Připojení tepelného relé: schéma, video, fotografie

Tepelné relé je instalováno, aby se zabránilo ovlivnění elektromotorů výrazným a dlouhodobým proudovým přetížením, ke kterému dochází při přerušení jedné z fází nebo přetížení hřídele. Také pomocí TP je vinutí chráněno před následným poškozením po mezizávitovém zkratu. Přečtěte si také článek ⇒ Napěťové relé.

Co je tepelné relé?

Relé se nazývá tepelné kvůli svému principu činnosti, který je v mnoha ohledech podobný principu činnosti jističe, ve kterém bimetalové desky vyhřívané elektrickým proudem přeruší obvod a vyvíjejí tlak na uvolňovací mechanismus.

Vzhledem k tomu, že tepelné relé v obvodech musí být připojeno za magnetický spouštěč, není potřeba duplikovat funkci stykače po rozepnutí obvodů v nouzových situacích. Volba takové ochrany umožňuje dosáhnout významných úspor materiálu pro výkonové kontaktní skupiny. Přece jen je mnohem snazší spínat malé proudy jednoho řídicího obvodu, než při velkém proudovém zatížení přerušit tři kontakty najednou.

Tip č. 1: Při připojování zařízení je třeba pamatovat na to, že tepelné relé nepřeruší přímo napájecí obvody, které jsou při zvýšení zátěže dodávány s řídicím signálem.

Konstrukce tepelných relé obvykle zajišťuje přítomnost dvou kontaktů:

• normálně uzavřeno;
• otevřít v normální poloze.

Po sepnutí relé oba tyto kontakty současně změní svou polohu.

Zařízení a typy

Tepelná relé jsou k dispozici v několika typech, z nichž každé má své vlastní konstrukční vlastnosti a oblast použití. Hlavní typy jsou následující relé:

RTL jsou 3-fázová zařízení určená k ochraně elektromotorů před přetížením, zablokováním rotoru, prodlouženým rozběhem a fázovou nerovnováhou. Zařízení jsou umístěna na svorkových kontaktech startéru PML. Mohou pracovat samostatně jako ochranné zařízení se svorkami typu KRL.

Relé typu PTT je také třífázové zařízení, které poskytuje ochranu motorům s kotvou nakrátko před prodlouženými starty, rušením, proudovým přetížením a jinými stejně nebezpečnými nouzovými situacemi. Relé jsou vzhledem ke konstrukčním vlastnostem připevněna k pouzdru magnetických spouštěčů typu PMA a PME a také jako samostatné zařízení na speciálním panelu.

Třífázová relé RTI se používají k ochraně elektromotoru před přetížením, fázovou nesymetrií, zablokováním a jinými těžkými provozními podmínkami. Připevněno k pouzdru startérů KMT a KMI.

TRN je 2-fázové tepelné relé, přes které je řízeno spouštění a provoz zařízení. Je vybaveno mechanismem pro ruční vracení svorek do původní polohy, přičemž okolní teplota nemá vliv na účinnost relé.

Polovodičová relé jsou 3-fázová zařízení, jejichž konstrukce neobsahuje pohyblivé části. Relé také nejsou citlivá na vlivy prostředí a používají se v místech s nebezpečím prasknutí.

U relé typu RTK se regulace teploty provádí pomocí sondy umístěné v těle zařízení.

Tepelné relé typu RTE se skládá z vodiče vyrobeného ze speciální slitiny. Při dosažení teploty pórů se vodič roztaví, čímž se obvod přeruší. Zabudováno do konstrukce elektromotoru. Přečtěte si také článek ⇒Jak funguje napěťové regulační relé?

Jak vybrat relé na základě vlastností?

Při výběru relé byste měli nejprve pochopit jeho hlavní parametry:

• hodnota jmenovitého proudu;
• rozsah regulace provozního proudu;
• síťové napětí;
• typ a počet svorek;
• odhadovaný výkon připojeného zařízení;
• minimální provozní limit;
• třída zařízení;
• reakce na fázovou nerovnováhu.

Jmenovitý proud relé musí být shodný s proudem uvedeným na elektromotoru, ke kterému bude zařízení připojeno. Velikost proudu motoru je vidět na liště umístěné na jeho krytu nebo krytu.

Síťové napětí pro relé se musí rovnat hodnotě sítě, ve které bude umístěno – 220 nebo 380/400 V. Důležitý je také typ a počet svorek, protože různé typy stykačů mají různé způsoby připojení.

Relé musí také odolat výkonu elektromotoru, aby se zabránilo falešné aktivaci. U třífázových motorů by mělo být vybráno relé, které poskytuje dodatečnou ochranu proti nevyváženosti fází.

Funkce připojení

Tepelné relé je obvykle instalováno společně s magnetickým startérem, který připojuje a spouští elektromotor. Vyrábí se i zařízení, která se instalují jako samostatné zařízení na DIN lištu nebo na montážní panel – TRN nebo PTT.

Pokud má relé TRN pouze dvojici příchozích spojení, má stále tři fáze. Odpojený fázový vodič vystupuje ze startéru do motoru a obchází zařízení. Ke změně proudu v elektromotoru dochází úměrně ve všech fázích, stačí tedy ovládat pouze dvě z nich.

Zařízení jsou vybavena dvěma skupinami svorek v normálně otevřené a normálně uzavřené skupině.

Níže je uveden řídicí obvod, který odpojí motor od sítě, pokud dojde k nouzové situaci v důsledku ztráty fáze nebo přetížení. Motor se otáčí jedním směrem a ovládání spínání se provádí z jednoho místa pomocí tlačítek START a STOP.

Stroj je připojen a napětí je přivedeno na horní kontakt. Po stisknutí tlačítka START jsou cívky startéru A1 a A2 připojeny k síti L1 a L2. V prezentovaném obvodu je instalován startér, jehož cívka je navržena pro 380 V.

Když je startér zapnutý cívkou, jsou sepnuty další kontakty 13 a 14. Tlačítko START lze nyní uvolnit, ale stykač zůstane zapnutý. Toto schéma se nazývalo „Začněte se samoudržováním“.

Chcete-li odpojit elektromotor od sítě, musíte odpojit cívku od napájení. Po vysledování směru toku proudu v uvedeném diagramu můžete vidět, že vypnutí nastane, když stisknete tlačítko STOP nebo otevřete svorky tepelného relé (v diagramu je zařízení označeno červeným obdélníkem).

Pokud tedy dojde při aktivaci relé k nouzové situaci, obvod se přeruší, spouštěč se vyjme ze samočinného přidržení, čímž se ztratí napájení elektromotoru. Před opětovným spuštěním po vypnutí je nutné zkontrolovat mechanismus, aby se zjistily příčiny neplánovaného vypnutí a znovu jej nezapínat, dokud nebudou odstraněny.

Příčinou provozu je často zvýšená teplota vnějšího vzduchu – tento bod je také třeba vzít v úvahu při nastavování mechanismů a jejich provozu.

Tip č. 2: V domácnostech se použití tepelných relé neomezuje pouze na obráběcí stroje a další mechanismy vlastní výroby. Nebylo by špatné použít zařízení pro instalaci v systémech, které řídí proud v čerpadlech topného systému.

Práce oběhové jednotky je velmi specifická. Na spirále a čepelích se totiž časem objevují usazeniny vodního kamene, což je jeden z důvodů zaseknutí a selhání elektromotoru. Pomocí výše uvedených schémat zapojení si můžete sami sestavit řídicí jednotku a ochrannou jednotku. V napájecím obvodu stačí nastavit jmenovitý výkon tepelného relé a připojit kontakty.

Kromě toho je neméně zajímavé schéma zapojení pro tepelné relé pomocí proudových transformátorů, určené pro použití při připojení výkonných motorů, například zavlažovacích systémů velkých farem. Při přidávání transformátoru do napájecího obvodu byste měli mít na paměti parametr transformace rovný například 60/5. Tento parametr znamená, že když primárním vinutím protéká proud 60 A, bude jeho hodnota na sekundárním vinutí rovna 5 A. Použití takového obvodu sníží náklady na nákup komponent bez snížení výkonových charakteristik. Přečtěte si také článek ⇒ Připojení relé indikátoru.

Proudové transformátory připojené k ampérmetru a ovládacímu relé jsou ve schématu označeny červeně pro vizuální znázornění procesů probíhajících v obvodu. Transformátor je zapojen do hvězdy s jedním společným bodem.

Přehled modelů

Tabulka poskytuje stručný srovnávací přehled modelů tepelných relé s uvedením hlavních parametrů a přibližné ceny.

Frekvence proudu 50 Hz

Druh proudu: střídavý

Chyby instalace

• Hlavní chybou nezkušených řemeslníků je nákup a instalace relé s parametry, které neodpovídají parametrům elektromotoru. Musíte si pozorně přečíst popis produktu a jeho vlastnosti uvedené v pasu zařízení.
• Také při výběru a instalaci relé se často nebere v úvahu teplota venkovního vzduchu během provozu zařízení. Příliš vysoká teplota může způsobit časté spouštění.
• Další vážnou chybou je příliš těsné utažení kontaktů zařízení pomocí šroubováku. Při provádění této práce je třeba dbát na to, aby nedošlo k poškození relé.

Ohodnoťte kvalitu článku:

1. Udělej si sám nástavec na nástěnnou frézu pro úhlovou brusku
2. Jak nainstalovat rozvodnou krabici pro elektrické rozvody do zděné, betonové zdi
3. Kabelové dorazové manžety – technické vlastnosti a rozsah použití
4. Jak správně připojit foto relé pro pouliční osvětlení
5. Připojení SPD k jednofázové nebo třífázové síti v panelu (schéma)

Dříve v článku „Ochrana třífázových elektromotorů“ jsme uvedli příklady hlavních typů ochrany elektromotorů, mezi nimiž jsme mimo jiné zmínili taková ochranná zařízení, jako jsou tepelná relé.

Tepelná relé jsou zařízení určená k ochraně elektrických zařízení, zejména elektromotorů, před přetížením.

Následující faktory mohou způsobit přetížení motoru:

1. Dlouhé a časté spouštění.
2. Blokování je náhlé zastavení rotace.
3. Opotřebení ložisek elektrického stroje nebo porucha jím poháněných mechanismů.

Tepelná relé jsou jednoduchým, spolehlivým a levným řešením pro zajištění ochrany proti výše uvedeným nouzovým stavům, kvůli kterým jsou poměrně široce používány. Obvykle jsou součástí magnetických startérů.

Konstrukce a princip činnosti tepelného relé

Moderní trh s elektrickými výrobky nabízí širokou škálu tepelných relé různých provozních principů, a tedy různých konstrukcí. Nejpoužívanější tepelné relé je založeno na bimetalové desce.

Pro odkaz: Bimetalová deska je deska vyrobená z bimetalu nebo mechanicky spojených kusů dvou různých kovů s různými stupni tepelné roztažnosti. Když se tato deska zahřeje, v důsledku toku elektrického proudu přes ni se deformuje a ovlivňuje akční člen ochranného zařízení, který naopak otevírá nebo zavírá jeho kontakty. Bimetalový pásek se také používá u jističů.

• Testovací tlačítko – Toto tlačítko simuluje proces činnosti relé při přetížení – mění polohu normálně zavřených a normálně otevřených kontaktů a sepne indikátor provozu .
• Přepínač režimu restartování:
  • Manuální režim (písmeno H (ruka) svisle) se volí otočením spínače proti směru hodinových ručiček, spínač přebírá funkci tlačítka, jehož stisknutím se ručně restartuje.
  • Automatický režim (písmeno A (auto) svisle) se volí stisknutím spínače a jeho otočením doprava.

  Zvažte zařízení tepelného relé:

  

  • Topný prvek – část vedoucí proud, kterou protéká jmenovitý proud zátěže.
  • Funkce bimetalový pásek – indikátor, který reaguje na přehřátí.
  • Pusher Je to tuhá páka, na kterou bimetalová deska přenáší sílu.
  • Kompenzátor teploty poskytuje možnost provádět úpravy s ohledem na okolní teplotu, čímž stabilizuje hodnotu provozního proudu.
  • Západka fixuje polohu pružinového mechanismu.
  • Uvolňovací tyč – pohyblivá část mechanismu, která otevírá kontakty.
  • Přes kontakty relé napájení je dodáváno do cívky stykače.
  • Jaro vytváří sílu, která zajistí rozepnutí kontaktů v časovém úseku, který zaručí spolehlivé zhášení oblouku.

  Proud procházející skrz topné těleso, zahřeje, což vede k zahřátí bimetalový pásek. V okamžiku, kdy proud topné těleso zvýší na nakonfigurované nastavení relé, bimetalový pásek ohýbá, čímž ovlivňuje pusher. Který se pohybuje doprava a ovlivňuje talíř teplotní kompenzátor, který se také ohne doprava a uvolní ze záběru západka, čímž se uvolní pružinový mechanismus a dá se pohyb uvolňovací tyč, který se zase zvedá a otevírá kontakty, v důsledku čehož je cívka stykače bez napětí a její silové kontakty vypnou chráněný elektromotor.

  Základní elektrické charakteristiky tepelného relé

  

  1. Jmenovité napětí hlavního obvodu – napětí chráněné elektrické sítě, pro kterou je toto relé určeno.
  2. Jmenovité impulsní napětí – špičková hodnota pulzního napětí daného tvaru a polarity, kterou zařízení za stanovených zkušebních podmínek bez poškození vydrží a ke které jsou přiřazeny hodnoty vzduchových mezer.
  3. Jmenovitá frekvence střídavého proudu – frekvence střídavého proudu elektrického obvodu, k jehož ochraně jsou navrženy charakteristiky relé.
  4. Jmenovitý proud hlavního obvodu – zatěžovací proud, který je pól relé schopen za normálních podmínek dlouhodobě procházet bez překročení dovolené teploty (analogie se jmenovitým proudem jističů).
  5. Jmenovité napětí pomocného obvodu – napětí, které jsou schopny spínat pomocné kontakty relé.
  6. Jmenovitý proud pomocného obvodu – proud, který jsou schopny spínat pomocné kontakty relé.
  7. Aktuální rozsah nastavení – interval pro nastavení prahové hodnoty vypínacího proudu relé v případě nepřijatelného zvýšení zatěžovacího proudu.
  8. Výletní třída – typ časově-proudové charakteristiky (analogie s charakteristikami A, B, C, D a dalšími automatickými spínači).

  Třída vypínání relé musí být přizpůsobena rozběhu elektromotoru. V závislosti na typu aplikace se doba spouštění elektromotorů pohybuje od několika sekund do několika desítek sekund.

  GOST R 50030.4.1-2012 definuje třídy výletů 5, 10, 20 a 30.

  Tyto hodnoty představují maximální dobu spouštění elektromotoru pro startovací proud 7,2*In (In je odběr proudu uvedený na štítku s technickými údaji elektromotoru).

  Třída vypnutí tedy ukazuje maximální dobu provozu relé při startovacím proudu 7,2*In.

  1. Typ pojistky – typ pojistky k ochraně relé.
  2. Spotřeba energie na pól – výkon spotřebovaný topným článkem reléového pólu.
  3. Výkon elektromotoru které má relé chránit.
  4. Časově proudová charakteristika představuje závislost skutečné doby provozu na odhadovaném proudu za specifikovaných provozních podmínek.

  

  V závislosti na charakteristikách zatížení, počtu fází zatížení a teplotních podmínkách mají křivky závislosti tvar:

  • 1 – provoz ze studeného stavu;
  • 2 – aktivace ze zahřátého stavu.

  Grafy ukazují, že při dvojnásobném přetížení v zátěži a při spuštění ze studeného stavu může uplynout až jedna minuta, než se ochrana spustí.

  1. Manuální čas návratu – doba, po které můžete stisknout tlačítko RESET pro návrat pomocných kontaktů do jejich normálního stavu.
  2. Čas automatického návratu – čas potřebný k návratu pomocných kontaktů do jejich normálního stavu v režimu automatického restartu.
  3. Tepelná odolnost – schopnost zabránit nepřijatelnému zahřívání částí relé zkratovými proudy.

  Tepelný odpor je charakterizován hodnotou I 2 t, kde I je tepelný odporový proud; t je doba trvání tohoto proudu.

  1. Maximální vypínací schopnost – jmenovitý podmíněný zkratový proud, který relé snese bez zničení jako součást spouštěče v kombinaci se zařízením na ochranu proti zkratu.

  Označení tepelného relé

  

  *Pojistka zajišťuje konzistentní ochranu chráněného zařízení, čímž zabraňuje selhání relé. Parametry se volí v závislosti na požadovaném rozsahu vypínacích proudů a typu chráněného zařízení (aM a gG – typy časově-proudových charakteristik; aM – ochrana elektromotoru proti zkratovým proudům; gG – pojistka pro všeobecné použití, ochrana v celém rozsahu vypínacích proudů, tedy jak před proudy při přetížení, tak před proudy zkratovými) (podrobněji v článku: „Pojistky“).

  • NE – normálně otevřený kontakt;
  • NC – normálně zavřený kontakt.

  Příklad struktury symbolu tepelného relé

  

  Výběr tepelného relé

  Výběr konkrétního typu a modelu tepelného relé je dán souvztažností jmenovitého proudu elektrického stroje s intervalem pro nastavení prahu pracovního proudu samotného tepelného relé. Dlouhodobý bezporuchový provoz elektrického stroje je zajištěn aktivací tepelného relé při 1,2. 1,3 násobku přetížení do pěti minut.

  Velikost provozního proudu tepelného relé: Israb = (1,2…1,3)*Inom.

  Je nutné, aby výsledná hodnota provozního proudu byla v rozsahu nastavení proudu relé.

  Poté je nutné zkontrolovat dobu odezvy tepelného relé pomocí charakteristiky čas-proud při tomto násobku reakčního proudu.

  

  Příklad výběru relé pro konkrétní elektromotor

  

  Jak je patrné z desky elektromotoru, při spojení vinutí statoru trojúhelníkem a hvězdou je proudový odběr elektromotoru 8,3 A, respektive 4,8 A.

  Pro příklad výběru relé budeme předpokládat, že vinutí jsou zapojena do hvězdy, tedy odběr proudu je 4,8 A.

  Pro proudový odběr motoru 4,8 A je proto nutné zvolit relé.

  V souladu s výše uvedeným vzorcem by velikost spínacího proudu relé měla být 1,2. 1,3krát vyšší než spotřeba proudu elektromotoru, tj. Israb = (1,2. 1,3)*4,8 = (5,76. 6,24) A.

  Na základě získaného provozního proudu vybereme relé RTL-1012-2 s rozsahem nastavení proudu (5,5. 8,0) A.

  Technické vlastnosti tepelných relé

  V tabulce jsou uvedeny technické charakteristiky některých běžných typů tepelných relé.

  

  Schémata zapojení tepelného relé

  Schéma připojení tepelného relé k obvodu třífázového elektromotoru pracujícího v jednofázovém režimu. (Informace o připojení třífázového elektromotoru k jednofázové síti naleznete v článku: „Připojení elektromotoru 380V až 220V“)

  

  Označení písmen na diagramu:

  • QS1 – spínač zátěže;
  • FU1, FU2 – pojistka;
  • SB1 – tlačítko vypnutí elektromotoru;
  • SB2 – tlačítko spínače elektromotoru;
  • KM1 – elektromagnetický stykač;
  • KK1 – tepelné relé;
  • C1 – kondenzátor fázového posunu;
  • M – elektromotor.

  Schéma připojení tepelného relé k obvodu třífázového elektromotoru.

  

  Poznámka – obrázky zařízení ve schématech jsou uvedeny například v tomto schématu, zařízení jsou vybírána v závislosti na výkonu elektromotoru;

  Relé chrání elektromotor následujícím způsobem: topná tělesa tepelného relé jsou umístěna v napájecím obvodu elektromotoru a při delším přetížení elektromotoru se relé sepne a rozepne své pomocné relé. kontakt v obvodu cívky stykače, což vede k automatickému vypnutí elektromotoru.

  Na článku se pracovalo:

  

  Autor článku: Dmitrij Matajev

  Byl pro vás tento článek užitečný? Nebo možná ty otázky zůstávají? Pište do komentářů!

  Na stránkách jsem nenašel odpověď na vaši otázku? Zeptejte se na fóru! Naši specialisté vám určitě odpoví.