Теплові та електронні реле перевантаження

Реле перевантаження розраховані на дуже високі навантажувальні струми, при перевищенні значення максимально дозволеної навантаження реле відключають обладнання. Це також відбувається при затяжному пуску, при низькому або високому моменті опору, високою величиною інерції навантаження.

Необхідним чинником, що впливає на вибір реле може вважатися відповідність характеристик реле і часу включення двигуна. Існує кілька класів реле перевантаження, якi характеризуються строго визначеним для них часом відключення.

Номінальний межа спрацьовування реле вибирається по номінальному струму електродвигуна і розрахованим часом пуску.

Рис, №1. Основні класи відключення для реле перевантаження відповідно до міжнародних стандартів.

Реле перевантаження мають теплової пам'яттю (виняток становлять типи електронних реле), вони підключаються послідовно з навантаженням до вимірювального трансформатора струму, який приєднаний до навантаження послідовно і вимагає великої величини потужності.

Однією з різновидів реле перевантаження вважається реле, обладнане біметалічними пластинами. При підключенні до контактора теплове реле здійснює захист лінії, електродвигуна і вимикача навантаження від короткочасної або триває великий проміжок часу перевантаження. Спільно з тепловим реле використовується автоматичний вимикач, контактор і плавкі запобіжники, вони захищають електрообладнання від короткого замикання.

Принцип роботи реле теплового реле перевантаження

В основі роботи теплового реле лежить принцип деформації вбудованих в конструкцію біметалевих пластин, їх нагрівання при підвищенні значення струму відключає пристрій. Біметалічні пластини піддаються деформації при проходженні по них електричного струму, зміна пластини відбувається відповідно до заданого значенням струму. Можливість повторного запуску і скидання реле можливий тільки при охолодженні пластин. Теплові реле працюють як в ланцюгах змінного, так і постійного струму. Їх конструкція має:

Три полюси для підключення 3 фаз.
Компенсуючий елемент, який не дає навколишній температурі впливати на пороги відключення.
Кнопку ручного скидання і елемент для автоматичного відновлення робочого стану обладнання.
Градуювання в амперах, з її допомогою можна виставити гранично допустиме значення температури, при якому відбудеться спрацьовування захисту на відключення (параметри двигуна повинні відповідати граничному значенню на табличці «шильдике» на реле).

Мал. №2. Внутрішній вигляд і пристрій теплового реле перевантаження з біметалічним расцепителем.

Однією з функціональних здібностей теплових реле нового покоління є реагування на обрив фазного проводу. Це так звана псевдодіфференціальних захист, реле з такою здатністю не можна використовувати для захисту однофазних двигунів.

Рекомендовані для захисту електрообладнання, де можлива ймовірність блокування ротора.

Ріс.№3 Графік, що демонструє зону відключення теплових реле перевантаження з компенсацією по температурі навколишнього повітря відповідно до міжнародних стандартів.

Електронні теплові реле перевантаження

Завдяки електронним технологіям досягається створення точної теплової моделі електродвигуна. За основу роботи реле прийняті принципи, описані за допомогою теплових тимчасових констант. Завдяки електронній схемі проводиться обчислення температури двигуна у вигляді функції 2 аргументів - це протікає струм і тривалість роботи за часом. Робочі умови будуть обрані досить точно і тому можна уникнути помилкового відключення. Використання електронних реле дозволяє не реагувати на температуру навколишнього повітря в місці розміщення обладнання.

Електронні температурні реле виконують такі функції:

Контроль температури з використанням термісторів.
Виявлення несприятливих умов роботи, наприклад, заклинювання ротора двигуна або перевищення моменту двигуна.
Виявлення перемикання фаз.
Погіршення якості ізоляційного покриття.
Виявлення холостого режиму роботи, без навантаження.

Мал. №4. Теплове реле перевантаження електронного типу, зовнішній вигляд.

Реле, обладнані термоопором ПТК

У число достоїнств цих реле входить:

Захист від перевантаження при підвищенні температури повітря.
Захист при пошкодженні вентиляційної системи.
Попередження неправильної роботи двигуна при значному збільшенні частоти запусків електродвигуна.
Попередження від неправильної роботи, пов'язаної з поштовховими режимами.

Основні компоненти, з яких складається теплове реле

У комплект пристрою теплових реле входять наступні елементи, без яких неможлива їх повноцінна робота в якості приладу управління електродвигуном:

Термістор ПТК (позитивний температурний коефіцієнт), його місце розташування визначено в місці, найбільш подвергающемуся нагрівання: підшипники різних видів, обмотка статора та інше. Вони мають статичними властивостями, їх опір підвищується при досягненні номінального температурного порога.
Електронний пристрій, який отримує харчування від мережі постійного або змінного струму і виробляє виміри опору підключеного датчика. При досягненні температурних меж номінального значення в пристрої відбувається стрибок величини опору термістора. Він розташований в ланцюзі порогового елемента в загальній конструкції пристрою, наслідком його функцій є спрацьовування реле на виході з ланцюга.