Schéma zapojení tepelného relé – princip činnosti, nastavení a značení

Elektromotory a další elektrická zařízení mohou být během provozu silně zatěžována a způsobit jejich přehřátí. Časté přehřívání vinutí elektráren vede ke zničení izolačních materiálů a výraznému snížení životnosti, proto konstrukce takových zařízení zahrnuje ochranné tepelné relé (TR). Zapojením tepelného relé do obvodu se zajistí odpojení elektrického zařízení v případě havarijních situací a zabrání se jeho selhání.

Hlavní charakteristiky tepelných relé

Hlavní charakteristiky tepelného relé, které se berou v úvahu při výběru vhodné možnosti:

• Jmenovitý ochranný proud. Vybírá se podle jmenovitého zatěžovacího proudu. Jmenovitý proud tepelného relé musí být jedenapůlkrát vyšší než In chráněného motoru.
• Interval regulace nastavení provozního proudu.
• Schéma napětí a proudu obvodu – konstantní nebo variabilní. Pokud napětí překročí povolené limity, tepelné relé selže.
• Nomenklatura a počet pomocných ovládacích kontaktů. Některé TR mají další kontakty, které řídí činnost samotného tepelného relé a obsluhované zátěže.
• Spínací výkon. Důležitá vlastnost TP, která charakterizuje výstupní výkon zátěže.
• Provozní limit (práh). Jedná se o koeficient, jehož hodnota závisí na hodnotě Inom. Nejčastěji se tento koeficient pohybuje v rozmezí 1,1-1,5.
• Citlivost na fázovou asymetrii. Tento parametr se rovná poměru zešikmené fáze k fázi, kterou prochází Inom.
• Výletní třída. Charakterizuje průměrnou dobu provozu zařízení.

Konstrukce a princip činnosti tepelných relé

K ochraně elektromotorů a dalších elektrických zařízení se nejčastěji používají TR s bimetalovými deskami.

Konstrukce bimetalového tepelného relé zahrnuje:

• Bimetalová deska. Je vyroben ze dvou slitin s různými koeficienty tepelné roztažnosti. Typicky se jedná o invar (nízký Kr) a chromniklovou ocel (vyšší Kr). Jsou svařeny nebo spojeny válcováním. Jeden z těchto kovů se zahřívá rychleji, druhý pomaleji. Při proudovém přetížení se část desky s vysokým Kp ohýbá směrem k druhé části desky, která má nižší Kp. Tento pohyb ovlivňuje skupinu kontaktů přes tlačník.
• Instalační regulátor proudu. S jeho pomocí se nastaví maximální hodnota proudu, nad kterou TR odbudí obvod. Ovládací proud se nastavuje zvětšením nebo zmenšením mezery mezi hlavní deskou a tlačníkem.
• Elektrické kontakty. Jsou připojeny k vinutí magnetického spouštěče tepelného relé. Typicky má TP dva kontakty – normálně zavřený a normálně otevřený. Když je bimetalový pásek vystaven síle, kontakty změní svou polohu na opačnou.

Bimetalový pásek se zahřívá jedním ze dvou způsobů: přímo v důsledku přetěžovacího proudu nebo nepřímo prostřednictvím samostatného prvku citlivého na teplo. Oba tyto principy lze kombinovat v jednom zařízení, což výrazně zvyšuje jeho účinnost. Pokud jsou překročeny kritické hodnoty proudu spotřebiče, relé otevře obvod a deaktivuje MP a následně i chráněné elektrické zařízení.

Činnost reléového prvku může být ovlivněna zvýšenou okolní teplotou. Pro kompenzaci tohoto jevu a zabránění falešným poplachům obsahuje konstrukce TR přídavné bimetalové desky, které se ohýbají ve směru opačném k prostorové poloze hlavního prvku.

Typy tepelných relé

Výrobci nabízejí několik typů TR, které se liší konstrukčními prvky a typem použitého MP.

• TRP. Jednopólové spínací zařízení s možností kombinovaného ohřevu. Používá se ve stejnosměrných sítích, ve kterých napětí nepřesahuje 400 V, k ochraně asynchronních motorů. Odolné vůči nárazům a vibracím.
• RTL. Chrání elektromotory před zpožděným startem, proudovou asymetrií, přetížením a výpadkem fáze.
• PTT. Poskytuje ochranu asynchronních třífázových strojů se zkratovaným rotorem před přetížením, zpožděným rozběhem a fázovou nesymetrií.
• TRN. Používá se ve stejnosměrných napájecích sítích. Slouží ke kontrole spouštění elektroinstalace a provozního režimu motoru.
• RTI.Funkce ve spojení s jističi nebo pojistkami.
• RTK. Navrženo pro použití v automatizačních obvodech, řídí teplotní režim v krytu elektrického zařízení.

Uvedené TP nechrání elektrické obvody před zkratem.

Schéma zapojení tepelného relé

Připojení TP k napájecím jednotkám se provádí v souladu s pokyny výrobce. Ve většině případů je TP připojen k chráněnému zařízení přes normálně uzavřený kontakt, který je zapojen do série s tlačítkem „stop“. Otevřený kontakt zapne tepelnou ochranu, když proud překročí povolené hodnoty. Schémata pro připojení tepelného relé k okruhu motoru nebo jinému elektrickému zařízení se mohou lišit v závislosti na přítomnosti dalších zařízení.

Standardní schéma zapojení pro tepelné relé

Tepelné relé je instalováno a připojeno spolu s magnetickým startérem, který provádí funkce zapnutí elektrického pohonu. Možnosti jsou možné, když je tepelné relé instalováno na DIN lištu nebo samostatný panel.

Při připojení spotřebiče k síti 220 V nebo 380 V jsou všechny fáze za magnetickým spouštěčem vedeny přes tepelné relé a poté připojeny k elektromotoru. Po zapnutí startovacího tlačítka vstupuje napájecí napětí do vinutí MP, které zapne elektromotor. Pokud se zatěžovací proud zvýší na hodnotu přesahující kritickou hodnotu, aktivuje se tepelné relé a vypne elektromotor.

Tepelné relé TRN má pouze dvě vstupní připojení. V tomto případě je nepřipojený fázový vodič veden přímo ze startéru do motoru. Protože se proud v elektromotoru úměrně mění, lze ovládat pouze dva z nich (jakékoli).

Nastavení tepelného relé

Pro efektivní plnění funkce vypnutí elektromotoru nebo jiného servisovaného zařízení je nutné správně upravit nastavení TP tak, aby byla eliminována pravděpodobnost falešných poplachů. Seřízení se doporučuje provádět na specializovaném stojanu pomocí fiktivních zátěží:

• Proud prochází prvkem pro snímání teploty, aby se simulovalo skutečné tepelné zatížení.
• Pomocí časovače se určí doba odezvy. Při nastavování pomocí ovládacího šroubu při proudu 1,5 In by doba odezvy neměla být delší než 2,5 minuty, 5-6 In – ne více než 10 sekund.

Značení tepelných relé

Označení označuje většinu důležitých charakteristik TR. Příklad označení: RTL-Х1Х2Х3-Х4-Х5А-Х6А-Х7Х8, kde

Tepelné relé je účinným prvkem ochrany elektromotorů a jiných elektrických zařízení, které je ve srovnání se vstupním jističem výhodné v tom, že není vystaveno falešným poplachům při krátkodobých proudových rázech.

Tepelná relé jsou navržena tak, aby chránila elektromotory před poškozením v důsledku přetížení, zpožděného startu, fázové asymetrie a zablokování rotoru.

<img src=”https://backend.cable.ru/uploads/content/teplovoe-rele-668e6d49a571a.png” />Proč potřebujete zkontrolovat tepelné relé?

Pravidelná kontrola tepelného relé umožňuje udržovat reléový mechanismus a kontakty v provozním stavu, a pokud dojde k poruchám, včas je odstranit Bezporuchový provoz elektrického zařízení závisí na spolehlivosti ochranných zařízení Důležité je vědět, jak zkontrolovat funkčnost tepelného relé před jeho instalací do napájecího obvodu motoru.

Pod průhledným krytem na předním panelu jsou prvky pro nastavení a testování relé:

• Tlačítko „TEST“ pro simulaci činnosti reléového mechanismu;
• proudový regulátor nastavení odezvy tepelného článku;
• Tlačítko „STOP“ pro nucené rozepnutí normálně sepnutého kontaktu;
• tlačítkový spínač pro režim opětovného natažení „RESET“ (automatické A nebo ruční P);
• indikátor aktivace relé;
• očíslované kolíky pomocného kontaktu – 96-95 (normálně zavřený) a 98-97 (normálně otevřený).

Verifikační metody a jejich algoritmus

Nejprve vizuálně zkontrolujeme pevné usazení víka k tělu, stav korpusu na praskliny, odštěpky, stopy po tání a připálená místa.

Pokud při vizuální kontrole nezjistíte žádné poškození:

1. Zkontrolujeme funkčnost tepelného relé: stisknutím tlačítka „TEST“ šroubovákem simulujeme činnost relé při přetížení Aktivace mechanismu a sepnutí pomocných kontaktů je signalizováno cvaknutím mechanismus a vzhled červené (žluté) „vlajky“ v okénku indikátoru. Tlačítkem „RESET“ vrátíme relé do původního stavu – okénko indikátoru se zprůhlední.
2. Pomocí multimetru zkontrolujte správnou polohu kontaktů před a po provozu.

<img src=”https://backend.cable.ru/uploads/content/teplovoe-rele2-668e6d49bb07e.png” />Jak otestovat tepelné relé pomocí multimetru

Chcete-li vyzkoušet činnost skupin kontaktů, můžete použít digitální i analogový multimetr.

Podívejme se podrobně na to, jak zvonit tepelnou teplotu pomocí reléového digitálního multimetru:

1. Nejprve musíte multimetr přepnout do režimu vytáčení:
• připojte červenou sondu do zdířky „V/Ω“, černou do zdířky „COM“;
• nastavte přepínač naproti ikoně indikující zvuk;
• připojte konce sond – zvukový signál signalizuje správné nastavení zařízení.
2. Připojte volné konce sond ke kontaktním svorkám na předním panelu:
• 96-95 (normálně sepnutý kontakt NC) – uslyšíme zvukový signál, což znamená, že kontakty jsou sepnuté a procházejí proudem bez rušení;
• 98-97 (normálně rozepnutý NO) – nepřítomnost signálu znamená, že kontakty jsou rozepnuté.
3. Tlačítkem „TEST“ sepneme relé, přiložíme sondy multimetru na kontaktní svorky a zkontrolujeme jejich stav:
• 96-95 – nepřítomnost signálu indikuje rozepnutý stav normálně sepnutého kontaktu (stisknutím tlačítka „STOP“ můžete vrátit rozpínací kontakt do původního stavu a znovu zkontrolovat sepnutí);
• 98-97 – NO kontakt je sepnutý, je slyšet signál multimetru.

Kontrola tepelného relé s kompletní demontáží

Po dlouhé práci nebo pravidelných poruchách je vhodné zkontrolovat tepelné relé s kompletní demontáží:

• odpojte kryt relé od těla;
• zkontrolujte vnitřek relé, očistěte díly od nečistot;
• kontrolujeme neporušenost bimetalových desek a provozuschopnost topných těles;
• zkontrolujte kontakty, vyčistěte a v případě potřeby seřiďte;
• zkontrolujte dotažení šroubů svorek, upevnění tepelných prvků a kontaktů;
• stisknutím tlačítka „TEST“ se ujistíme, že se kontakty snadno pohybují a nedochází k zadření během provozu mechanismu;
• při stisku tlačítka „STOP“ kontrolujeme činnost spínacího kontaktu, přičemž spínací kontakt zůstává nehybný.

Pokud jsou během kontroly zjištěny poruchy tepelného relé, například po čištění, výška zpevnění kontaktu je menší než 0,5 mm, bimetalové desky jsou poškozené nebo deformované, je zjištěno vyhoření materiálu nebo se otáčí topné těleso jsou zkratovány, poškozené díly jsou nahrazeny novými.

<img src=”https://backend.cable.ru/uploads/content/teplovoe-rele3-668e6d49d60ab.png” />Testovací obvod tepelného relé

Aby bylo zajištěno spolehlivé a včasné vypnutí elektromotoru v případě přetížení, je tepelné relé nakonfigurováno na speciálním stojanu s nízkopříkonovým zatěžovacím transformátorem:

1. Napájecí napětí (220 V) je přiváděno do obvodu přes spínač QS.
2. Napájecí napětí je regulováno autotransformátorem TV1.
3. Prostřednictvím snižovacího transformátoru TV2 je přiváděno napětí do topného tělesa relé KK a magnetického stykače KM.
4. Proudové zatížení je monitorováno ampérmetrem PA připojeným přes sekundární proudový transformátor TA.
Provoz tepelného relé nakonfigurujeme pomocí metody fiktivního zatížení:
1. Nastavte regulátor nastavovacího proudu do neutrální polohy.
2. Přiveďte napětí do obvodu, nastavte zátěžový proud na 1,5 In.
3. Pomocí stopek zkontrolujte dobu odezvy – přibližně 150 sekund.
4. Pokud během této doby tepelná ochrana nepracuje, plynule otáčejte regulátorem nastavovacího proudu, dokud relé nesepne.
5. Pro dokončení nastavení zkontrolujeme činnost relé při jiných hodnotách proudu zátěže, například při 5-6násobku proudu by ochrana měla zátěž vypnout po 10 sekundách.
6. Po aktivním chlazení pomocí podobného algoritmu zkontrolujeme všechna reléová topná tělesa přivedením proudu do každého jednotlivého prvku.
7. Na těle relé označte polohu regulátoru.

Většina relé používá jako tepelný prvek bimetalový pásek. Při zahřátí procházejícím proudem se deska ohne směrem ke kovu s nižším koeficientem lineární roztažnosti a volný konec působí na kontaktní akční mechanismus, který při překročení předem stanovené hodnoty proudu vypne napájecí obvod elektromotoru a sepne alarmový obvod indikující aktivaci tepelné ochrany.

K zahřívání bimetalové desky nedochází okamžitě – relé pracuje s určitým časovým zpožděním, které závisí na okolní teplotě, proto je nutné upravit tepelné relé u konkrétního typu motoru za provozních podmínek, aby se eliminovaly falešné poplachy:

1. Korekci na jmenovitý proud motoru bez teplotní kompenzace určíme pomocí vzorce E1 = (Inom – Ine)/CIne, kde
• Inom – jmenovitý proud motoru;
• Ine – jmenovitý proud topného tělesa;
• C – hodnota dělení excentru stupnice.
2. Korekci na okolní teplotu určíme pomocí vzorce E2 = (t – 30)/10, kde t (°C) je teplota vzduchu.
3. Určete celkovou korekci E = E1+E2 a přeneste excentr na hodnotu celkové korekce zaokrouhlenou na celé číslo.

Chcete ušetřit čas?

Svěřte výběr produktů profesionálům

Specialisté Kabel.RF® vědí o tomto produktu vše a kompetentně vám poradí s výběrem s ohledem na technické požadavky a pomohou zajistit včasnou dodávku

Odeslat poptávku na výběr produktu