Toplinski relej: princip rada, vrste, dijagram spajanja + podešavanje i označavanje

Trajnost i radna pouzdanost svake instalacije s elektromotorom ovisi o različitim čimbenicima. Međutim, strujna preopterećenja značajno utječu na životni vijek motora.Kako bi ih upozorio, spojen je toplinski relej koji štiti glavni radni element električnog stroja.

Reći ćemo vam kako odabrati uređaj koji predviđa nadolazeće izvanredne situacije kada se prekorače maksimalno dopuštene vrijednosti struje. Članak koji smo predstavili opisuje princip rada, daje sorte i njihove karakteristike. Daju se savjeti o povezivanju i pravilnoj konfiguraciji.

Zašto su potrebni zaštitni uređaji?

Čak i ako je električni pogon pravilno projektiran i korišten bez kršenja osnovnih pravila rada, uvijek postoji mogućnost kvarova.

Načini rada u hitnim slučajevima uključuju jednofazne i višefazne kratke spojeve, toplinska preopterećenja električne opreme, zaglavljivanje rotora i uništavanje ležajne jedinice, gubitak faze.

Kada radi pod velikim opterećenjem, elektromotor troši veliku količinu električne energije. A kada se nazivni napon redovito prekoračuje, oprema se intenzivno zagrijava.

Kao rezultat toga, izolacija se brzo troši, što dovodi do značajnog smanjenja vijeka trajanja elektromehaničkih instalacija. Kako bi se uklonile takve situacije, toplinski zaštitni relej spojen je na krug električne struje. Njihova glavna funkcija je osigurati normalan rad potrošača.

Isključuju motor s određenom vremenskom odgodom, au nekim slučajevima trenutno, kako bi spriječili uništavanje izolacije ili oštećenje pojedinih dijelova električne instalacije.

Strujni relej stalno štiti elektromotor od ispada faze i tehnoloških preopterećenja, kao i kočenja rotora. Ovo su glavni razlozi zašto dolazi do izvanrednih situacija

Kako bi se spriječilo smanjenje izolacijskog otpora, koriste se zaštitni uređaji za isključivanje, ali ako je zadatak spriječiti kvar hlađenja, spajaju se posebni uređaji s ugrađenom toplinskom zaštitom.

Dizajn i princip rada TR

Strukturno, standardni elektrotermički relej je mali uređaj koji se sastoji od osjetljive bimetalne ploče, grijaćeg svitka, sustava poluge i opruge i električnih kontakata.

Bimetalna ploča izrađena je od dva različita metala, obično invara i krom-nikal čelika, čvrsto spojenih postupkom zavarivanja. Jedan metal ima veći temperaturni koeficijent rastezanja od drugog, pa se zagrijavaju različitim brzinama.

Pri strujnom preopterećenju nefiksirani dio ploče se savija prema materijalu s manjim koeficijentom toplinskog rastezanja. Time djeluje sila na kontaktni sustav u zaštitnom uređaju i aktivira gašenje električne instalacije u slučaju pregrijavanja.

Većina modela mehaničkih toplinskih releja ima dvije skupine kontakata. Jedan par je normalno otvoren, drugi je trajno zatvoren. Kada se zaštitni uređaj aktivira, stanje kontakata se mijenja. Prvi se zatvaraju, a drugi se otvaraju.

Elektronički TR koriste posebne senzore i osjetljive sonde koje reagiraju na povećanu struju.Mikroprocesor takvih zaštitnih uređaja programiran je parametrima koji određuju situacije kada je potrebno isključiti napajanje

Struju detektira integrirani transformator, nakon čega elektronika obrađuje primljene podatke. Ako je trenutna vrijednost trenutno veća od podešene, impuls se odmah prenosi izravno na prekidač.

Otvaranjem vanjskog kontaktora, relej s elektroničkim mehanizmom blokira opterećenje. sebe toplinski relej za elektromotor instaliran na kontaktoru.

Bimetalna traka se može zagrijavati direktno - zbog utjecaja vršne struje opterećenja na metalnu traku ili neizravno, korištenjem posebnog termoelementa. Često se ova načela kombiniraju u jednom uređaju za toplinsku zaštitu. S kombiniranim grijanjem, uređaj ima bolje karakteristike rada.

Nakon hlađenja ploča se vraća u prvobitno stanje. Prebacivanje kontakata automatski se zatvara ili ih morate prisilno zatvoriti

Osnovne karakteristike strujnog releja

Glavna karakteristika toplinske zaštitne sklopke je izražena ovisnost vremena odziva o struji koja kroz nju teče - što je veća vrijednost, to će brže raditi. To ukazuje na određenu inerciju relejnog elementa.

Usmjereno kretanje čestica nositelja naboja kroz bilo koji električni uređaj, cirkulacijska pumpa i električni kotao koji stvara toplinu. Pri nazivnoj struji njegovo dopušteno trajanje teži beskonačnosti.

A na vrijednostima koje prelaze nominalne vrijednosti, temperatura u opremi se povećava, što dovodi do preranog trošenja izolacije.

Prekinuti krug trenutačno blokira daljnja povećanja temperature.Time je moguće spriječiti pregrijavanje motora i spriječiti hitan kvar električne instalacije.

Nazivno opterećenje samog motora je ključni faktor koji određuje izbor uređaja. Pokazatelj u rasponu od 1,2-1,3 označava uspješan rad s trenutnim preopterećenjem od 30% tijekom vremenskog razdoblja od 1200 sekundi.

Trajanje preopterećenja može negativno utjecati na stanje električne opreme - s kratkotrajnim izlaganjem od 5-10 minuta, zagrijava se samo namot motora, koji ima malu masu. A ako to traje dulje vrijeme, cijeli motor se zagrijava, što može dovesti do ozbiljnih oštećenja. Ili će čak biti potrebno zamijeniti izgorjelu opremu novom.

Kako biste zaštitili objekt što je više moguće od preopterećenja, trebali biste koristiti toplinski zaštitni relej posebno za njega, čije će vrijeme odziva odgovarati maksimalno dopuštenim preopterećenjima pojedinog elektromotora.

U praksi prikupiti relej za kontrolu napona za svaki tip motora je nepraktičan. Jedan relejni element služi za zaštitu motora različitih izvedbi. Istodobno, nemoguće je jamčiti pouzdanu zaštitu tijekom cijelog radnog intervala ograničenog minimalnim i maksimalnim opterećenjem.

Povećanje trenutnih pokazatelja ne dovodi odmah do opasnog hitnog stanja opreme. Bit će potrebno neko vrijeme prije nego što rotor i stator dostignu svoju maksimalnu temperaturu.

Stoga nije prijeko potrebno da zaštitni uređaj reagira na svaki, čak i neznatan porast struje. Relej bi trebao isključiti elektromotor samo u slučajevima kada postoji opasnost od brzog trošenja izolacijskog sloja.

Vrste toplinskih zaštitnih releja

Postoji nekoliko vrsta releja za zaštitu elektromotora od ispada faze i strujnog preopterećenja. Svi se razlikuju po značajkama dizajna, vrsti korištenog MP-a i njihovoj upotrebi u različitim motorima.

TRP. Jednopolni sklopni uređaj s kombiniranim sustavom grijanja. Dizajniran za zaštitu asinkronih trofaznih elektromotora od strujnih preopterećenja. TRP se koristi u mrežama istosmjerne struje s osnovnim naponom u normalnim radnim uvjetima od najviše 440 V. Otporan je na vibracije i udarce.

RTL. Osigurajte zaštitu motora u sljedećim slučajevima:

• kada jedna od tri faze zakaže;
• asimetrija struja i preopterećenja;
• odgođeni početak;
• zaglavljivanje aktuatora.

Mogu se instalirati s KRL terminalima odvojeno od magnetskih pokretača ili montirati izravno na PML. Montira se na standardne šine, klasa zaštite – IP20.

PZR. Oni štite asinkrone trofazne strojeve s kaveznim rotorom od odgođenog pokretanja mehanizma, dugotrajnih preopterećenja i asimetrije, odnosno fazne neravnoteže.

RTT se mogu koristiti kao komponente u raznim upravljačkim krugovima električnih pogona, kao i za integraciju u startere serije PMA

TRN. Dvofazne sklopke koje kontroliraju pokretanje električne instalacije i način rada motora. Praktički su neovisni o temperaturi okoline, imaju samo sustav za ručno vraćanje kontakata u početno stanje. Mogu se koristiti u istosmjernim mrežama.

RTI. Električni sklopni uređaji s konstantnom, iako malom potrošnjom električne energije. Montira se na kontaktore serije KMI. Radite zajedno s osiguračima/automatski prekidači.

Poluprovodnički strujni releji. To su mali trofazni elektronički uređaji bez pokretnih dijelova.

Rade na principu izračunavanja prosječnih vrijednosti temperatura motora, u tu svrhu stalno prate radnu i startnu struju. Neotporni su na promjene u okolišu i stoga se koriste u opasnim područjima.

RTK. Startne sklopke za kontrolu temperature u kućištima električne opreme. Koriste se u krugovima automatizacije gdje toplinski releji djeluju kao komponente.

Da bi se osigurao pouzdan rad električne opreme, relejni element mora imati takve kvalitete kao što su osjetljivost i brzina, kao i selektivnost

Važno je zapamtiti da niti jedan od gore spomenutih uređaja nije prikladan za zaštitu krugova od kratkih spojeva.

Uređaji za toplinsku zaštitu sprječavaju samo izvanredna stanja koja nastaju tijekom nenormalnog rada mehanizma ili preopterećenja.

Električna oprema može pregorjeti čak i prije nego što relej počne raditi. Za sveobuhvatnu zaštitu potrebno ih je dopuniti osiguračima ili kompaktnim prekidačima modularnog dizajna.

Spajanje, podešavanje i označavanje

Preklopni uređaj za preopterećenje, za razliku od električnog prekidača, ne prekida strujni krug izravno, već samo šalje signal za privremeno gašenje objekta u hitnom načinu rada. Njegov normalno preklopni kontakt radi kao tipka za zaustavljanje kontaktora i spojen je u serijski krug.

Dijagram povezivanja uređaja

U dizajnu releja nema potrebe za ponavljanjem apsolutno svih funkcija energetskih kontakata nakon uspješnog rada, budući da je spojen izravno na MP. Ovaj dizajn omogućuje značajne uštede u materijalima za kontakte za napajanje. Mnogo je lakše spojiti malu struju u upravljački krug nego odmah odvojiti tri faze s velikom.

U mnogim shemama za spajanje toplinskog releja na objekt koristi se trajno zatvoreni kontakt. Spojen je u seriju s tipkom "stop" na upravljačkoj ploči i označen je NC - normalno zatvoren ili NC - normalno spojen.

Otvoreni kontakt s takvom shemom može se koristiti za pokretanje rada toplinske zaštite. Dijagrami spajanja elektromotora u koje je spojen toplinski zaštitni relej mogu se značajno razlikovati ovisno o prisutnosti dodatnih uređaja ili tehničkih značajki.

U standardnom jednostavnom krugu, TP je spojen na izlaz niskonaponskog startera na elektromotoru. Dodatni kontakti uređaja moraju biti spojeni u seriju sa zavojnicom startera

To će osigurati pouzdanu zaštitu od preopterećenja električne opreme. U slučaju neprihvatljivog prekoračenja graničnih vrijednosti struje, relejni element će otvoriti krug, trenutno odspajajući MP i motor od napajanja.

Spajanje i ugradnja toplinskog releja, u pravilu, provodi se zajedno s magnetskim starterom namijenjenim za uključivanje i pokretanje električnog pogona. Međutim, postoje tipovi koji se montiraju na DIN tračnicu ili posebnu ploču.

Suptilnosti podešavanja relejnih elemenata

Jedan od glavnih zahtjeva za uređaje za zaštitu elektromotora je precizan rad uređaja u slučaju hitnog rada motora. Vrlo je važno pravilno ga odabrati i prilagoditi postavke, budući da su lažni pozitivni rezultati apsolutno neprihvatljivi.

Elektrotermički relej, koji je optimalno prilagođen određenoj vrsti motora u svim tehničkim parametrima, sposoban je pružiti pouzdanu zaštitu od preopterećenja u svakoj fazi, spriječiti produljeni početak instalacije i spriječiti hitne situacije s zaglavljivanjem rotora

Među prednostima korištenja strujnih zaštitnih elemenata također treba istaknuti prilično veliku brzinu i širok raspon odziva te jednostavnost ugradnje. Kako bi se osiguralo pravovremeno isključivanje elektromotora tijekom preopterećenja, toplinski zaštitni relej mora biti konfiguriran na posebnoj platformi / postolju.

U ovom slučaju eliminira se netočnost zbog prirodnog neravnomjernog širenja nazivnih struja u NE. Za ispitivanje zaštitne naprave na stolu koristi se metoda fiktivnog opterećenja.

Električna struja smanjenog napona prolazi kroz termoelement da simulira stvarno toplinsko opterećenje. Nakon toga se pomoću mjerača vremena točno određuje točno vrijeme rada.

Prilikom postavljanja osnovnih parametara trebali biste težiti sljedećim pokazateljima:

• pri 1,5 puta većoj struji uređaj bi trebao ugasiti motor nakon 150 s;
• pri 5...6 puta većoj struji trebao bi isključiti motor nakon 10 s.

Ako vrijeme odziva nije ispravno, relejni element se mora podesiti pomoću kontrolnog vijka.

Za ispravan rad potrebno je uređaj podesiti na najveću dopuštenu električnu struju motora i temperaturu zraka

To se radi u slučajevima kada se nazivne vrijednosti struje NE i motora razlikuju, kao i ako je temperatura okoline ispod nazivne (+40 ºC) za više od 10 stupnjeva Celzijusa.

Radna struja elektrotermičke sklopke opada s porastom temperature oko predmetnog objekta, jer o ovom parametru ovisi zagrijavanje bimetalne trake. Ako postoje značajne razlike, potrebno je dodatno prilagoditi termoelement ili odabrati prikladniji termoelement.

Oštre temperaturne fluktuacije uvelike utječu na rad strujnog releja. Stoga je vrlo važno odabrati NE koji može učinkovito obavljati osnovne funkcije, uzimajući u obzir stvarne vrijednosti.

Preporuča se postaviti TR u istoj prostoriji u kojoj se nalazi zaštićena električna instalacija. Ne smiju se postavljati u blizini generatora topline, peći za grijanje i drugih izvora topline.

Ova se ograničenja ne odnose na temperaturno kompenzirane releje. Postavka struje zaštitnog uređaja može se podesiti u rasponu od 0,75-1,25x od nazivne struje termoelementa. Postavljanje se vrši u fazama.

Prije svega izračunava se korekcija E₁ bez temperaturne kompenzacije:

E₁=(ja_{ne m}-ja_ne)/c×I_ne,

Gdje

• ja_{ne m} – nazivna struja opterećenja motora,
• ja_ne – nazivna struja radnog grijaćeg elementa u releju,
• c je cijena podjela ljestvice, odnosno ekscentra (c=0,055 za zaštićene startere, c=0,05 za otvorene).

Sljedeći korak je određivanje E korekcije₂ na temperaturu okoline:

E₂=(t_a-30)/10,

Gdje je t_a (temperatura okoline) – temperatura okoline u stupnjevima Celzija.

Posljednja faza je pronalaženje ukupne korekcije:

E=E₁+E₂.

Ukupna korekcija E može biti sa predznakom “+” ili “-”.Ako je rezultat razlomačka vrijednost, mora se zaokružiti na cijeli broj prema dolje/veću veličinu, ovisno o prirodi trenutnog opterećenja.

Za podešavanje releja, ekscentar se prenosi na rezultirajuću vrijednost ukupne korekcije. Visoka temperatura odziva smanjuje ovisnost rada zaštitnog uređaja o vanjskim pokazateljima.

Termički zaštitni relej omogućuje ručno glatko podešavanje radne struje uređaja unutar ±25% od nazivne struje elektromehaničke instalacije

Podešavanje ovih pokazatelja vrši se posebnom polugom, čije kretanje mijenja početni zavoj bimetalne ploče. Radna struja može se podesiti u širem rasponu zamjenom termoelemenata.

Suvremeni sklopni uređaji za zaštitu od preopterećenja imaju testnu tipku koja vam omogućuje provjeru ispravnosti uređaja bez posebnog postolja. Tu je i tipka za resetiranje svih postavki. Mogu se resetirati automatski ili ručno. Osim toga, proizvod je opremljen indikatorom trenutnog stanja električnog uređaja.

Označavanje elektrotermalnih releja

Zaštitni uređaji odabiru se ovisno o snazi ​​elektromotora. Glavni dio ključnih karakteristika skriven je u simbolu.

Ovako izgleda označavanje toplinskih releja iz tvornice KEAZ. Prilikom odabira važno je obratiti pozornost na nazivnu struju dotičnog modela kako bi ona bila dovoljna

Trebali biste se usredotočiti na određene točke:

1. Raspon postavki trenutnih vrijednosti (naznačenih u zagradama) minimalno se razlikuje među različitim proizvođačima.
2. Oznake slova za određenu vrstu izvršenja mogu varirati.
3. Klimatska izvedba često se prikazuje u obliku raspona.Na primjer, UHL3O4 treba čitati na sljedeći način: UHL3-O4.

Danas možete kupiti razne varijante uređaja: releje za izmjeničnu i istosmjernu struju, monostabilne i bistabilne, uređaje s usporavanjem pri uključivanju/isključivanju, toplinske zaštitne releje s ubrzavajućim elementima, toplinske zaštitne releje bez pridržnog namota, s jednim ili više namota .

Ovi parametri nisu uvijek prikazani u označavanju uređaja, ali moraju biti navedeni u podatkovnom listu električnih proizvoda.

Upoznajte se s strukturom, vrstama i oznakama elektromagnetskih releja sljedeći članak, s kojim preporučamo da se upoznate.

Zaključci i koristan video na tu temu

Dizajn i princip rada strujnog releja za učinkovitu zaštitu elektromotora na primjeru uređaja RTT 32P:

Pravilna zaštita od preopterećenja i ispada faze ključ je dugotrajnog besprijekornog rada elektromotora. Video o tome kako element releja reagira u slučaju nenormalnog rada mehanizma:

Kako spojiti uređaj za toplinsku zaštitu na MP, dijagrame strujnog kruga elektrotermalnog releja:

Termički relej za zaštitu od preopterećenja je obvezni funkcionalni element svakog sustava upravljanja električnim pogonom. Reagira na struju koja prolazi do motora i aktivira se kada temperatura elektromehaničke instalacije dosegne svoje granične vrijednosti. To omogućuje maksimalno produljenje životnog vijeka ekološki prihvatljivih elektromotora.

Napišite komentare u blok ispod. Recite nam kako ste odabrali i konfigurirali toplinski relej za vlastiti električni motor. Dijelite korisne informacije, postavljajte pitanja, postavljajte fotografije vezane uz temu članka.