой 50 или 60Гц, в целях постоянного тока напряжением 440В.

studfiles.net

Реле тепловые

РТИ РТЛ РТТ

РТИ 1302 (0,16-0,25А) ИЭК

РТЛ 1001 (0,10-0,17)

РТТ-111-0,5 А (0,42…0,58) А

РТИ 1303 (0,25-0,4А) ИЭК РТЛ 1002 (0,16-0,26) РТТ-111-1,6 А (1,36…1,84) А
РТИ 1304 (0,4-0,63А) ИЭК РТЛ 1003 (0,24-0,40) РТТ-111-10 А (8,5…11,5) А
РТИ 1305 (0,63-1,0А) ИЭК РТЛ 1004 (0,38-0,65) РТТ-111-12,5 А (10,6…14,3) А
РТИ 1306 (1,0-1,6А) ИЭК РТЛ 1005 (0,61-1,0) РТТ-111-16 А (13,6…18,4) А
РТИ 1307 (1,6-2,5) ИЭК РТЛ 1005 (0,63-1,0) (ЭТ) РТТ-111-2 А (1,7…2,3) А
РТИ 1308 (2,5-4) ИЭК РТЛ 1006 (0,95-1,60) РТТ-111-2,5 А (2,3…2,9) А
РТИ 1310 (4,0-6,0А) ИЭК РТЛ 1006 (1,0-1,60) (ЭТ) РТТ-111-25 А (21,2…28,7) А
РТИ 1312 (5.5-8) ИЭК РТЛ 1007 (1,5-2,6) РТТ-111-4 А (3,4…4,6) А
РТИ 1314 (7,0-10,0) ИЭК РТЛ 1007 (1,6-2,5) (ЭТ) РТТ-111-5 А  (4,25…5,75) А
РТИ 1316 (9,0-13,0А) ИЭК РТЛ 1008 (2,4-4,0) РТТ-111-6,3 А  (5,35…7,23) А
РТИ 1321 (12-18) ИЭК РТЛ 1008 (2,5-4,0) (ЭТ) РТТ-111-8 А (7,0…10,0) А
РТИ 1322 (18-25) ИЭК РТЛ 1010 (3,8-6,0) РТТ-121-10 А (8,5…11) А
РТИ 2355 (28-36А) ИЭК РТЛ 1010 (4,0-6,0) (ЭТ) РТТ-121-12,5 А (10,6…14,3) А
РТИ 3353 (23-32А) ИЭК РТЛ 1012 (5,5-8) РТТ-121-25 А (21,2…28,7) А
РТИ 3355 (30-40А) ИЭК РТЛ 1012 (5,5-8) (ЭТ) РТТ-121-34 А (28…40) А
РТИ 3357 (37-50А) ИЭК РТЛ 1014 (7,0-10,0) (ЭТ) РТТ-131-10 А (8,…11,5) А
РТИ 3359 (48-65А) ИЭК РТЛ 1014 (7,0-10,0) РТТ-131-12,5 А (10,6,…14,3) А
РТИ 3361 (55-70А) ИЭК РТЛ 1016 (10,0-13,0) (ЭТ) РТТ-131-16 А (13,6…18,4) А
РТИ 3363 (63-80А) ИЭК РТЛ 1016 (9,5-14,0) РТТ-131-20 А (17…23) А
РТИ 3365 (80-93А) ИЭК РТЛ 1021 (13-19) РТТ-131-25 А (21,2…28,7) А
NR РТЛ 1022 (18-25) (ЭТ) РТТ-141-10 А (8,5…11,5) А
NR8-100 (30-65А)
электронное
РТЛ 1022 (18-25) РТТ-141-12,5 А (10,6…14,3) А
NR8-100 (50-100 А)
электронное
РТЛ 2053 (23-32) РТТ-141-16 А (13,6…18,4) А
NRE8-25 (10-20 А)
электронное
РТЛ 2055 (30-41) (ЭТ) РТТ-141-2,5 А (2,3…2,9) А
NRE8-25 (7-12 А)
электронное
РТЛ 2055 (30-41) РТТ-141-20 А (17…23) А
NRE8-40 (20-40 А)
электронное
РТЛ 2057 (38-52) РТТ-141-3,2 А (2,7…3,7) А
  РТЛ 2059 (47-64) РТТ-141-34 А (28..40) А
  РТЛ 2061 (54-74) РТТ-141-5,0 А (4,25…5,75) А
  РТЛ 2061 (57-66) (ЭТ) РТТ-211-12,5 А (10,6…14,3) А
  РТЛ 2063 (63-86) РТТ-211-16 А (13,6…18,4) А
  РТЛ 2063 (63-86) (ЭТ) РТТ-211-20 А (17…23) А
  РТЛ 3270 (165-270А) РТТ-211-25 А (21,2…28,7) А
  TRN РТТ-211-32 А (27,2…36,8) А
  ТРН-10 0,63 А РТТ-211-40 А (34..46) А
  ТРН-10 1,25 А РТТ-211-50 А (42,5..57,5) А
  ТРН-10 2,0 А РТТ-211-63 А (53,2…75,3) А
  ТРН-25 10 А РТТ-221П-63 А (53,5..72,3) А
  ТРН-25 12,5 А РТТ-231-40 А (34..46) А
  ТРН-25 16 А РТТ-231-50 А (42,5…57,5) А
  ТРН-25 20 А РТТ-231-63 А (53,5..72,3) А
  ТРН-25 25 А РТТ-310-63 А (53,5…72,3) А
  ТРН-25 6,3 А РТТ-311-100 А (85..115) А
  ТРН-40 20 А РТТ-311-63 А (53,5..72,3) А
  ТРН-40 25 А РТТ-321-100 А (85..115) А
  ТРН-40 40 А РТТ-321-50 А (42,5..57,5) А
  ТРТ 155 100А РТТ-321-80 А (68…92) А
    РТТ-325-100 А (85..115) А
    РТТ-325-63 А (53,5…72,3) А
    РТТ-325-80 А (68…92) А
    РТТ-326-100 А (85…115) А
    РТТ-326-160А (136…160) А
    РТТ-327-260А (167…260) А
    РТТ-5-10-1,25 А (1,1…1,4) А
    РТТ-5-10-1,6 А (1,36…1,84) А
    РТТ-5-10-2 А (1,7…2,3) А
    РТТ-5-10-2,5 А (2,3…2,9) А
    РТТ-5-10-3,2 А (2,7…3,7) А  с клеммник
    РТТ-5-10-3,2 А (2,7…3,7) А
    РТТ-5-10-4 А  (3,4…4,6) А с клеммник
    РТТ-5-10-4 А (3,4…4,6) А
    РТТ-5-10-6,3 А (5,4…7,4) А
    РТТ-5-10-8,5 А  (7,0…10,0) А с клеммник
    РТТ-5-10-8,5 А (7,0….10,0) А
    РТТ-5-125-100-У3
    РТТ-5-125-125-У3
    РТТ-5-125-80-У3
    РТТ-5-180-160-У3 (ртт 326)

www.tesom.ru

Тепловое реле магнитного пускателя

Тепловое реле в магнитных пускателях устанавливают для защиты, электродвигателя от перегрузок.
Тепловое реле состоит из четырех основных элементов: нагревателя 1, включаемого последовательно в защищаемую от перегрузки цепь; биметаллической пластинки 2 из двух спрессованных металлических пластинок с различными коэффициентами линейного расширения; системы 3—7 рычагов и пружин; контактов 8 и 9.

Схема теплового реле. 1 — нагреватель; 2 — биметаллическая пластинка; 3 — регулировочный винт; 4 — защелка; 5 — рычаг; 6 — пружина; 7 — кнопка возврата; 8 — подвижный контакт; 9 — неподвижный контакт; 10 — вывод нагревателя

Когда через нагревательный элемент 1 проходит ток, превышающий номинальный ток электродвигателя, выделяется такое количество тепла, что незакрепленный (на рисунке левый) конец биметаллической пластинки 2 изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения (то есть опускается), нажимает на регулировочный винт 3 и выводит защелку 4 из зацепления. В этот момент под действием пружины 6 верхний конец рычага 5 поднимется, разомкнет контакты 8 и 9 и разорвет цепь управления магнитного пускателя. Кнопка 7 служит для ручного возврата рычага 5 в исходное положение после срабатывания реле.
Из вышесказанного следует, что работа теплового реле основана на изгибании биметаллической пластинки под действием тепла выделяемого в нагревательном элементе. Но эта же пластинка будет изгибаться и под действием тепла окружающего воздуха. Таким образом, в жаркие дни реле будет срабатывать быстрее, чем в холодные. Для устранения этого явления в реле применена температурная компенсация, сущность которой заключается в том, что изгибанию биметаллической пластинки от изменения температуры окружающего воздуха соответствует противоположное по направлению изгибание пластинки компенсатора. Пластинка компенсатора тоже представляет собой биметаллическую пластинку, но с обратным по отношению к основной биметаллической пластинке прогибом.
В магнитные пускатели типа ПМЕ-100, ПМЕ-200 и в магнитные пускатели ПАЕ-300 встраивают тепловые реле ТРН. Эти реле двухфазные, с температурной компенсацией, с ручным возвратом. Нагрев биметалла косвенный, нагреватели сменные с номинальным током до 40 А.
Температурный компенсатор выполнен из биметалла с обратным прогибом по отношению к основному термоэлементу. При установившейся температуре между компенсатором и защелкой устанавливается определенный зазор. Изменение величины этого зазора путем поворота эксцентрика (регулятора уставки), т.е. удаление или приближение защелки, изменяет уставку реле. Каждое деление регулятора уставки соответствует 5% величины номинального тока нагревателя. При уставке регулятора в положение «О» ток уставки реле равен номинальному току нагревателя. При уставке регулятора в положение «-5» ток уставки уменьшается на 25%, в положение «+5» — увеличивается на 25% по отношению к величине номинального тока нагревателя.
Время срабатывания реле при температуре окружающего воздуха 20±5°С и нагреве реле из холодного состояния шестикратным номинальным током уставки при любом положении регулятора уставки должно быть в следующих пределах:

Конструкция теплового реле ТРН-10: 1, 2, 3, 4, 6 — винты; 5 — крышка; 7 — нагревательный элемент; 8 — пластмассовая крышка; 9 — шток; 10 — контактный мостик

  1. 3—15 с — для реле ТРН-10 A;
  2. 6—25 с — для реле типов ТРН-10; ТРН-25 и ТРН-40.

Время ручного возврата реле в пределах температуры окружающего воздуха от -40 до +60°С должно быть не более 2 мин.
При установке реле в рабочее положение при температуре окружающего воздуха 20 ±5°С и обтекании обоих полюсов номинальным током реле не должно срабатывать в установившемся тепловом состоянии и должно срабатывать в течение не более 20 мин при токе, равном 1,2 номинального тока уставки. Защитные характеристики реле приведены на рис. 2.16 и 2.17.
Однофазные тепловые реле ТРП-60 и ТРП-150 (рис. 2.18), встраиваемые в пускатели ПАЕ четвертой, пятой и шестой величин, имеют комбинированный нагрев биметаллической пластинки (одна часть тока проходит через нагревательный элемент, другая — через биметаллическую пластинку). При одном нагревателе, рассчитанном на ток нулевой уставки, имеется возможность регулировать ток уставки в пределах ±25%. Реле имеет шкалу, на которой нанесены по пять делений по обе стороны от нуля. Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% для защищенного.
В тепловом реле ТРП предусмотрены два исполнения по возврату: ручной возврат с гарантированным отсутствием самовозврата контактной группы и самовозврат с ускорением возврата вручную. Реле не срабатывает при длительном обтекании током, равном току уставки; срабатывает в течение 20 мин после увеличения тока по сравнению с током уставки на 20%. Реле нормально работает при токах, не превышающих 15-кратного значения. Реле допускает нагрузку 18-кратным номинальным током теплового элемента в течение 1 с, или до срабатывания реле, если оно произойдет за время меньше 1 с.


Кратность тока срабатывания по отношению к току установки

Защитные характеристики реле ТРН-25 и ТРН-40 1 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из холодного состояния; 2 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из горячего состояния (после прогрева)

Кратность тока срабатывания по отношению к току установки

Защитные характеристики реле ТРН-10А
1 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из холодного состояния; 2 — зона защитных характеристик при срабатывании реле из горячего состояния (после прогрева)


Тепловые реле типа ТРП: 1 — биметаллическая пластинка; 2 — упор самовозврата; 3 — держатель подвижного контакта; 4 — пружина; 5 — подвижный контакт; 6 — неподвижный контакт; 7 — сменный нагреватель; 8 — регулятор тока уставки; 9 — кнопка ручного возврата

Для защиты реле ТРП-60 и ТРП-150 от токов короткого замыкания достаточно, чтобы номинальный ток плавкой вставки предохранителя, включенного последовательно с тепловым элементом защищаемого реле, превышал номинальный ток теплового элемента не более чем в 4—5 раз.

leg.co.ua

Тепловое реле

Для защиты трехфазных двигателей от перегрузок большой длительности, а также от обрыва фаз питающего напряжения применяют электрический коммутационный аппарат — тепловое реле.

От коротких замыканий реле не спасет, так как оно срабатывает не мгновенно, а с выдержкой времени. Чтобы защитить двигатель от короткого замыкания необходимо в силовую цепь установить предохранитель или автоматический выключатель перед магнитным пускателем.

Наиболее распространенные типы реле — ТРП, РТЛ, РТТ, ТРН.

Реле тепловое токовое РТЛ

Реле РТЛ предназначено для защиты электродвигателей от токовых перегрузок непродолжительных по времени. Также защищает от выпадения одной из фаз и от несимметрии токов в фазах. Электротепловые реле РТЛ производятся с диапазоном токов 0,1–86 А.

Устанавливаются реле РТЛ перед пускателем ПМЛ или отдельно от него. Но в последнем случае тепловые реле должны быть снабжены клеммниками КРЛ. Номинальный ток контактов в реле равен 10 А. Клеммники КРЛ и реле РТЛ имеют степень защиты IP20.

Тепловое токовое реле ТРП

Тепловое токовое реле ТРП предназначено для защиты от недопустимых перегрузок трехфазных электродвигателей, которые работают в сети с напряжением до 500 вольт и при частоте 50–60 Гц. Реле также применяют в сетях постоянного тока с напряжением до 440 В.

Тепловое реле РТТ

Реле РТТ применяют для защиты асинхронных трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от непродолжительных перегрузок, возникающих от несимметрии в фазах или при выпадении одной из фаз.

Электротепловые реле РТТ устанавливаются в схемах управлениях электроприводами, встраиваются в магнитные пускатели ПМА. Основная техническая характеристика РТТ — номинальное напряжение, которое при постоянном токе составляет 440 В, а при переменном — 660 В.

Тепловое реле ТРН

Является составляющей магнитных пускателей. Используется как защита электродвигателя от повреждений. Двухполюсные реле применяются в трехфазных асинхронных электродвигателях с короткозамкнутым ротором. При переменном токе (50 Гц) номинальное напряжение основной цепи составляет 500 В, а при постоянном — 440 В. В цепи управления номинальное напряжение может быть 24–500 В.

www.reform-market.ru

схема, принцип действия, технические характеристики

Что представляет собой тепловое реле, для чего оно служит? На чем основан принцип действия устройства, и какими характеристиками оно обладает? Что нужно учитывать при выборе реле и его установке? На эти и другие вопросы вы найдете ответы в нашей статье. Также мы рассмотрим основные схемы подключения реле.

Что такое тепловое реле для электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин. В ручном режиме контакты в исходное состояние возвращает оператор, нажимая на кнопку «сброс». Также можно отрегулировать порог срабатывания устройства путем вращения подстроечного винта.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

Виды тепловых реле

Существуют следующие модификации устройств – РТЛ, ТРН, РТТ и ТРП.

  • Особенности ТРП-реле. Устройство этого типа подходит для применения в условиях повышенной механической нагрузки. Оно обладает ударопрочным корпусом и вибростойким механизмом. Чувствительность элемента автоматики не зависит от температуры окружающего пространства, так как точка срабатывания лежит за пределом в 200 градусов по Цельсию. В основном применяют с двигателями асинхронного типа трехфазного питания (предел по току – 600 ампер и питание – до 500 вольт) и в цепях тока постоянного величиной до 440 вольт. Схема реле предусматривает специальный нагревательный элемент для передачи тепла пластине, а также плавную регулировку изгиба последней. За счет этого можно менять предел срабатывания механизма до 5 %.
  • Особенности РТЛ-реле. Механизм устройства выполнен таким образом, что позволяет защищать нагрузку электродвигателя от перегрузок по току, а также в тех случаях, когда произошел обрыв фазы, и возникла фазовая асимметрия. Рабочий диапазон по току лежит в пределах 0.10-86.00 ампер. Бывают модели, совмещенные с пускателями либо нет.
  • Особенности РТТ-реле. Назначением является защита двигателей асинхронных, где ротор коротко замкнут, от токовых скачков, а также в случаях несоответствия фаз. Бывают встроены в магнитные пускатели и в схемы, управляемые электроприводами.

Технические характеристики

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

  • Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
  • Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
  • Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Как подключить реле в схему

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку “пуск” (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

Выбор реле

Главный параметр, по которому выбирают тепловое реле для электродвигателя, – это номинальный ток. Этот показатель высчитывают, опираясь на величину рабочего (номинального) тока электродвигателя. Идеально, когда ток срабатывания устройства выше рабочего в 0,2-0,3 раза при продолжительности перегрузки в треть часа.

Следует различать кратковременную перегрузку, где греется лишь провод обмотки электромашины, от перегрузки длительной, которую сопровождает разогрев всего корпуса. В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и, следовательно, лишь в этом случае целесообразно применение ТР. На выбор теплового реле также влияют внешние факторы эксплуатации, а именно температура окружающей среды и ее стабильность. При постоянных скачках температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТРН.

Что нужно учитывать при установке реле

Важно помнить, что биметаллическая пластина может нагреваться не только от проходящего тока, но и от температуры окружения. Это в первую очередь влияет на скорость срабатывания, хотя перегрузок по току может и не быть. Другой вариант, когда реле защиты двигателя попадает в зону принудительного охлаждения. В этом случае, наоборот, двигатель может испытывать тепловую перегрузку, а устройство защиты не срабатывать.

Чтобы избежать подобных ситуаций, следует придерживаться таких правил установки:

  • Выбирать реле с допустимо большей температурой срабатывания без ущерба для нагрузки.
  • Устанавливать защитное устройство в помещении, где расположен сам двигатель.
  • Избегать мест повышенного теплового излучения или близость кондиционеров.
  • Применять модели, имеющие функцию встроенной термокомпенсации.
  • Пользоваться регулировкой срабатывания пластины, настраивать в соответствии с фактической температурой в месте установки.

Заключение

Все электромонтажные работы по подключению реле и прочего высоковольтного оборудования должен выполнять квалифицированный специалист, имеющий допуск и профильное образование. Самостоятельное проведение подобных работ сопряжено с опасностью для жизни и работоспособности электрических устройств. Если же все-таки необходимо разобраться с тем, как подключить реле, при его покупке нужно требовать распечатку схемы, которая обычно идет в комплекте с изделием.

fb.ru

Тепловые реле — устройство, принцип действия, технические характеристики

Термические реле — это электронные аппараты, созданные для защиты
электродвигателей от токовой перегрузки. Более всераспространенные типы термических
реле — ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.

Принцип деяния термических реле

Долговечность энергетического оборудования в значимой степени находится в зависимости от перегрузок, которым оно подвергается во время работы. Для хоть какого объекта можно отыскать зависимость продолжительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и долгая эксплуатация оборудования. Эта зависимость представлена на рисунке (кривая 1).

При номинальном токе допустимая продолжительность его протекания равна бесконечности. Протекание тока, большего, чем номинальный, приводит к дополнительному увеличению температуры и дополнительному старению изоляции. Потому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Кривая 1
на рисунке устанавливается исходя из требуемой длительности жизни оборудования. Чем короче его жизнь, тем огромные перегрузки допустимы.

Время-токовые свойства термического реле и защищаемого
объекта

При безупречной защите объекта зависимость tср (I) для термического реле должна идти малость ни-же кривой для объекта.

Для защиты от перегрузок, более обширное распространение получили термические реле с биметаллической пластинкой.

Биметаллическая пластинка термического реле состоит из 2-ух пластинок, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая — наименьший. В месте прилегания друг к другу пластинки агрессивно скреплены или за счет проката в жарком состоянии, или за счет сварки. Если закрепить бездвижно такую пластинку и подогреть, то произойдет извив пластинки в сторону материала с наименьшим. Конкретно это явление употребляется в термических реле.

Обширное распространение в термических реле получили материалы инвар (маленькое значение a) и немагнитная либо хромоникелевая сталь (огромное значение a).

Нагрев биметаллического элемента термического реле может выполняться за счет тепла, выделяемого в пластинке током нагрузки. Очень нередко нагрев биметалла делается от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Наилучшие свойства получаются при комбинированном нагреве, когда пластинка греется и за счет тепла, выделяемого током, проходящим через биметалл, и за счет тепла, выделяемого особым нагревателем, также обтекаемым током нагрузки.

Прогибаясь, биметаллическая пластинка своим свободным концом повлияет на контактную систему
термического реле.

Время-токовые свойства термического реле

Основной чертой термического реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки (времятоковая черта). В общем случае до начала перегрузки через реле протекает ток Iо, который нагревает пластинку до температуры qо.

При проверке времятоковых черт термических реле следует
учесть, из какого состояния (прохладного либо перегретого) происходит
срабатывание реле.

При проверке термических реле нужно подразумевать, что
нагревательные элементы термических реле термически неустойчивы при токах недлинного
замыкания.

Выбор термических реле

Номинальный ток термического реле выбирают исходя из номинальной
нагрузки электродвигателя. Избранный ток термического реле составляет (1,2 — 1,3)
номинального значения тока электродвигателя (тока нагрузки), т. е.термическое реле
срабатывает при 20- 30% перегрузке в течении 20 минут.

Неизменная времени нагрева электродвигателя находится в зависимости от
продолжительности токовой перегрузки. При краткосрочной перегрузке в нагреве
участвует только обмотка электродвигателя и неизменная нагрева 5 — 10 минут.
При долговременной перегрузке в нагреве участвует вся масса электродвигателя и
постоянна нагрева 40-60 минут. Потому применение термических реле целенаправлено
только тогда, когда продолжительность включения больше 30 минут.

Воздействие температуры среды на работу термического
реле

Нагрев биметаллической пластинки термического реле находится в зависимости от температуры среды, потому с ростом температуры среды ток срабатывания
реле миниатюризируется.

При температуре, очень отличающейся от номинальной, нужно или проводить дополнительную (плавную) регулировку
термического реле, или подбирать нагревательный элемент с учетом реальной температуры среды.

Для того чтоб температура среды меньше оказывала влияние на ток срабатывания
термического реле, нужно, чтоб температура срабатывания выбиралась может быть больше.

Для правильной работы термический защиты реле лучше располагать в том же помещении, что и защищаемый объект. Нельзя располагать реле поблизости концентрированных источников тепла — нагревательных печей, систем отопления и т. д. В текущее время выпускаются реле с температурной компенсацией (серии ТРН).

Конструкция термических реле

Прогиб биметаллической пластинки происходит медлительно. Если с пластинкой конкретно связать подвижный контакт, то малая скорость его движения, не сумеет обеспечить гашение дуги, возникающей при выключении цепи. Потому пластинка действует на контакт через ускоряющее устройство. Более совершенным является «прыгающий» контакт.

В обесточенном состоянии пружина 1 делает момент относительно точки 0, замыкающий контакты 2. Биметаллическая пластинка 3 при нагреве изгибается на право, положение пружины меняется. Она делает момент, размыкающий контакты 2 за время, обеспечивающее надежное гашение дуги.
Современные контакторы и пускатели оснащаются с термическими реле ТРП (одно-фазное) и ТРН (двухфазное).

Термические реле ТРП

Термические токовые однополюсные реле серии ТРП с номинальными токами термических частей от 1 до 600 А предусмотрены приемущественно для защиты от недопустимых перегрузок трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих от сети с номинальным напряжением до 500 В при частоте 50 и 60 Гц.
Термические реле ТРП на токи до 150 А используют в сетях неизменного тока с номинальным напряжением до 440 В.

Устройство термического реле типа ТРП

Биметаллическая пластинка термического реле ТРП имеет комбинированную систему нагрева. Пластинка 1 греется как за счет нагревателя 5, так и за счет прохождения тока через саму пластинку. При прогибе конец биметаллической пластинки повлияет на прыгающий контактный мостик 3.

Термическое реле ТРП позволяет иметь плавную регулировку тока срабатывания в границах (±25% номинального тока уставки). Эта регулировка осуществляется ручкой 2, меняющей первоначальную деформацию пластинки. Такая регулировка позволяет резко понизить число надобных вариантов нагревателя.

Возврат реле ТРП в начальное положение после срабатывания делается кнопкой 4. Может быть выполнение и с самовозвратом после остывания биметалла.

Высочайшая температура срабатывания (выше 200°С) уменьшает зависимость работы реле от температуры среды.

Уставка термического реле ТРП изменяется на 5% при изменении температуры среды на КУС.

Высочайшая ударо- и вибростойкость термического реле ТРП позволяют использовать его в самых томных критериях.

Термические реле  РТЛ

Реле термическое РТЛ создано для обеспечения защиты электродвигателей от токовых перегрузок недопустимой длительности. Они также обеспечивают защиту от не симметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз. Выпускаются электротепловые реле
РТЛ с спектром тока от 0.1 до 86 А.

Термические реле РТЛ могут устанавливаться как конкретно на пускатели ПМЛ, так и раздельно от пускателей (в последнем случае они должны быть снабжены клеммниками КРЛ). Разработаны и выпускаются реле РТЛ и клеммники КРЛ которые имеют степень защиты ІР20 и могут устанавливаться на стандартную рейку. Номинальный ток контактов равен 10 А.

Термические реле РТТ

Реле топловые РТТ созданы для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой длительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, также от несимметрии в фазах.

Реле РТТ созданы для внедрения в качестве девайсов изделий в схемах управления электроприводами, также для встройки в магнитные пускатели серии ПМА в целях переменного тока напряжением 660В частотой 50 либо 60Гц, в целях неизменного тока напряжением 440В.

elektrica.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.