Elektroniske termiske reléer for beskyttelse mot overbelastning av motoren

Hva er termiske reléer for?

Termiske reléer brukes for å beskytte elektriske motorer mot overbelastning. Siden overoppheting er en konsekvens av overstrøm, beskytter et slikt relé motoren mot overstrøm som sådan og mot overoppheting. Det vil si at bruk av et termisk relé anbefales i situasjoner der strømmene i forsyningsnettet og følgelig i den tilførte lasten av en eller annen grunn kan overskride den tillatte karakteren med opptil 1,11 - 7 ganger, og da vil reléinnstillingen forhindre ødeleggelse av utstyret.

Hvis utstyret er ansvarlig for nøyaktig og ansvarlig arbeid, må det beskyttes mot overoppheting, ellers vil det oppstå skader. Faktisk vil det termiske reléet sammenligne den effektive verdien av strømmen som flyter med innstillingen og beskytte utstyret hvis innstillingen overskrides - etter en strengt definert tidsperiode vil lastkretsen bli åpnet, utstyret vil bli lagret.

Strømkretsene blir svitsjet av kontaktorer og da styrer det termiske reléet kun forsyningen til kontaktorene og høy strømstabilitet er ikke nødvendig fra selve releet. Reléet i form av en enhetlig hjelpeenhet er koblet til kontaktoren, og selve strømkontaktoren bytter lasten.

Releer har vanligvis normalt åpne og normalt lukkede kontakter, førstnevnte er ansvarlig for å drive signallampen (for eksempel) og sistnevnte for å drive kontaktoren.

Når temperaturen på det elektriske utstyret er innenfor de etablerte tillatte grensene, holder det termiske reléet kretsen lukket, og så snart det oppstår et overskudd, slås det av etter en viss tid, og jo høyere forholdet mellom overbelastningsstrømmen og den nominelle, jo raskere utløses reléet, fordi jo høyere strømmen er, jo raskere varmes ledningen opp, og overoppheting av noen del av det beskyttede utstyret må ikke tillates.

Termiske reléparametere

Ved høye overbelastningsverdier (flere ganger), karakteristisk for en kortslutning, utføres åpningen av en strømbryter med en elektromagnetisk utløser eller en sikring. Generelt kan årsakene til overbelastning være forskjellige, for eksempel en vanlig hard start av en elektrisk motor eller hyppige av/på-operasjoner. Da vil utløseren være falsk.

For å utelukke falske alarmer, er innstillingen satt uten reserver, forskjellen er bare i klassene til reléene selv fra 5 til 40, noe som indikerer responstiden: klasse 5 — 3 sekunder med en tidoblet overbelastning, klasse 10 — 6 sekunder med en tidoblet overbelastning, etc. ., bestemt ved en omgivelsestemperatur på 20 ° C, med symmetrisk trefasedrift, for overbelastning i kald tilstand. Innstillingen viser overbelastningsstrømmen og klassen viser maksimal turtid i sekunder.

En viktig egenskap ved det termiske reléet er grenseverdiene for flere langsiktige overbelastninger - omtrent en time. Dette er tilstanden der reléet er garantert å fungere eller ikke fungerer. Så hvis terskelen er satt til 1,14 ± 0,06, vil reléet garantert fungere ved 1,2, og ved 1,06 vil det definitivt ikke fungere.

Denne parameteren er ekstremt viktig, den bestemmer nøyaktigheten og påliteligheten til beskyttelsen og bidrar også til å forhindre falske alarmer.Reléene av høyeste kvalitet er temperaturkompenserte for å sikre konstant drift ved alle omgivelsestemperaturer.

I samsvar med egenskapene til det beskyttede utstyret, er responstiden til det termiske reléet også valgt, under hensyntagen til den tillatte overbelastningshastigheten. Store multipler – opptil 10 ganger – krever en mer grundig tilnærming. For eksempel regnes klasse 10 som universell og passer for lettstartede elektriske motorer.

For tunge starter er klasse 20, klasse 30 eller klasse 40 mer egnet. Klasse 5 - hvis det kreves høy nøyaktighet, for eksempel hvis belastningen har lav treghet.Som regel angir produsenter av termiske reléer i den medfølgende dokumentasjonen det best egnede utstyret som klassen av denne beskyttelsesegenskapen for øyeblikket er best for.

Den faktiske reléaktiveringstiden er viktig her, den må samsvare med standardavhengigheten. De beste termiske reléene med en overbelastning på 3 til 7,2 ganger har et maksimalt utkoblingstidsavvik fra standarden på ikke mer enn 20 % ned og opp. Med en temperaturøkning, for eksempel på grunn av forvarming med merkestrøm, er avstengningstiden 2,5 til 4 ganger kortere enn standarden ved 20 °C.

Ulemper med enkle termiske reléer

Trefase termiske reléer er mer allsidige, de overvåker strømmer i alle tre fasene og er anvendelige for enfasekretser, for vekselstrøm og likestrøm.

Men hvis fasene belastes svært asymmetrisk? Da vil temperaturen i en av fasene stige raskere og utstyret vil farlig overopphetes, fordi den effektive verdien av strømmen av de tre fasene ikke vil tillate oppdagelse av fare. Som et resultat vil utløsningstiden og den kritiske strømmen til den termiske reléinnstillingen faktisk være lavere enn den faktiske situasjonen.

For å løse problemet raskere, trengs et mer moderne termisk relé, med integrert beskyttelse mot fasestrømasymmetri. I slike releer, i tilfelle ubalanse eller ved fasetap, vil responstiden og strømmen endres tilsvarende og beskyttelsen vil forbli pålitelig.

Termiske reléer er vanligvis laget på grunnlag av bimetalliske frakoblere. Når den varmes opp av strøm, bøyer platen seg og aktiverer avstengningsmekanismen, reléet aktiveres - det bytter til "av" tilstand.Når platen avkjøles, vil mekanismen gå tilbake til sin opprinnelige "på"-tilstand. Enkelheten i utformingen av konvensjonelle releer imponerer med deres lave kostnader og gode støyisolering. Men for tynnere utstyr er det nødvendig med mer nøyaktige termiske reléer - elektroniske -.

Elektroniske termiske releer

Elektroniske ikke-flyktige termiske releer, som Siemens 3RB20 og 3RB21-serien, er utstyrt med innebygde målesystemer for strømmer opp til 630 A. Disse reléene er uavhengige av strøm og er i stand til å beskytte belastninger i alle moduser, selv med tunge start, og med åpne eller ubalanserte faser.

Ved strømoverbelastning, ved brudd i en av fasene eller ved ubalanse, øker strømmen, for eksempel i motoren, og blir høyere enn innstillingen. En integrert strømtransformator registrerer strømmen, og elektronikken behandler den nåværende målte verdien, og dersom den overskrider innstilt verdi, sendes en utløsningspuls til effektbryteren som kobler belastningen ved å åpne den eksterne kontaktoren. Selve reléet er montert på kontaktoren. Utløsningstiden er strengt relatert til forholdet mellom utløsningsstrømmen og innstillingsstrømmen.

Siemens 3RB21 elektroniske termiske relé er ikke bare i stand til å beskytte mot overoppheting på grunn av faseasymmetri, overstrøm eller fasetap, men har også et internt jordfeildeteksjonssystem (unntatt stjerne-trekant-kombinasjoner). For eksempel vil ufullstendige jordfeil på grunn av isolasjonsskader eller fuktighet umiddelbart oppdages og lastkretsen åpnes.

Når reléet er aktivert, vil indikatoren lyse og signalisere utløsningstilstanden.Automatisk tilbakestilling eller manuell tilbakestilling er mulig. Automatisk tilbakestilling skjer etter en innstilt tid, hvoretter releet vil lukke kontaktoren igjen.