Что такое тепловое реле: Тепловые реле. Виды и устройство. Работа и применение

принцип работы, назначение, устройство, правильный выбор

Пример HTML-страницы

Основное предназначение тепловых Основное предназначение тепловых реле — защита электрических потребителей от возможных перегрузок в сети. В некоторых моделях предусмотрена также возможность автоматического отключения при появлении асимметрии в разных фазах, а также при пропадании одной из них.

Превышение тока выше номинального значения приводит к перегреву проводников и, как следствие, разрушению изоляции. Грамотно подобранные тепловые реле способны также защитить, например, электродвигатель в случае заклинивания якоря. Их можно также использоваться для регулировки (поддержания) необходимой температуры, например, в холодильном оборудовании или бытовых приборах.

Содержание

1. Принцип работы теплового реле
2. Правильный выбор тепловых реле
3. Влияние внешних климатических факторов на тепловые реле

Принцип работы теплового реле

Наиболее широко применяются конструкции, в которых главным элементом является специальная биметаллическая пластина.

Последняя выполнена из двух слов металла с различными температурными линейными коэффициентами расширения. Благодаря этому при нагревании она деформируется (изгибается) и посредством специального рычага замыкает контакты. Как правило, для изготовления таких пластин используют инвар в паре с хромоникелевой или немагнитной сталью.

Так как эта процесс выполняется плавно, неизбежно возникновение электрической дуги между сближающимися контактами.

Чтобы предотвратить их выгорание и образование нагара, применяется «прыгающий» контакт, который резко срабатывает после достижения критических параметров.

Сама пластина нагревается за счет проходящего через нее тока или расположенного рядом нагревателя в виде спирали. Часто применяется и комбинированная схема. В любом случае температура нагрева находится в прямо пропорциональной зависимости от потребляемого электрооборудованием тока.

После срабатывания реле, в зависимости от конструктивного исполнения, возвращается в исходное состояние либо автоматически, по мере остывания, либо с помощью соответствующего переключателя (кнопки).

Правильный выбор тепловых реле

Основной характеристикой теплового реле является время срабатывания в зависимости от нагрузочного тока (так называемая времятоковая характеристика).

Главный критерий – номинальный ток потребления электрооборудования. Тепловое реле должно иметь соответствующие характеристики на 20-30 % выше, что обеспечивает ее срабатывание в течение соответствующей процентной перегрузки в течение 20 минут.

Влияние внешних климатических факторов на тепловые реле

Так как деформация биметаллической пластины зависит от ее фактического нагревания, время срабатывания реле находится в прямой зависимости также от температуры окружающей среды.

И при больших контрастах следует предусматривать в качестве дополнительной функции плавную регулировку. Также для снижения такого влияния следует подбирать реле с максимально возможной температурой срабатывания, а также располагать их в тех же помещениях, где находятся объекты, предназначенные для защиты.

Напоследок необходимо отметить, что тепловые реле не предназначены для предохранения оборудования от таких внештатных ситуаций, как короткое замыкание. В этом случае они сами нуждаются в специальной защите.

Тепловые реле. Виды, принцип действия, положительные моменты применения

Предыдущая статья Следующая статья

11.11.2019

Тепловое реле – это специальный электроприбор, который устанавливается с целью предотвратить перегрев систем механизмов и обеспечить корректную и безопасную работу различных электрических аппаратов. Активное использование электродвигателей и других элементов электрической сети может приводить к чрезмерному нагреву компонентов и возникновению серьезных поломок или аварийно опасных ситуаций. Такое устройство позволяет скорректировать работу агрегата и предотвратить процессы перегрева деталей.

Особенности и принцип работы тепловых реле

Принцип работы теплового реле основан на тепловых особенностях и характеристиках электрического тока.

Конструкция детали имеет две специальные биметаллические пластины разных размеров и с разными коэффициентами расширения. Один элемент обладает большими способностями расширения, а другой – минимальными такими возможностями. Для производства таких пластин применяется инвар или сталь специального состава, которая отличается немагнитными или хромированными элементами.

Надежное и жесткое крепление таких компонентов между собой обеспечивается применением технологии сварки или прокатных станков.

Работа устройства обеспечивается за счет процесса нагрева биметаллической поверхности, ее изгиба до определенных показателей, который происходит в результате теплового воздействия. Полученное тепло преобразовывается в пластине нагрузочным током определенных параметров.

В зависимости от особенностей конструкции реле, его нагрев может обеспечиваться через специальный нагреватель, который пропускает ток.

Для обеспечения эффективного выполнения необходимых функций применяется комбинированная система – нагрев пластины происходит посредством воздействия тока на ее поверхность и дополнительной установки нагревательного компонента.

Их взаимодействие обеспечивает достаточный прогиб пластины и надежный контакт с блоком детали.

При достижении максимально допустимого уровня температуры пластина выгибается до нужного положения, чтобы надежно и точно воздействовать на специальную защелку. Такое воздействие приводит в действие пружину, которая обеспечивает разъединение контактов.

Эти процессы необходимы для прекращения работы устройства в случае возникновения риска перегрева и поломки агрегата. Прекращение работы двигателя с целью сохранения целостности обмотки и работоспособности всех деталей устройства может проводиться за доли секунды или с выдержкой определенного времени.

Корректность работы таких компонентов напрямую определяет безопасность и надежность работы приборов с электрическими двигателями и многих других электроприборов.

Сфера применения приборов

Электротепловые реле – это компоненты тепловой защиты, которые помогают предотвратить поломки и аварийные ситуации во время использования электрических приборов в условиях перегрузки или эксплуатации в сложных условиях.

Сферой применения такого вида электрических деталей является создание:

• температурных детекторов, которые контролируют работу различных устройств;
• защитных устройств, которые обеспечивают прекращение работы механизмов;
• датчиков времени.

Разновидности тепловых реле

В зависимости от особенностей конструкции, механизмов взаимодействия с другими компонентами в агрегатах, способов крепления и установки тепловые реле бывают таких видов:

• ТРП – приборы, которые отличаются отличными показателями устойчивости к вибрациям и механическим воздействиям. Конструкция такого вида устройств предусматривает наличие специального нагревательного элемента для применения комбинированной системы нагрева. Используются ТРП для обслуживания установок, которые работают с применением постоянного тока высокой мощности. Эффективно защищают трехфазные моторы от перегрева и обеспечивают их нормальную работу.
• РТЛ – универсальные компоненты, которые обеспечивают отключение аппаратов для предотвращения сбоев и поломок. Такие элементы защищают механизмы от негативных последствий при отключении работы устройства в случае выпадения одной из электрических фаз, обеспечивают корректную работу при возникновении асимметрии тока, при затягивании запуска предотвращают перегрев деталей, прекращают работу агрегата в случае заклинивания исполнительных элементов. Устанавливаются для корректировки эксплуатации пусковых деталей или непосредственно на электрический механизм.
• РТТ – устанавливаются для обслуживания машин, которые характеризуются трехфазными типами компонентов. Применение РТТ защищает устройство от затянутых стартов или перегрузки аппарата. Монтаж таких реле необходим для производства и ремонта различных схем электрических механизмов и эффективного управления их работой, обустройства пусковых деталей.
• ТРН – деталь, которая отвечает за правильный режим работы двигателя и начало работы в нормальном порядке. Преимуществами такого вида оборудования является возможность использования в любых условиях температуры внешней среды без потери свойств. Отличительной особенностью конструкции такого реле стала возможность ручного управления – возвращения контактов прибора в первоначальное состояние ручным механическим воздействием на него. Подходят для использования в условиях подачи постоянного тока.
• РТИ – компонент, который позволяет сделать работу автоматических выключателей, предохранителей и других контрольных элементов более точной, надежной и эффективной. Такой вид реле представляет собой переключатели, для работы которых необходима постоянная подача электрической энергии. При этом потребление деталями энергоресурсов экономное и не требует больших затрат на его обслуживание.
• Твердотельные токовые детали – обеспечивают выполнение своих функций за счет вычисления средних температурных значений двигателя во время его активной работы. Реле позволяет контролировать не только нормальный запуск агрегата, но и постоянный мониторинг корректности его работы. Универсальность применения такого вида электроприборов позволяет без проблем монтировать детали для эксплуатации механизмов в любых погодных условиях и даже в специальных взрывоопасных зонах и районах проведения специфических задач.
• РТК – это коммутаторы пускового типа, которые применяются для контроля уровня температуры корпуса и его защиты от высокотемпературного воздействия. Характерными и обязательными чертами такого оборудования является высокая чувствительность к изменению температуры и быстрое выполнение отсоединения контактов для оперативного отключения прибора и сохранности его целостности и рабочего состояния.

Преимущества применения тепловых реле

Установка такого вида электрических элементов – это удобное и практичное решение проблемы чрезмерного перегрева деталей, который может возникать в результате высоких нагрузок работы двигателей электротехники в моменты большого энергопотребления.

Положительные характеристики таких компонентов:

• устройства отличаются небольшими размерами – это позволяет удобно и компактно устанавливать их в различных конструкциях;
• минимальные показатели веса – такие особенности позволяют дополнять агрегаты защитными деталями без увеличения их веса и удобного использования по назначению без трудностей с их перемещением или транспортировкой;
• простая конструкция детали позволяет надежно выполнять свои функции, она легко поддается ремонту, если возникает такая необходимость;
• долговечность использования без сбоев позволяет обеспечивать хорошую, бесперебойную и безопасную работу электрической техники многие годы;
• простое и недорогое обслуживание;
• доступные цены на оборудование.

Основное назначение теплового реле – это надежная защита электрооборудования от перегрева и негативного воздействия высоких температур на обмотку, корпус и другие детали устройства. От эффективности их работы и оперативного отключения агрегатов при возникновении нештатных ситуаций напрямую зависит срок службы электроприборов. 

Возврат к списку

Обратная связь

Похожие статьи

Как выбрать термоусадку для проводов

В этой статье расскажем, как выбрать термоусадку для модулей и проводов.

Подробнее ➜

Выпрямительные диоды: предназначение, технические характеристики

Основное применение выпрямительных диодов вытекает из их названия — преобразование переменного тока в постоянный. Причем предназначены полупроводниковые приборы этого типа в основном для питающих силовых цепей. Они часто используются во многих узлах электрооборудования, а также в приборах электромеханики, автоматики, элементов освещения.

Подробнее ➜

Основные технические характеристики микросхем

Микросхемы используются практически в каждом современном приборе, придавая ему компактность и возможность эффективно выполнять требуемые функции.

Подробнее ➜

---

Что такое тепловое реле перегрузки? – Schneider Electric

Тепловые реле перегрузки предназначены для обеспечения электромеханической защиты двигателей от перегрузки из-за чрезмерного потребления входных токов из главной цепи. Эти электронные компоненты могут обеспечить надежную защиту от необратимых электрических повреждений во время электрических аномалий, таких как обрыв фазы и перенапряжение.

Как работает тепловое реле перегрузки?

Тепловые реле перегрузки позволяют безвредным временным перегрузкам проходить через цепь без нарушения электрической цепи и отключают обрыв цепи только при обнаружении любого протекания тока неестественно высокого уровня, таким образом защищая подключенный двигатель от любого электрического повреждения.

Тепловое реле перегрузки оснащено электрическими контактами, которые чувствительны к теплу и могут замыкать или размыкать цепь в зависимости от температуры на катушке реле. В случае, если двигатель потребляет ток при опасно высоком напряжении, электрическая катушка реле нагревается, отключая электрические контакты и прерывая поток электричества по цепи. Эти электрические контакты могут управляться вручную или автоматически для возобновления электрического потока после того, как катушка реле достаточно остынет.

Автоматический сброс по сравнению с ручным сбросом на тепловых реле перегрузки

Тепловые реле перегрузки, которые производятся для коммерческого использования, в основном доступны с двумя типами сброса — автоматическим и ручным. В зависимости от типа управления вы можете различать их следующим образом:

Тепловое реле перегрузки с ручным сбросом

Тепловое реле перегрузки с ручным сбросом требует физического вмешательства пользователя и перезапуска двигателя после срабатывания реле из-за перегрева . Пользователь должен физически присутствовать, чтобы управлять кнопкой пуска или внешним переключателем, который подает питание на катушку контактора для запуска двигателя.

Тем не менее, тепловые реле перегрузки могут быть перезапущены только после того, как они достаточно остынут. Пользователь должен иметь возможность вручную следить за охлаждением реле, а также учитывать внешние факторы, такие как солнечный свет, температура окружающей среды и поток воздуха, прежде чем двигатель можно будет перезапустить.

Тепловое реле с автоматическим сбросом

В отличие от тепловых реле с ручным сбросом, автоматические реле с функцией автоматического сброса оснащены биметаллической пластиной, которая может определить, достаточно ли охладилось реле, прежде чем оно вернется в исходное состояние. состояние, прежде чем установить контакт, чтобы возобновить работу реле и автоматически перезапустить двигатель.

Тепловое реле перегрузки с автоматическим сбросом не требует ручного вмешательства. Однако, несмотря на его очевидное преимущество, тепловые реле перегрузки с автоматическим сбросом часто могут быть непредсказуемыми, поскольку скорость охлаждения перегрузки не всегда постоянна, и это может привести к резкому перезапуску двигателя без какого-либо предупреждения.

Преимущества и недостатки тепловых реле перегрузки

Существует несколько преимуществ и недостатков, связанных с использованием тепловых реле перегрузки для электрической защиты, и некоторые из них следующие:

Преимущества тепловых реле перегрузки

– Реле тепловой защиты основаны на простом, но эффективном принципе работы, который обеспечивает большую точность и поддержку подключенных двигателей.

– Тепловые реле перегрузки в основном используются для предотвращения перегрева электродвигателей с течением времени. Эти реле удобно использовать в 1- и 3-фазных электродвигателях.

— Некоторые модели тепловых реле перегрузки предназначены для обеспечения защиты от внутренних потерь фазы.

– Тепловые реле перегрузки известны своей простотой установки. Большинство моделей тепловых реле перегрузки можно монтировать непосредственно на контакторы или удобно монтировать на панель управления с помощью переходников на рейку.

— Некоторые модели тепловых реле перегрузки оснащены внутренними кнопками выбора класса срабатывания.

– Модели тепловых реле перегрузки оснащены функциями автоматического и ручного сброса для упрощения операций.

 – у них есть внутренняя тестовая кнопка для устранения неполадок.

– Тепловые реле перегрузки активны в широком и регулируемом диапазоне тока.

– Эти модели реле имеют механизм без отключения для оптимальной работы.

– Имеют функции температурной компенсации для точной работы.

– Тепловые реле перегрузки — это экономичные устройства, которые можно легко использовать где угодно.

Недостатки тепловых реле перегрузки

– Хотя тепловые реле перегрузки обеспечивают электрическую защиту, они не имеют защиты от короткого замыкания.

– Тепловые реле перегрузки не предназначены для прямого отключения. Вместо этого их необходимо использовать с другими коммутационными и электрическими защитными устройствами для отключения цепи под напряжением.

– Большинство устройств защиты от тепловой перегрузки работают медленно.

– Устройства защиты от тепловой перегрузки оптимально работают в цепях с низким сопротивлением. Они не всегда работают так же хорошо при использовании в тяжелых схемах.

– За исключением самых сложных моделей, тепловые реле перегрузки редко способны выдерживать вибрации и удары электрическим током.

– Поскольку тепловые реле перегрузки не имеют высокой частоты переключения, им часто требуется время для охлаждения после того, как они перегрелись и сработали.

Тепловые реле перегрузки из интернет-магазина Schneider Electric

Если вы хотите обеспечить дома или на рабочем месте наилучшую электрическую защиту от колебаний напряжения, перегрузок и электрических аномалий, вам подойдет интернет-магазин Schneider Electric.

В интернет-магазине Schneider Electric вы можете просмотреть широкий ассортимент электротехнической продукции и компонентов и купить электрозащитное устройство самого высокого качества, не выходя из дома, причем по удивительно выгодным ценам!

Что такое тепловое реле?

Технические руководства

1 Views

3 года назад

Тепловые реле — это тип электрического устройства, используемого для защиты двигателей и электрических цепей от перегрузки, часто используемого с контакторами. Тепловые реле имеют функцию автоматического переключения контактов за счет теплового расширения и сжатия металлических стержней.

Применение тепловых реле

Тепловые реле снабжены контактором для защиты электрооборудования, особенно электродвигателей, при перегрузке по току, перегрузке во время работы.

Примечание. Тепловые реле работают только для изменения состояния контактов, но не для отключения питания, поэтому их необходимо комбинировать с другим переключателем.

Характеристика тепловых реле заключается в том, что им требуется определенное время для срабатывания на основе механизма теплового расширения, и они не срабатывают так быстро (мгновенно), как электромагнитные переключатели. Поэтому тепловые реле используются только для защиты от перегрузки, а не для защиты от короткого замыкания. Для защиты от короткого замыкания необходимо использовать с аптоматом, предохранителем.

Тепловые реле, работающие при переменном напряжении до 500В, частотой 50Гц, имеют диапазон действия от нескольких сотен мА до нескольких сотен А. Тепловые реле Mitsubishi, LS, Schneider имеют диапазон от 0,1А до 800А.

Структура теплового реле

Примечание:

1. Рычаг
2. Контакт нормально замкнутый
3. Нормально открытый контакт
909119 Винт регулировки тока удара100120
4. Нагревательный провод
5. Рычаг
6. Кнопка сброса

Можно сказать, что тепловое реле не слишком сложное, а использование очень простое.

Принцип работы тепловых реле

В соответствии со своим названием тепловые реле работают на основе изменения температуры тока. Когда ток перегружен, выделяется огромное количество тепла, которое вызывает нагрев металлической пластины реле, что приводит к расширению. В составе теплового реле чрезвычайно важную роль для эффективной работы устройства играет двойная металлическая пластина. Эта двойная металлическая пластина изготовлена ​​из двух металлических стержней с разным коэффициентом удлинения.

Как правило, первый металлический стержень будет иметь меньший коэффициент расширения и часто инвар (включая 36% Ni + 64% Fe). Второй металлический стержень обычно изготавливают из латуни или хромоникелевой стали, так как его показатель расширения примерно в 20 раз больше, чем у инвара. Две плиты собираются в один лист путем горячей прокатки или сварки.

Когда ток резко меняется, температура воздействует на двойной стальной стержень, так что он изгибается в направлении металлического стержня с меньшим коэффициентом расширения, который теперь можно использовать непосредственно для тока или окружающего провода сопротивления. . Величина изгиба больше или меньше зависит от длины и толщины металлического стержня.

Классификация тепловых реле

– По конструкции тепловые реле делятся на два типа : открытого типа и закрытого типа.

– Использование по запросу: Одно- и двухполюсное исполнение.

– По методу нагрева:

+ Прямой нагрев: электричество проходит непосредственно через двойную металлическую пластину. Этот тип имеет простую конструкцию, но при изменении номинального тока необходимо менять пластину Двойной металл, этот тип не удобен.

+ Косвенный нагрев: электрический ток протекает через независимый нагревательный элемент, косвенно излучаемое тепло вызывает изгиб металлической пластины. Этот тип имеет то преимущество, что при изменении номинального тока нам нужно только заменить нагревательный элемент. Недостатком этого типа является то, что при большой перегрузке нагревательный элемент может достигать довольно высоких температур, но из-за плохой теплопередачи воздуха металлический лист не успевает отравляться и нагревательный элемент перегорает.

+ Комбинированное отопление: Этот тип относительно хорош, потому что он работает прямо и косвенно. Обладает относительно высокой термической стабильностью и может работать при многократных перегрузках
больших.

Как выбрать тепловое реле

Тепловые реле используются для защиты двигателя от перегрузки, поэтому при выборе теплового реле необходимо выбрать правильный тип двигателя для защиты. Во многих случаях пользователь выбирает тепловое реле в соответствии с током контактора или аптомата, что неверно и приводит к сгоранию двигателя при перегрузке.

Ниже представлена ​​таблица тепловых реле по мощности двигателя:

Некоторые замечания по выбору тепловых реле:

+ Выбирайте тепловое реле с регулируемым порогом, соответствующим рабочему диапазону двигателя или чуть выше. Нижний порог регулирования теплового реле должен быть ниже середины рабочего диапазона двигателя. Максимальный регулируемый порог теплового реле должен быть выше верхнего предела рабочего диапазона двигателя.