Elektroniske termiske relæer til beskyttelse mod overbelastning af motoren

Hvad er termiske relæer til?

Termiske relæer bruges til at beskytte elektriske motorer mod overbelastning. Da overophedning er en konsekvens af overstrøm, beskytter et sådant relæ motoren mod overstrøm som sådan og mod overophedning. Det vil sige, at det anbefales at bruge et termisk relæ i situationer, hvor strømmene i forsyningsnettet og følgelig i den leverede belastning af en eller anden grund kan overskride den tilladte værdi med op til 1,11 — 7 gange, og derefter vil relæindstillingen forhindre ødelæggelse af udstyret.

Hvis udstyret er ansvarlig for præcist og ansvarligt arbejde, så skal det beskyttes mod overophedning, ellers vil der opstå skader. Faktisk vil det termiske relæ sammenligne den effektive værdi af strømmen, der flyder med indstillingen og beskytte udstyret, hvis indstillingen overskrides - efter en strengt defineret tidsperiode vil belastningskredsløbet blive åbnet, udstyret vil blive gemt.

Strømkredsene omskiftes af kontaktorer, og derefter styrer termorelæet kun forsyningen til kontaktorerne, og der kræves ikke høj strømstabilitet fra selve relæet. Relæet i form af en hjælpeenhed er forbundet til kontaktoren, og selve strømkontaktoren skifter belastningen.

Relæer har normalt normalt åbne og normalt lukkede kontakter, førstnævnte er ansvarlig for strømforsyning til signallampen (f.eks.) og sidstnævnte for strømforsyning til kontaktoren.

Når temperaturen på det elektriske udstyr er inden for de fastsatte tilladte grænser, holder det termiske relæ kredsløbet lukket, og så snart der opstår et overskud, slukker det efter et vist tidsrum, og jo højere forholdet mellem overbelastningsstrømmen og den nominelle, jo hurtigere udløses relæet, for jo højere strømmen er, jo hurtigere opvarmes ledningen, og overophedning af nogen del af det beskyttede udstyr må ikke tillades.

Termiske relæparametre

Ved høje overbelastningsværdier (flere gange), karakteristisk for en kortslutning, udføres åbningen af ​​en afbryder med en elektromagnetisk udløser eller en sikring. Generelt kan årsagerne til overbelastning være forskellige, for eksempel en regelmæssig hård start af en elektrisk motor eller hyppige on-off operationer. Så vil udløseren være falsk.

For at udelukke falske alarmer er indstillingen indstillet uden reserver, forskellen er kun i klasserne af relæerne selv fra 5 til 40, hvilket angiver responstiden: klasse 5 — 3 sekunder med en tidoblet overbelastning, klasse 10 — 6 sekunder med en tifold overbelastning osv. ., bestemt ved en omgivelsestemperatur på 20 ° C, med symmetrisk trefaset drift, til overbelastning i kold tilstand. Indstillingen viser overbelastningsstrømmen, og klassen viser den maksimale turtid i sekunder.

En vigtig egenskab ved det termiske relæ er grænseværdierne for flere langvarige overbelastninger - omkring en time. Dette er den tilstand, hvorunder relæet er garanteret at fungere eller ikke fungerer. Så hvis tærsklen er sat til 1,14 ± 0,06, er relæet garanteret ved 1,2 at fungere, og ved 1,06 vil det bestemt ikke fungere.

Denne parameter er ekstremt vigtig, den bestemmer nøjagtigheden og pålideligheden af ​​beskyttelsen og hjælper også med at forhindre falske alarmer.Relæerne af højeste kvalitet er temperaturkompenserede for at sikre konstant drift ved alle omgivende temperaturer.

I overensstemmelse med det beskyttede udstyrs egenskaber vælges responstiden for det termiske relæ også under hensyntagen til den tilladte overbelastningshastighed. Store multipler - op til 10 gange - kræver en mere grundig tilgang. For eksempel betragtes klasse 10 som universel og er velegnet til letstartede elmotorer.

Til tunge starter er klasse 20, klasse 30 eller klasse 40 mere velegnede. Klasse 5 — hvis der kræves høj nøjagtighed, for eksempel hvis belastningen er af lav inerti.Som regel angiver producenter af termiske relæer i den medfølgende dokumentation det bedst egnede udstyr, for hvilket klassen af ​​denne beskyttelseskarakteristik i øjeblikket er den bedste.

Den faktiske relæaktiveringstid er vigtig her, den skal passe til standardafhængigheden. De bedste termiske relæer med en overbelastning på 3 til 7,2 gange har en maksimal udkoblingstid afvigelse fra standarden på ikke mere end 20 % ned og op. Ved en temperaturstigning, for eksempel på grund af forvarmning med mærkestrøm, er nedlukningstiden 2,5 til 4 gange kortere end standarden ved 20 °C.

Ulemper ved simple termiske relæer

Trefasede termiske relæer er mere alsidige, de overvåger strømme i alle tre faser og er anvendelige til enkeltfasede kredsløb, til vekselstrøm og jævnstrøm.

Men hvis faserne belastes meget asymmetrisk? Så vil temperaturen i en af ​​faserne stige hurtigere, og udstyret vil farligt overophedes, fordi den effektive værdi af strømmen af ​​de tre faser ikke tillader detektering af fare. Som følge heraf vil udløsningstiden og den kritiske strøm for det termiske relæindstilling faktisk være lavere end den faktiske situation.

For at løse problemet hurtigere er der behov for et mere moderne termisk relæ med integreret beskyttelse mod fasestrømasymmetri. I sådanne relæer, i tilfælde af ubalance eller i tilfælde af fasetab, vil responstiden og strømmen ændre sig tilsvarende, og beskyttelsen vil forblive pålidelig.

Termiske relæer er normalt lavet på basis af bimetalliske adskillere. Når den opvarmes af strøm, bøjer pladen og aktiverer nedlukningsmekanismen, relæet aktiveres - det skifter til "off" tilstand.Når pladen afkøles, vil mekanismen vende tilbage til sin oprindelige "on"-tilstand. Enkelheden i designet af konventionelle relæer imponerer med deres lave omkostninger og gode støjisolering. Men for tyndere udstyr er mere nøjagtige termiske relæer - elektroniske - nødvendige.

Elektroniske termiske relæer

Elektroniske ikke-flygtige termiske relæer, såsom Siemens 3RB20- og 3RB21-serien, er udstyret med indbyggede målesystemer for strømme op til 630 A. Disse relæer er uafhængige af strøm og er i stand til at beskytte belastninger i enhver tilstand, selv med tunge start, og med åbne eller ubalancerede faser.

Ved strømoverbelastning, ved brud i en af ​​faserne eller ved ubalance, stiger strømmen, f.eks. i motoren, og bliver højere end indstillingen. En integreret strømtransformer registrerer strømmen, og elektronikken behandler den aktuelt målte værdi, og hvis den overstiger den indstillede værdi, sendes en udløsningsimpuls til afbryderen, som afbryder belastningen ved at åbne den eksterne kontaktor. Selve relæet er monteret på kontaktoren. Udløsningstiden er strengt relateret til forholdet mellem udløsningsstrømmen og indstillingsstrømmen.

Siemens 3RB21 elektroniske termiske relæ er ikke kun i stand til at beskytte mod overophedning på grund af faseasymmetri, overstrøm eller fasetab, men har også et internt jordfejlsdetektionssystem (undtagen stjerne-trekant-kombinationer). For eksempel vil ufuldstændige jordfejl på grund af isolationsskader eller fugt straks blive opdaget, og belastningskredsløbet åbner.

Når relæet er aktiveret, vil indikatoren lyse, hvilket signalerer udløsningstilstanden.Automatisk nulstilling eller manuel nulstilling er mulig. Automatisk nulstilling sker efter en indstillet tid, hvorefter relæet lukker kontaktoren igen.