Co je tepelné relé, k čemu slouží? Na jakém principu je zařízení založeno a jaké má vlastnosti? Co je třeba vzít v úvahu při výběru relé a jeho instalaci? Odpovědi na tyto a další otázky najdete v našem článku. Zvážíme také základní schémata zapojení relé.
Co je tepelné relé pro elektromotor
Zařízení zvané tepelné relé (TR) je řada zařízení navržených k ochraně elektromechanických strojů (motorů) a baterií před přehřátím při proudovém přetížení. Také relé tohoto typu jsou přítomna v elektrických obvodech, které řídí teplotní režim ve fázi provádění různých technologických operací ve výrobě a obvodech topných těles.
Základním prvkem zabudovaným do tepelného relé je skupina kovových desek, jejichž části mají různé koeficienty tepelné roztažnosti (bimetal). Mechanickou část představuje pohyblivý systém spojený s elektrickými ochrannými kontakty. Elektrotepelné reléobvykle se dodává s magnetickým startérem a jističem.
Princip činnosti zařízení
K tepelnému přetížení v motorech a jiných elektrických zařízeních dochází, když množství proudu procházejícího zátěží překročí jmenovitý provozní proud přístroje. Na vlastnost proudu zahřívat vodič při průchodu a stavěný TR. V něm zabudované bimetalové desky jsou dimenzovány na určité proudové zatížení, jehož přebytek vede k jejich silné deformaci (prohnutí).
Destičky tlačí na pohyblivou páku, která zase působí na ochranný kontakt, který otevírá obvod. Ve skutečnosti je proud, při kterém se obvod otevřel, vypínací proud. Jeho hodnota je ekvivalentní teplotě, jejíž překročení může vést k fyzickému zničení elektrických spotřebičů.
Moderní TR mají standardní skupinu kontaktů, z nichž jeden pár je normálně sepnutý - 95, 96; druhý - normálně otevřený - 97, 98. První je určen pro připojení spouštěče, druhý - pro signalizační obvody. Tepelné relé pro elektromotor je schopno pracovat ve dvou režimech. Automatika zajišťuje nezávislé sepnutí kontaktů spouštěče při ochlazení desek. V manuálním režimu obsluha vrátí kontakty do původního stavu stisknutím tlačítka "reset". Můžete také upravit práh spouštění zařízení otáčením ladicího šroubu.
Další funkcí ochranného zařízení je vypnutí motoru přifáze. V tomto případě se motor také přehřívá, spotřebovává více proudu, a proto reléové desky přeruší obvod. Aby se zabránilo účinkům zkratových proudů, před kterými TR není schopen ochránit motor, musí být v obvodu zapojen jistič.
Typy tepelných relé
Existují následující úpravy zařízení – RTL, TRN, PTT a TRP.
Vlastnosti relé TRP. Tento typ zařízení je vhodný pro aplikace se zvýšeným mechanickým namáháním. Má nárazuvzdorné tělo a mechanismus odolný proti vibracím. Citlivost automatizačního prvku nezávisí na teplotě okolního prostoru, protože spouštěcí bod leží za hranicí 200 stupňů Celsia. Používají se především u motorů asynchronního typu třífázového napájení (limit proudu - 600 ampér a napájení - do 500 voltů) a ve stejnosměrných obvodech do 440 voltů. Reléový obvod poskytuje speciální topný článek pro přenos tepla na desku a také hladké nastavení ohybu desky. Díky tomu je možné změnit limit provozu mechanismu až o 5 %
- Vlastnosti relé RTL. Mechanismus zařízení je navržen tak, že umožňuje chránit zátěž elektromotoru před nadproudem i v případech, kdy došlo k výpadku fáze a došlo k fázové asymetrii. Aktuální provozní rozsah leží v rozmezí 0,10-86,00 ampér. Existují modely kombinované se startéry nebo ne.
- Vlastnosti relé PTT. Účelem je chránit asynchronní motory, kde je rotor krátkýzavřeno, proti proudovým rázům, stejně jako v případech nesouladu fází. Jsou zabudovány do magnetických startérů a do obvodů ovládaných elektrickými pohony.
Specifikace
Nejdůležitější charakteristikou tepelného relé pro elektromotor je závislost rychlosti rozpojení kontaktu na velikosti proudu. Ukazuje výkon zařízení při přetížení a nazývá se ukazatel času-proud.
Mezi hlavní charakteristiky patří:
- Jmenovitý proud. Toto je provozní proud, pro který je zařízení navrženo.
- Jmenovitý proud pracovní desky. Proud, při kterém je bimetal schopen se deformovat v rámci provozního limitu bez nevratného poškození.
- Limity aktuální úpravy nastavení. Aktuální rozsah, ve kterém bude relé pracovat a vykonávat ochrannou funkci.
Jak připojit relé k obvodu
Nejčastěji je TR připojen k zátěži (motoru) ne přímo, ale přes startér. V klasickém schématu zapojení je jako ovládací kontakt použit KK1.1, který je ve výchozím stavu sepnutý. Výkonovou skupinu (přes kterou proudí elektřina do motoru) představuje kontakt KK1.
V okamžiku, kdy jistič napájí fázi, která napájí obvod přes tlačítko stop, přejde na tlačítko "start" (3. kontakt). Když je stisknuto, vinutí spouštěče přijímá energii a to zase připojuje zátěž. Fáze vstupující do motoru také procházejí bimetalovými reléovými deskami. Jakmile začne velikost procházejícího proudupřekročí jmenovitou hodnotu, ochrana vypne a vypne startér.
Následující obvod je velmi podobný tomu popsanému výše s jediným rozdílem, že kontakt KK1.1 (95-96 na pouzdru) je součástí nuly vinutí spouštěče. Jedná se o zjednodušenou verzi, která je široce používána. U reverzibilního schématu zapojení motoru jsou v okruhu dva spouštěče. Jejich ovládání pomocí tepelného relé je možné pouze tehdy, když je toto relé součástí přerušení nulového vodiče, které je společné pro oba spouštěče.
Výběr relé
Hlavním parametrem, kterým se volí tepelné relé pro elektromotor, je jmenovitý proud. Tento ukazatel je vypočítán na základě hodnoty provozního (jmenovitého) proudu elektromotoru. V ideálním případě, když je provozní proud zařízení 0,2–0,3krát vyšší než provozní proud s dobou trvání přetížení třetinu hodiny.
Je třeba rozlišovat krátkodobé přetížení, kdy se zahřívá pouze drát vinutí elektrického stroje, od dlouhodobého přetížení, které je doprovázeno zahříváním celého těla. V poslední variantě trvá ohřev až hodinu, a proto pouze v tomto případě je vhodné použít TP. Výběr tepelného relé je také ovlivněn vnějšími provozními faktory, konkrétně teplotou okolí a jeho stabilitou. Při konstantním kolísání teploty je nutné, aby obvod relé měl vestavěnou teplotní kompenzaci typu TPH.
Co je třeba zvážit při instalaci relé
Je důležité si uvědomit, že bimetalová deska se může zahřívat nejen procházejícím proudem, ale takéteplota okolí. To primárně ovlivňuje rychlost odezvy, i když nemusí existovat nadproud. Další možností je, když ochranné relé motoru vstoupí do zóny nuceného chlazení. V tomto případě naopak může dojít k tepelnému přetížení motoru a ochranné zařízení nebude fungovat.
Abyste se vyhnuli takovým situacím, měli byste dodržovat tato pravidla instalace:
- Vyberte relé s vyšší provozní teplotou bez poškození zátěže.
- Nainstalujte ochranné zařízení do místnosti, kde se nachází samotný motor.
- Vyhněte se vysokému tepelnému záření nebo blízkosti klimatizací.
- Používejte modely s vestavěnou teplotní kompenzací.
- Použijte nastavení ovládání desky, upravte podle skutečné teploty v místě instalace.
Závěr
Veškeré elektrické práce pro připojení relé a jiných vysokonapěťových zařízení musí provádět kvalifikovaná osoba s povolením a specializovaným vzděláním. Samostatné provádění takových prací je spojeno s ohrožením života a výkonu elektrických zařízení. Pokud stále potřebujete zjistit, jak relé připojit, musíte při jeho nákupu vyžadovat výtisk obvodu, který se obvykle dodává s produktem.
