Електронни термични релета за защита от претоварване на двигателя

За какво са термичните релета?

За да се предпазят електродвигателите от претоварване, се използват термични релета. Тъй като прегряването е следствие от свръхток, такова реле предпазва двигателя от свръхток като такъв и от прегряване. Тоест, използването на термично реле е препоръчително в ситуации, при които токовете в захранващата мрежа и съответно в доставения товар по някаква причина могат да надхвърлят допустимия рейтинг с до 1,11 — 7 пъти, а след това релето настройката ще предотврати унищожаването на оборудването.

Ако оборудването е отговорно за прецизна и отговорна работа, то то задължително трябва да бъде защитено от прегряване, в противен случай ще възникне повреда. Всъщност термичното реле ще сравнява ефективната стойност на протичащия ток с настройката и ще защитава оборудването, ако настройката бъде надвишена — след строго определен период от време веригата на натоварване ще бъде отворена, оборудването ще бъде запазено .

Мощните вериги се превключват от контактори и след това термичното реле контролира само захранването на контакторите и не се изисква висока стабилност на тока от самото реле. Релето под формата на спомагателна унифицирана единица е свързано към контактора, а самият захранващ контактор превключва товара.

Релетата обикновено имат нормално отворени и нормално затворени контакти, първите отговарят за захранването на сигналната лампа (например), а вторите за захранване на контактора.

Когато температурата на електрическото оборудване е в рамките на установените допустими граници, термичното реле поддържа веригата затворена и веднага щом възникне превишение, тя се изключва след определен период от време и колкото по -високо е съотношението на тока на претоварване към номиналното, толкова по -бързо се задейства релето, защото колкото по -висок е токът, толкова по -бързо се загрява проводникът и не трябва да се допуска прегряване на която и да е част от защитеното оборудване.

Параметри на термичното реле

При високи стойности на претоварване (няколко пъти), характерни за късо съединение, отварянето се извършва от прекъсвач с електромагнитно освобождаване или предпазител. Като цяло причините за претоварване могат да бъдат различни, например редовен тежък старт на електродвигател или чести операции на включване-изключване. Тогава задействането ще бъде невярно.

За да се изключат фалшивите аларми, настройката е зададена без резерви, разликата е само в класовете на самите релета от 5 до 40, показващи времето за реакция: клас 5 — 3 секунди с десетократно претоварване, клас 10 — 6 секунди с десеткратно претоварване и др., определени при температура на околната среда 20 ° C, със симетрична трифазна работа, за претоварване в студено състояние. Настройката показва тока на претоварване, а класът показва максималното време за пътуване в секунди.

Важна характеристика на термичното реле са граничните стойности на множеството дълготрайни претоварвания — около час. Това е условие, при което релето гарантирано работи или не работи. Така че, ако прагът е зададен като 1,14 ± 0,06, тогава при 1,2 релето гарантирано ще работи, а при 1,06 определено няма да работи.

Този параметър е изключително важен, той определя точността и надеждността на защитата, а също така помага за предотвратяване на фалшиви аларми.Релетата с най -високо качество са температурно компенсирани, за да се гарантира постоянна работа при всички температури на околната среда.

В съответствие с характеристиките на защитеното оборудване, времето за реакция на термичното реле също се избира, като се вземе предвид допустимата скорост на претоварване. Големите множества — до 10 пъти — изискват по -скрупулен подход. Например, клас 10 се счита за универсален и е подходящ за електродвигатели с лесен старт.

За тежки стартове клас 20, клас 30 или клас 40 са по -подходящи. Клас 5 — ако се изисква висока точност, например, ако натоварването е с ниска инерция. По правило производителите на термични релета в придружаващата документация посочват най-подходящото оборудване, за което класът на тази защитна характеристика в момента е най-добър.

Реалното време на задействане на релето е важно тук, то трябва да съответства на стандартната зависимост. Най -добрите термични релета с претоварване от 3 до 7,2 пъти, имат максимално отклонение на времето за изключване от стандарта с не повече от 20% надолу и нагоре. С повишаване на температурата, например поради предварително загряване с номинален ток, времето за изключване е 2,5 до 4 пъти по -кратко от стандартното при 20 ° C.

Недостатъци на простите термични релета

Трифазните термични релета са по-универсални, те наблюдават токове във всичките три фази и са приложими за еднофазни вериги, за променлив и постоянен ток.

Но ако фазите са натоварени силно асиметрично? Тогава температурата в една от фазите ще се повиши по -бързо и оборудването опасно ще се прегрее, тъй като ефективната стойност на тока на трите фази няма да позволи откриване на опасност. В резултат на това времето за изключване и критичният ток на настройката на терморелето всъщност ще бъдат по -ниски от действителното положение.

За по -бързо решаване на проблема е необходимо по -модерно термично реле, с интегрирана защита срещу асиметрия на тока на фази. В такива релета, в случай на дисбаланс или в случай на загуба на фаза, времето за реакция и токът ще се променят съответно и защитата ще остане надеждна.

Термичните релета обикновено се правят на базата на биметални разединители. Когато се нагрява от ток, плочата се огъва и задейства механизма за изключване, релето се задейства — превключва в състояние «изключено». Когато плочата се охлади, механизмът ще се върне в първоначалното си състояние „включено“. Простотата на дизайна на конвенционалните релета впечатлява с тяхната ниска цена и добра шумоизолация. Но за по -тънко оборудване са необходими по -точни термични релета — електронни.

Електронни термични релета

Електронните енергонезависими термични релета, като например сериите Siemens 3RB20 и 3RB21, са оборудвани с вградени измервателни системи за токове до 630 А. Тези релета са независими от тока и са в състояние да защитят натоварванията във всеки режим, дори при тежко стартиране , и с отворени или небалансирани фази.

При токово претоварване, с прекъсване в една от фазите или с дисбаланс, токът, например в двигателя, се увеличава и става по -висок от настройката. Интегриран токов трансформатор регистрира тока, а електрониката обработва измерената в момента стойност и ако тя надвишава зададената стойност, към прекъсвача се предава импулс за изключване, който изключва товара чрез отваряне на външния контактор. Самото реле е монтирано на контактора. Времето за изключване е строго свързано със съотношението на тока на изключване към тока на настройка.

Електронното термично реле на Siemens 3RB21 е в състояние не само да предпазва от прегряване поради фазова асиметрия, свръхток или загуба на фаза, но също така има и вътрешна система за откриване на дефекти на земята (с изключение на комбинации звезда-триъгълник). Например, непълни грешки на земята поради повреда на изолацията или влага ще бъдат незабавно открити и веригата на натоварване ще се отвори.

Когато релето е активирано, индикаторът ще светне, сигнализирайки за състоянието на изключване. Възможно е автоматично нулиране или ръчно нулиране. Автоматичното нулиране настъпва след определено време, след което релето отново ще затвори контактора.