Это маркировка тепловых реле КЭАЗ. При выборе соответствующей модели важно обратить внимание на номинальное значение тока, чтобы его было достаточно
Тепловое реле
Тепловое реле, или реле перегрузки, — это коммутационное устройство для защиты электродвигателей от перегрузки по току и в случае обрыва фазы. Тепловое реле размыкает цепь, когда потребляемый двигателем ток нагрузки превышает ток нагрузки, отключает магнитный контактор и тем самым защищает двигатель.
Поскольку тепловое реле не предназначено для защиты от короткого замыкания, в цепи перед магнитным пускателем устанавливается автоматический выключатель.
Принцип работы теплового реле
Принцип действия тепловых реле основан на тепловом эффекте нагрева током биметаллической пластины, которая состоит из двух пластин, сваренных между собой металлами с разными коэффициентами теплового расширения. При воздействии высокой температуры биметаллическая пластина изгибается в сторону металла с наименьшим коэффициентом расширения. Когда пластина достигает определенной температуры, она нажимает на защелку отключения, и под действием пружины подвижные контакты реле размыкаются, разрывая всю цепь.
Если реле находится в автоматическом режиме, привод и подвижные контакты реле возвращаются в исходное положение, когда биметалл остывает. Цепь восстанавливается, и контактор готов к работе. Если реле находится в ручном режиме, его необходимо сбрасывать вручную после каждого срабатывания.
При выборе теплового реле следует учитывать номинальный ток нагрузки плюс небольшой запас. Рекомендуемая защита от перегрузки по току составляет от 5% до 20% от номинального тока. Например, если на заводской табличке двигателя указан ток 16 А, тепловое реле следует выбирать с запасом примерно 18-20 А.
Таблица выбора тепловых реле
Устройство и подключение теплового реле
На примере RTI 1312 я покажу, как устроено тепловое реле.
RTI1312 подключается непосредственно к контактору через его клеммы.
В зависимости от размера и типа пускателя, первый и второй контакты теплового реле могут быть установлены слева и справа. Наклейка на боковой стороне указывает, какой тип контактора подходит для данного реле.
В зависимости от величины протекающего тока на передней панели реле имеется ручка для регулировки тока. Желаемый ток настройки регулируется поворотом ручки до тех пор, пока желаемое значение тока на шкале не совпадет с маркировкой на корпусе.
Также на панели управления находится ручка «TEST», которая имитирует активацию функции защиты и проверку работы реле. Красная кнопка «STOP» используется для принудительного размыкания размыкающего контакта. Это обесточивает катушку контактора и отключает нагрузку.
Электротермическое реле может работать в ручном или автоматическом режиме. Режим работы реле устанавливается с помощью поворотного переключателя «RESET». В автоматическом режиме переключатель находится в положении «заподлицо», и при срабатывании теплового реле он включается автоматически после остывания биметаллической пластины. Чтобы перевести реле в ручной режим, поверните переключатель против часовой стрелки.
Автоматический режим
После настройки теплового реле его можно закрыть прозрачной защитной крышкой и при необходимости опломбировать. Для этого на передней панели и крышке предусмотрены специальные выступы.
Что такое тепловое реле?
Реле называется тепловым из-за принципа работы, который очень похож на принцип работы автоматического выключателя, где биметаллические пластины, нагретые электрическим током, разрывают цепь и заставляют сработать механизм отключения.
Поскольку тепловое реле должно быть подключено в цепи после магнитного пускателя, нет необходимости повторять работу контактора после размыкания цепей в аварийной ситуации. Выбор в пользу этого типа защиты приводит к значительной экономии материалов для текущих контактных групп. В конце концов, гораздо проще прервать малые токи в одной цепи управления, чем одновременно прерывать три контакта при большой токовой нагрузке.
Совет № 1: При подключении устройства помните, что тепловые реле не разрывают цепи напрямую; они получают управляющий сигнал при увеличении нагрузки.
Тепловые реле обычно оснащены двумя контактами:
- нормально замкнутого;
- разомкнутого в нормальном положении.
Когда на реле подается напряжение, оба контакта одновременно меняют положение.
Устройство и виды
Существуют различные типы тепловых реле, каждый из которых имеет свою конструкцию и область применения. Основные типы следующие:
PTL — это трехфазные устройства для защиты электродвигателей от перегрузки, блокировки ротора, непрерывного пуска и сдвига фаз. Устройства устанавливаются на клеммные контакты пускателя PML, а также могут работать самостоятельно в качестве защитного устройства с клеммами KRL.
Реле РТТ также является трехфазным устройством, которое защищает двигатели с короткозамкнутым ротором от остановки, заклинивания, перегрузки по току и других не менее опасных аварийных ситуаций. Реле устанавливаются в корпус магнитных пускателей типов PMA и PME или, благодаря особой конструкции реле, как отдельный блок в специальном распределительном щите.
Трехфазные реле RTI используются для защиты электродвигателей от перегрузки, дисбаланса фаз, отключения питания и других сложных условий эксплуатации. Они соединены с корпусом пускателей KMT и KMI.
TRN — это 2-фазное тепловое реле, через которое контролируется запуск и работа агрегатов. При ручном возврате клемм в исходное положение температура окружающей среды не влияет на эффективность работы реле.
Твердотельные реле — это трехфазные устройства, не имеющие движущихся частей. Реле также нечувствительны к воздействию окружающей среды и используются в местах, где существует риск повреждения.
В реле PTC температура контролируется с помощью датчика, установленного в корпусе устройства.
Тепловое реле типа PTE состоит из проводника, изготовленного из специального сплава. Когда температура достигает порового значения, проводник плавится, и цепь разрывается. Он интегрирован в конструкцию электродвигателя. Читайте также статью ⇒ Как работает реле контроля напряжения?
Как выбрать реле по характеристикам?
При выборе реле необходимо сначала узнать его основные параметры:
- значению номинального тока;
- диапазона регулирования тока сработки;
- сетевого напряжения;
- тип и количество клемм;
- расчетной мощности подключаемого устройства;
- минимальной границы сработки;
- класса устройства;
- реакции на фазный перекос.
Номинальный ток реле должен соответствовать току, указанному на электродвигателе, к которому подключено устройство. Номинальный ток двигателя указан на полосе на крышке или корпусе двигателя.
Напряжение сети для реле должно соответствовать значению сети, к которой оно будет подключено — 220 или 380/400 В. Тип и количество клемм также важны, поскольку различные типы контакторов имеют разные способы подключения.
Реле также должно выдерживать мощность электродвигателя, чтобы избежать ложного срабатывания. Для трехфазных двигателей выбирайте реле, обеспечивающее дополнительную защиту от перекоса фаз.
Конструкция и принцип работы прибора
Надежность оборудования электропитания напрямую зависит от различных перегрузок, которым подвергается оборудование во время работы. Для каждого устройства существуют пределы тока и их продолжительность, в течение которой устройство будет работать нормально и безопасно. При номинальных значениях тока время работы электродвигателя или другого электрооборудования ограничивается только механической прочностью вращающихся частей. Если это значение будет превышено в течение длительного периода времени, возникнет аварийная ситуация.
Биметаллические устройства часто используются для защиты от перегрузки электродвигателей и другого оборудования. Эти устройства работают в соответствии с законом физики, описанным учеными Джоулем и Ленцем в 19 веке, который определяет зависимость между выделяемым теплом и силой тока в данном участке цепи. Этот закон определяет работу теплового реле. Конструкция устройства включает в себя змеевик, который работает как радиатор тепла. Непосредственно рядом с ним находится биметаллическая пластина, реагирующая на лучистое тепло.
Биметаллические пластины изготавливаются из двух металлических сплавов с разной теплопроводностью, которые меняют свою геометрию при нагревании/охлаждении. Это свойство биметаллических элементов является основным принципом работы термического разделения. При каждом увеличении или уменьшении тока нагрузки исполнительные пластины изменяют свое пространственное расположение и механически воздействуют на привод, который размыкает или замыкает контактные группы теплового реле, соединенные с катушками магнитного поля (МП). Включается пускатель двигателя и отключает нагрузку от сети. Типичная структура теплового реле показана на следующем рисунке.
На работу биметаллических тепловых реле влияет температура окружающей среды, которая дополнительно нагревает рабочие элементы устройства. Чтобы избежать этого эффекта, все устройства данного типа оснащены дополнительными компенсационными биметаллическими пластинами, изогнутыми в противоположном направлении от основных элементов.
Компенсатор является регулятором тока для пускового тока устройства. Он регулируется с помощью кулачковой ручки с двухкомпонентной шкалой. Поворот ручки компенсатора влево уменьшает ток срабатывания, поворот вправо — увеличивает. Ток срабатывания регулируется путем увеличения/уменьшения зазора между конусом и основной пластиной с помощью кулачкового рычага на дополнительной биметаллической пластине.
Это важно: если одна из фаз трехфазного источника питания прерывается или отключается, ток нагрузки в оставшихся двух фазах увеличивается, вызывая срабатывание теплового реле. Исходя из этого, можно сказать, что тепловое отключение является защитой для работы электродвигателя в аварийной ситуации с прерванной фазой.
Виды термореле защиты
Следует отметить, что сегодня на рынке электрооборудования представлены различные типы устройств тепловой защиты электростанций. Каждый из этих типов устройств используется в определенной ситуации и для определенного типа электрооборудования. К основным типам реле тепловой защиты относятся следующие.
- РТЛ — электромеханический прибор, обеспечивающий качественную тепловую защиту трехфазных электродвигателей и других силовых установок от критических перегрузок по току потребления. Кроме этого, термореле этого вида защищает электроустановку при дисбалансе питающих фаз, затянутого во времени пуска устройства, а также при механических проблемах с ротором: заклинивания вала и так далее. Монтируется прибор на контактах ПМЛ (пускатель магнитный) или как самостоятельный элемент с клемником КРЛ.
- РТТ — трехфазное устройство, предназначенное для обеспечения защиты электрических двигателей с короткозамкнутым ротором от токовых перегрузок, перекосу между питающими фазами и при механических повреждениях ротора, а также от затянутого по времени пускового момента. Имеет два варианта установки: как самостоятельный прибор на панели или совмещенный с магнитными пускателями ПМЕ и ПМА.
- РТИ — трехфазный вариант электротеплового расцепителя, защищающего электрический двигатель от тепловых повреждений обмоток при критическом превышении значений тока потребления, от длинного пускового момента, асимметрии питающих фаз и при механических повреждениях движущихся частей ротора. Устанавливается устройство на магнитных контакторах КМТ или КМИ.
- ТРН — двухфазное устройство электротепловой защиты электрических двигателей, обеспечивающее контроль длительности пуска и тока в нормальном рабочем режиме. Возврат контактов в исходное состояние после аварийного срабатывания осуществляется только вручную. Работа данного расцепителя совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха, что актуально для жаркого климата и горячих производств.
- РТК — электротепловой расцепитель, при помощи которого можно контролировать один-единственный параметр — температуру металлического корпуса электрической установки. Контроль осуществляется с использованием специального щупа. При превышении критического значения температуры устройство отключает электроустановку от линии питания.
- Твердотельное — тепловое реле, не имеющее в своей конструкции каких-либо подвижных элементов. Работа расцепителя не зависит от температурного режима в окружающей среде и других характеристик атмосферного воздуха, что актуально для взрывоопасных производств. Обеспечивает контроль над длительностью разгона электрических моторов, оптимальным током нагрузки, обрывом фазных проводов и заклиниванием ротора.
- РТЭ — защитное термореле, по своей сути являющееся плавким предохранителем. Прибор изготовлен из металлического сплава с низкой температурой плавления, который плавится при критических значениях температуры и разрывает цепь, питающую электроустановку. Это электротехническое изделие монтируется непосредственно в корпус электросиловой установки на штатное место.
Где купить
Самый быстрый способ получить устройство — посетить ближайший к вам специализированный магазин. Лучшее соотношение цены и качества — это покупка в интернет-магазине Aliexpress. Обязательные длительные сроки ожидания посылок из Китая остались в прошлом, поскольку многие товары теперь находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при оформлении заказа можно выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
Тепловое реле обычно подключается непосредственно к магнитному пускателю. Силовые контакты устройства обеспечивают беспроводную установку в МП. Существуют также модели с тепловой защитой, которые могут быть установлены как независимый блок на монтажной плате или DIN-рейке в шкафу управления. На следующем рисунке показана схема подключения теплового реле в соответствии с действующим ГОСТом.
На следующем рисунке показана электрическая схема управления электродвигателем, которая отключает его от сети в аварийной ситуации: перегрузка по току или обрыв кабеля в одной из фаз.
Для непосвященных все эти схемы бессмысленны, поэтому на следующем рисунке показана более удобная схема теплового реле с иллюстрациями всех компонентов, составляющих систему защиты от сверхтока для электродвигателей.
Давайте вкратце рассмотрим, как работает это устройство защиты электродвигателей. Входной переключатель обеспечивает направление одной фазы на открытую кнопку пуска через нормально закрытую кнопку аварийного останова. При его активации напряжение питания подается на обмотку магнитного пускателя, который последовательно включает электродвигатель. Все фазы питающей сети электродвигателя проходят через обмотки реле с биметаллическими элементами. Когда ток нагрузки возрастает до максимальных значений, срабатывает тепловая защита и генераторная установка отключается.
Осторожно. Электротермическое реле устанавливается в цепи после всех типов контакторов, но перед электродвигателем или другим электрооборудованием. Отключающее устройство активируется кнопкой «Стоп». Все элементы системы защиты соединены последовательно.
Процесс подключения
Принципиальная схема ТП с обозначениями показана ниже. Над ним находится аббревиатура KK1.1, обозначающая контакт, который в нормальном состоянии замкнут. Силовые контакты, через которые ток поступает к двигателю, обозначены аббревиатурой KK1. Автоматический выключатель на ТР обозначен как QF1. При активации подается питание на фазы. Фаза 1 управляется отдельной кнопкой с маркировкой SB1. В аварийной ситуации он выполняет ручную аварийную остановку. Контакт отходит от нее к кнопке пуска, которая обозначена SB2. Дополнительный контакт, который отпускает кнопку пуска, находится в режиме ожидания. При запуске ток от фазы проходит через контакт через катушку с маркировкой KM1 к магнитному пускателю. Включается двигатель стартера. Контакты, которые нормально разомкнуты, становятся замкнутыми и наоборот.
Когда контакты, обозначенные на рисунке аббревиатурой КМ1, замкнуты, три фазы находятся под напряжением, и ток протекает через тепловое реле к обмоткам двигателя, находящимся под напряжением. При увеличении тока три фазы отключаются под действием колодок ТП под КК1, пускатель обесточивается, и двигатель останавливается соответственно. Обычное принудительное отключение нагрузки осуществляется с помощью кнопки SB1. Это размыкает первую фазу, что прерывает подачу напряжения на стартер и размыкает его контакты. Импровизированную схему можно увидеть на фото ниже.
Существует еще одна возможная схема электропроводки для этого ТР. Разница заключается в том, что контакт реле, который при подаче напряжения нормально замкнут, разрывает не фазу, а нейтраль, ведущую к стартеру. Чаще всего он используется из-за экономичности монтажных работ. В этом случае нейтральный контакт подводится к TR, а на катушку через другой контакт устанавливается мостик, который запускает контактор. Когда срабатывает защита, нейтраль размыкается, вызывая отключение контактора и двигателя.
Реле может быть использовано в цепи, где двигатель реверсивный. Отличие от схемы, показанной выше, заключается в том, что в реле, обозначенном KK1.1, имеется нормально замкнутый контакт.
Когда реле находится под напряжением, нейтральный провод прерывается контактами с маркировкой KK1.1, двигатель стартера обесточивается и перестает подавать питание на двигатель. В экстренной ситуации кнопка SB1 может быть использована для быстрого разрыва цепи, чтобы остановить двигатель. Видео о проводке TP можно посмотреть ниже.
Виды реле тепловой защиты
Существует несколько типов реле, которые защищают электродвигатели от обрыва фазы и перегрузки по току. Все они отличаются конструктивными особенностями, типом используемого МП и способами его применения на различных двигателях.
ТЭС. Однополюсное распределительное устройство с комбинированной системой отопления. Он используется для защиты трехфазных асинхронных двигателей от перегрузки по току. ГТО используется в сетях постоянного тока, базовое напряжение которых при нормальных условиях эксплуатации не превышает 440 В. Он обладает устойчивостью к вибрации и ударам.
RTL обеспечивает защиту двигателя в таких приложениях, как:
- при выпадении одной из трех фаз;
- асимметрии токов и перегрузок;
- затянутого пуска;
- заклинивания исполнительного механизма.
Они могут быть установлены с помощью клемм KRL отдельно от магнитных пускателей или непосредственно на PML. Они монтируются на стандартных шинах с защитой IP20.
PTT защищают асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым короткозамкнутым ротором от задержки пуска, постоянной перегрузки и асимметрии, т.е. дисбаланса фаз.
PTT может использоваться в качестве дополнительного оборудования для различных схем управления движением, а также для интеграции в пускатели серии PMA.
TRH: Двухфазные выключатели, которые управляют запуском электрической системы и работой двигателя. Они практически не зависят от температуры окружающей среды и имеют только ручную систему сброса контактов. Их можно использовать в сетях постоянного тока.
FTI. Электрические распределительные устройства с постоянным, хотя и низким, энергопотреблением. Они устанавливаются на контакторы серии KMI. Они работают совместно с предохранителями/выключателями.
Твердотельные реле тока — это небольшие трехфазные электронные устройства без движущихся частей.
Они работают по принципу усреднения температуры двигателя путем постоянного контроля рабочего и пускового токов. Они нечувствительны к воздействию окружающей среды и поэтому могут использоваться во взрывоопасных средах.
Пусковые выключатели PTC для контроля температуры в шкафу управления электрической системой. Они используются в схемах автоматизации, в которых тепловые реле выступают в качестве компонентов.
Для обеспечения надежной работы электрооборудования релейный элемент должен обладать такими характеристиками, как чувствительность, отклик и селективность.
Важно отметить, что ни одно из вышеперечисленных устройств не подходит для защиты цепей от короткого замыкания.
Устройства тепловой защиты предотвращают только те неисправности, которые возникают при ненормальной работе машины или перегрузке.
Электрическое оборудование может сгореть до подачи напряжения на реле. Для обеспечения полной защиты они должны быть дополнены предохранителями или компактными автоматическими выключателями модульной конструкции.
Подключение, регулировка и маркировка
Выключатель перегрузки, в отличие от автоматического выключателя, не прерывает цепь напрямую, а только сигнализирует о временном отключении объекта в аварийной ситуации. Нормально запитанный контакт служит в качестве контактора-прерывателя и подключается последовательно.
Схема подключения устройств
Конструкция реле не обязательно должна повторять все функции силовых контактов при успешной активации, так как оно напрямую подключено к МП. Такая конструкция позволяет сэкономить значительное количество аппаратных средств для силовых контактов. Гораздо проще подключить небольшой ток к цепи управления, чем отключать три фазы одновременно большим током.
Во многих системах, в которых тепловое реле подключается к объекту, используется постоянно замкнутый контакт. Он подключается последовательно с кнопкой «стоп» на панели управления и имеет маркировку NC (нормально закрытый).
Разомкнутый контакт в этой цепи может быть использован для активации тепловой защиты. Принципиальные схемы электродвигателей, к которым подключается реле тепловой защиты, могут значительно отличаться в зависимости от наличия дополнительных устройств или технических особенностей.
В типичной, простой схеме, ТП подключается к выходу низковольтного пускателя электродвигателя. Вспомогательные контакты устройства должны быть соединены последовательно с катушкой пускателя.
Это обеспечивает надежную защиту от перегрузки электрооборудования. При превышении недопустимого предела тока релейный элемент размыкает цепь и немедленно отключает двигатель и двигатель от сети.
Тепловое реле обычно подключается и устанавливается вместе с магнитным пускателем для переключения и запуска электропривода. Однако существуют также типы, которые монтируются на DIN-рейку или на специальную пластину.
Тонкости регулировки релейных элементов
Одно из важнейших требований к устройствам защиты электродвигателей — они должны точно функционировать в случае отказа двигателя. Очень важно выбрать и настроить правильную настройку, так как ложные срабатывания абсолютно недопустимы.
Электронное тепловое реле, оптимально подобранное по всем техническим параметрам к соответствующему типу двигателя, обеспечивает надежную защиту от перегрузок в каждой фазе, предотвращает длительные запуски системы и предотвращает аварии, вызванные заеданием ротора.
Дополнительными преимуществами использования элементов токовой защиты являются достаточно высокая скорость и большой диапазон срабатывания, а также простота монтажа. Реле тепловой защиты должно быть установлено на специальной платформе/стенде, чтобы обеспечить своевременное отключение электродвигателя в случае перегрузки.
В этом случае устраняются неточности, связанные с естественной неравномерностью номинальных токов в НЭ. Метод псевдонагрузки используется для проверки устройства защиты на испытательном стенде.
Через термопару пропускается электрический ток под напряжением для имитации реальной тепловой нагрузки. Затем с помощью секундомера определяется точное время активации.
Выводы и полезное видео по теме
Конструкция и работа реле тока для эффективной защиты двигателя на примере PTT 32P:
Адекватная защита от перегрузок и обрыва фазы необходима для длительной бесперебойной работы электродвигателя. Видео о реакции релейного элемента в случае ненормальной работы машины:
Подключение теплового реле перегрузки к двигателю, схемы электрических тепловых реле:
Реле тепловой перегрузки является важным функциональным компонентом любой системы управления движением. Он реагирует на ток, протекающий в двигателе, и активируется, когда температура электромеханического блока достигает предельных значений. Это позволяет максимально продлить срок службы экологически чистых электродвигателей.
Пожалуйста, напишите свои комментарии в поле ниже. Расскажите, как вы выбирали и настраивали тепловое реле для электродвигателя. Делитесь полезной информацией, задавайте вопросы и размещайте фотографии по теме статьи.
