Termiske relæer — enhed, funktionsprincip, tekniske egenskaber

Termiske relæer er elektriske enheder designet til at beskytte elektriske motorer mod overstrøm. De mest almindelige typer termiske relæer er TRP, TRN, RTL og RTT.

Princippet om drift af termiske relæer

Holdbarheden af ​​kraftudstyr afhænger i høj grad af de overbelastninger, det udsættes for under drift. For hvert objekt er det muligt at finde afhængigheden af ​​varigheden af ​​den nuværende strøm af dens størrelse, hvor pålidelig og langsigtet drift af udstyr… Denne afhængighed er vist på figuren (kurve 1).

Ved nominel strøm er den tilladte varighed af dens strømning uendelig. En højere strømstrøm end den nominelle fører til en yderligere temperaturstigning og yderligere ældning af isoleringen. Derfor, jo større overbelastning, jo kortere tid er tilladt. Kurve 1 i figuren er sat ud fra udstyrets påkrævede levetid. Jo kortere levetiden er, jo større overbelastning er tilladt.

Tidsstrømskarakteristika for det termiske relæ og det beskyttede objekt

Med ideel objektbeskyttelse bør tav (I) afhængigheden for det termiske relæ gå lidt under objektkurven.

Til overbelastningsbeskyttelse, termiske relæer med bimetallisk plade.

Termorelæets bimetalliske plade består af to plader, hvoraf den ene har en højere temperaturudvidelseskoefficient, den anden har en mindre. På stedet for vedhæftning til hinanden er pladerne stift fastgjort enten ved varmvalsning eller ved svejsning. Hvis en sådan plade er fastgjort stationær og opvarmet, så vil pladen bøje til materialet mindre. Dette fænomen bruges i termiske relæer.

Invar (lille værdi) og ikke-magnetisk eller krom-nikkel stål (stor værdi) materialer er meget udbredt i termiske relæer.

Det termiske relæs bimetalliske element kan opvarmes af den varme, der genereres i pladen af ​​belastningsstrømmen. Meget ofte opvarmes bimetallet af en speciel varmelegeme, gennem hvilken belastningsstrømmen strømmer. De bedste egenskaber opnås ved kombineret opvarmning, når pladen opvarmes både på grund af den varme, der genereres af strømmen, der passerer gennem bimetallet, og på grund af den varme, der genereres af en speciel varmelegeme, også af den strømlinede belastningsstrøm.

Bøjning, den bimetalliske plade med sin frie ende virker på kontaktsystemet til det termiske relæ.

Termisk relæenhed: a — følsomt element, b — jumperkontakt, 1 — kontakter, 2 — fjeder, 3 — bimetalplade, 4 — knap, 5 — bro

Det termiske relæs aktuelle-tidskarakteristika

Hovedkarakteristikken for det termiske relæ er afhængigheden af ​​responstiden på belastningsstrømmen (aktuel-tidskarakteristik).I det generelle tilfælde, før overbelastningen starter, strømmer en strøm Io gennem relæet, som opvarmer pladen til en temperatur qo.

Ved kontrol af termiske relæers aktuelle-tidskarakteristika skal der tages hensyn til, fra hvilken tilstand (kold eller overophedet) relæet udløses.

Ved kontrol af termiske relæer skal det tages i betragtning, at varmeelementerne i termiske relæer er termisk ustabile ved kortslutningsstrømme.

Valg af termisk relæ

Termorelæets nominelle strøm vælges baseret på motorens nominelle belastning. Den valgte termiske relæstrøm er (1,2 — 1,3) af den nominelle motorstrøm (belastningsstrøm), det vil sige, at det termiske relæ aktiveres ved 20 — 30 % overbelastning i 20 minutter.

Elmotorens varmekonstant afhænger af varigheden af ​​den aktuelle overbelastning. Ved kortvarig overbelastning deltager kun motorviklingen i opvarmningen og en varmekonstant på 5 — 10 minutter. I tilfælde af langvarig overbelastning deltager hele elmotorens masse i opvarmningen, og opvarmningen er konstant i 40-60 minutter. Derfor anbefales brug af termiske relæer kun, når indkoblingstiden er mere end 30 minutter.

Effekt af omgivelsestemperatur på termisk relædrift

Opvarmningen af ​​det termiske relæs bimetalliske plade afhænger af omgivelsestemperaturen, derfor falder relæets driftsstrøm, når den omgivende temperatur stiger.

Ved en temperatur, der er meget forskellig fra den nominelle, er det nødvendigt enten at udføre yderligere (glat) regulering af det termiske relæ eller at vælge et varmeelement under hensyntagen til den reelle omgivende temperatur.

For at omgivelsestemperaturen skal have mindre indflydelse på det termiske relæs udløsningsstrøm, er det nødvendigt at vælge udløsningstemperaturen så høj som muligt.

For korrekt funktion af den termiske beskyttelse anbefales det at placere relæet i samme rum som det beskyttede objekt. Relæet bør ikke placeres i nærheden af ​​koncentrerede varmekilder - varmeovne, varmesystemer osv. Temperaturkompenserede relæer (TPH-serien) fremstilles i øjeblikket.

Termisk relæ design

Afbøjningen af ​​den bimetalliske plade er langsom. Hvis den bevægelige kontakt er direkte forbundet med pladen, vil den lave hastighed af dens bevægelse ikke være i stand til at slukke den bue, der opstår, når kredsløbet er slukket. Derfor virker pladen på kontakten gennem en accelerationsanordning. Den mest perfekte er den "hoppende" kontakt.

I slukket tilstand skaber fjederen 1 et drejningsmoment i forhold til punktet 0, som lukker kontakterne 2. Bimetalpladen 3 bøjer til højre ved opvarmning, fjederens position ændres. Det skaber et øjeblik, der åbner 2 kontakter på én gang, hvilket giver pålidelig lysbueslukning. Moderne kontaktorer og startere er udstyret med TRP (enfaset) og TRN (tofaset) termiske relæer.

Termiske relæer TRP

Enkeltpolede termiske strømrelæer i TRP-serien med nominelle strømme af termiske elementer fra 1 til 600 A er hovedsageligt beregnet til beskyttelse mod uacceptable overbelastninger af trefasede asynkrone elektriske motorer, der opererer fra et netværk med en nominel spænding på op til 500 V ved en frekvens på 50 og 60 Hz. TRP termiske relæer til strømme op til 150 A bruges i DC-netværk med en nominel spænding på op til 440 V.

Termisk relæenhed type TRP

TRP termorelæets bimetalplade har et kombineret varmesystem. Pladen opvarmes både af varmelegemet og ved passage af strøm gennem selve pladen. Når den afbøjes, virker enden af ​​den bimetalliske plade på jumperens kontaktbro.

Det termiske TRP-relæ tillader jævn justering af driftsstrømmen inden for (± 25 % af den nominelle indstillingsstrøm). Denne justering udføres med en knap, der ændrer den indledende deformation af pladen. Denne opsætning kan dramatisk reducere antallet af krævede varmeelementer.

Relæet af TRP-relæet til dets udgangsposition efter betjening udføres med knappen. Det er også muligt at udføre selvgenopretning efter bimetallet er afkølet.

Den høje reaktionstemperatur (over 200°C) reducerer relædriftens afhængighed af den omgivende temperatur.

Indstillingen af ​​det termiske relæ TRP ændres med 5 %, når den omgivende temperatur ændres til KUS.

TRP termorelæets høje slag- og vibrationsmodstand gør det muligt at bruge det under de mest vanskelige forhold.

Termiske relæer RTL

Det termiske RTL-relæ er designet til at beskytte elektriske motorer mod strømoverbelastninger af uacceptabel varighed. De giver også beskyttelse mod asymmetri af strømme i faser og mod svigt af en af ​​faserne. RTL-elektriske termiske relæer med et strømområde på 0,1 til 86 A.

RTL termiske relæer kan installeres både direkte på PML startere og separat fra startere (i sidstnævnte tilfælde skal de være udstyret med KRL klemrækker). Der er udviklet og fremstillet RTL relæer og KRL klemrækker, som har en kapslingsgrad IP20 og kan monteres på en standard samleskinne.Kontakternes mærkestrøm er 10 A.

PTT termisk relæ

RTT-brændstofrelæer er designet til at beskytte trefasede egern-bur-induktionsmotorer mod overbelastninger af uacceptabel varighed, inklusive dem, der skyldes tab af en af ​​faserne, samt fra faseasymmetri.

PTT-relæer er beregnet til brug som komponenter i elektriske drevstyrekredsløb samt til installation i magnetiske startere PMA-serien til 660V vekselstrøm med en frekvens på 50 eller 60 Hz, til 440V jævnstrømsformål.