Termoreleed — seade, tööpõhimõte, tehnilised omadused

Termoreleed on elektriseadmed, mis on ette nähtud elektrimootorite kaitsmiseks ülevoolu eest. Kõige levinumad termoreleed on TRP, TRN, RTL ja RTT.

Termoreleede tööpõhimõte

Jõuseadmete vastupidavus sõltub suurel määral ülekoormustest, millele need töötamise ajal alluvad. Iga objekti puhul on võimalik leida voolu kestuse sõltuvus selle suurusest, kus usaldusväärne ja pikaajaline seadmete töö… See sõltuvus on näidatud joonisel (kõver 1).

Nimivoolu korral on selle voolu lubatud kestus lõpmatus. Nominaalsest suurem vooluhulk toob kaasa temperatuuri täiendava tõusu ja isolatsiooni täiendava vananemise. Seega, mida suurem on ülekoormus, seda lühem on lubatud aeg. Joonisel olev kõver 1 on seatud seadmete nõutava eluea alusel. Mida lühem on selle eluiga, seda suuremad ülekoormused on lubatud.

Termorelee ja kaitstava objekti ajavoolu karakteristikud

Ideaalse objektikaitse korral peaks termilise relee tav (I) sõltuvus olema objekti kõverast veidi allapoole.

Ülekoormuskaitseks termoreleed koos bimetallplaat.

Termorelee bimetallplaat koosneb kahest plaadist, millest ühel on suurem temperatuuripaisumistegur, teisel väiksem. Üksteise nakkumise kohas kinnitatakse plaadid jäigalt kas kuumvaltsimise või keevitamise teel. Kui selline plaat on fikseeritud paigal ja kuumutatud, paindub plaat materjalile vähem. Seda nähtust kasutatakse termoreleedes.

Termoreleedes kasutatakse laialdaselt Invar (väikese väärtusega) ja mittemagnetilisi või kroom-nikkelterasest (suure väärtusega) materjale.

Termorelee bimetallelementi saab soojendada koormusvooluga plaadis tekkiva soojusega. Väga sageli soojendatakse bimetalli spetsiaalse küttekehaga, mille kaudu voolab koormusvool. Parimad omadused saadakse kombineeritud kütmisel, kui plaati kuumutatakse nii bimetalli läbiva voolu tekitatud soojuse kui ka spetsiaalse küttekeha tekitatava soojuse tõttu, ka voolujoonelise koormusvooluga.

Painutades mõjutab bimetallplaat oma vaba otsaga termorelee kontaktsüsteemi.

Soojusrelee seade: a — tundlik element, b — hüppaja kontakt, 1 — kontaktid, 2 — vedru, 3 — bimetallplaat, 4 — nupp, 5 — sild

Termorelee voolu-aja karakteristikud

Termorelee peamine omadus on reaktsiooniaja sõltuvus koormusvoolust (voolu-aja karakteristik).Üldjuhul, enne ülekoormuse algust, läbib relee vool Io, mis soojendab plaadi temperatuurini qo.

Termoreleede voolu-aja karakteristikute kontrollimisel tuleb arvestada, millisest olekust (külm või ülekuumenenud) relee käivitub.

Termoreleede kontrollimisel tuleb arvestada, et termoreleede kütteelemendid on lühisvoolude korral termiliselt ebastabiilsed.

Soojusrelee valik

Termorelee nimivool valitakse mootori nimikoormuse alusel. Valitud termorelee vool on (1,2–1,3) mootori nimivoolust (koormusvool), see tähendab, et termorelee aktiveerub 20–30% ülekoormusel 20 minutiks.

Elektrimootori küttekonstant sõltub voolu ülekoormuse kestusest. Lühiajalise ülekoormuse korral osaleb soojenduses ainult mootori mähis ja küttekonstant 5 — 10 minutit. Pikaajalise ülekoormuse korral osaleb kütmises kogu elektrimootori mass ning küte on konstantne 40-60 minutit. Seetõttu on termoreleede kasutamine soovitatav ainult siis, kui sisselülitusaeg on üle 30 minuti.

Ümbritseva õhu temperatuuri mõju termilise relee tööle

Termorelee bimetallplaadi soojenemine sõltub ümbritsevast temperatuurist, mistõttu ümbritseva õhu temperatuuri tõustes relee töövool väheneb.

Temperatuuril, mis erineb oluliselt nominaalsest temperatuurist, on vaja läbi viia termorelee täiendav (sujuv) reguleerimine või valida kütteelement, võttes arvesse tegelikku ümbritseva õhu temperatuuri.

Selleks, et ümbritseva õhu temperatuur vähem mõjutaks termorelee väljalülitusvoolu, on vaja valida võimalikult kõrge väljalülitustemperatuur.

Termokaitse korrektseks toimimiseks on soovitatav paigutada relee kaitstava objektiga samasse ruumi. Relee ei tohiks asuda kontsentreeritud soojusallikate läheduses - kütteahjud, küttesüsteemid jne. Hetkel valmistatakse temperatuurikompenseeritud releesid (TPH-seeria).

Soojusrelee disain

Bimetallplaadi läbipaine on aeglane. Kui liigutatav kontakt on otse plaadiga ühendatud, ei suuda selle väike liikumiskiirus vooluringi väljalülitamisel tekkivat kaare kustutada. Seetõttu toimib plaat kontaktile läbi kiirendusseadme. Kõige täiuslikum on "hüppav" kontakt.

Väljalülitatud olekus tekitab vedru 1 punkti 0 suhtes pöördemomendi, mis sulgeb kontaktid 2. Bimetallplaat 3 paindub kuumutamisel paremale, vedru asend muutub. See loob hetke, mis avab 2 kontakti korraga, pakkudes usaldusväärset kaarekustutust. Kaasaegsed kontaktorid ja starterid on varustatud TRP (ühefaasiline) ja TRN (kahefaasiline) termoreleetega.

Termoreleed TRP

TRP-seeria ühepooluselised termovoolureleed soojuselementide nimivooludega 1 kuni 600 A on peamiselt ette nähtud kaitseks kolmefaasiliste asünkroonsete elektrimootorite lubamatute ülekoormuste eest, mis töötavad võrgust nimipingega kuni 500 V. sagedus 50 ja 60 Hz. TRP termoreleed vooludele kuni 150 A kasutatakse alalisvooluvõrkudes nimipingega kuni 440 V.

Termorelee seadme tüüp TRP

TRP termorelee bimetallplaadil on kombineeritud küttesüsteem. Plaati soojendab nii küttekeha kui ka voolu läbimine läbi plaadi enda. Läbipainde korral mõjub bimetallplaadi ots hüppaja kontaktsillale.

TRP termorelee võimaldab sujuvalt reguleerida töövoolu (± 25% nimiseadistusvoolust). See reguleerimine toimub nupuga, mis muudab plaadi esialgset deformatsiooni. See seadistus võib märkimisväärselt vähendada vajalike kütteseadmete arvu.

TRP-relee tagastamine algasendisse pärast kasutamist toimub nupu abil. Samuti on võimalik isetaastust teostada pärast bimetalli jahtumist.

Kõrge reaktsioonitemperatuur (üle 200 ° C) vähendab relee töö sõltuvust ümbritsevast temperatuurist.

Termorelee TRP seadistus muutub 5% võrra, kui ümbritseva õhu temperatuur muutub KUS-ks.

TRP termorelee kõrge löögi- ja vibratsioonikindlus võimaldab seda kasutada ka kõige raskemates tingimustes.

Termoreleed RTL

RTL termorelee on loodud kaitsma elektrimootoreid vastuvõetamatu kestusega voolu ülekoormuse eest. Samuti pakuvad need kaitset faaside voolude asümmeetria ja ühe faasi rikke eest. RTL elektrilised termoreleed vooluvahemikuga 0,1 kuni 86 A.

RTL termoreleed saab paigaldada nii otse PML starteritele kui ka starteritest eraldi (viimasel juhul peavad need olema varustatud KRL klemmliistudega). Välja on töötatud ja toodetud RTL-releed ja KRL-klemmliistud, mille kaitseaste on IP20 ja mida saab paigaldada standardsele siinile.Kontaktide nimivool on 10 A.

PTT termorelee

RTT kütusereleed on loodud kaitsma kolmefaasilisi oravpuuriga asünkroonmootoreid vastuvõetamatu kestusega ülekoormuste eest, sealhulgas ühe faasi kadumisest tulenevate ülekoormuste ja faasiasümmeetria eest.

PTT-releed on ette nähtud kasutamiseks nii elektriajami juhtimisahelate komponentidena kui ka sisse paigaldamiseks magnetkäivitajad PMA seeria 660 V vahelduvvoolule sagedusega 50 või 60 Hz, 440 V alalisvoolu jaoks.