2.3. Конструкции электротепловых реле
Магнитные пускатели
и контакторы комплектуются с однофазным
тепловым реле типа ТРП,
имеющим комбинированную систему
нагрева, плавную регулировку (ручную)
тока срабатывания в пределах
номинального тока установки. Эта
регулировка осуществляется ручкой,
изменяющей первоначальную деформацию
биметаллической пластины. Возврат реле
в исходное положение после срабатывания
производится кнопкой. Возможно исполнение
с самовозвратом после остывания
биметалла. Высокая температура (выше
200 0С)
уменьшает зависимость работы реле от
температуры окружающей среды. Уставка
меняется на 5% при изменении температуры
окружающей среды на 10 0С.
Реле обладает высокой ударо- и
вибростойкостью.
В электроприводе
применяются электротепловые реле
двухполюсные типа ТРН
на номинальные токи от 0,32 до 40А,
однополюсные ТРТП
на токи от
1,75 до 550А, трёхполюсные типа РТЛ
на токи от 0,17 до 200А. Они все допускают
регулирование пределов уставки тепловой
защиты; при токе
время их срабатывания составляет 20
минут.
Реле могут работать в сетях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В.
Реле работают при токах, не превышающих 8-кратный ток любой установки, и допускают нагрузку 18-кратным номинальным током нагревательного элемента в течение 0,5 с для реле с элементом на номинальные токи до 10 А и в течение 1с для реле с нагревательным элементом на большие токи.
Срок работы реле составляет не менее 5000 срабатываний.
Реле электротепловое типа РТТ5-80 на номинальный ток 80 А выпущен взамен реле типа РТТ2 на номинальные токи несрабатывания от 40 до 80 А.
Данное реле имеет улучшенные защитные характеристики, улучшенную металлоёмкость и устойчивую площадь, улучшенные эксплуатационные свойства.
Реле имеет три полюса с устройством ускоренного срабатывания, температурный компенсатор, регулятор тока уставки токов несрабатывания, один переключающий и один размыкающий контакт, ручной возврат и самовозврат, переднее присоединение внешних проводников, несменяемые нагреватели, возможность визуального обзора состояния контактов и срабатывания реле.
Электротепловое реле РТТ5-80 с самовозвратом имеет один переключающий контакт, а реле с ручным возвратом один размыкающий контакт. Время возврата 1,5 мин для реле с ручным возвратом; 4 мин для реле с самовозвратом.
Номинальное
напряжение главных цепей и вспомогательных
контактов реле 660 В переменного тока
частоты 50 (60) Гц и 440 В постоянного тока.
Номинальный ток вспомогательных
контактов электротеплового реле 6,3 А.
Время срабатывания при токе
– 20 минут.
Реле представляет собой моноблочную конструкцию и имеет втычное исполнение. Масса не более 0,28 кг.
В лабораторной установке используются реле типа ТРН-10. Они имеют общую конструкцию и отличаются один от другого только нагревателями, размерами силовых зажимов и корпусов.
Компоновка реле симметричная – между двумя полюсами с тепловыми элементами, расположенными в крайних ячейках пластмассового корпуса. В средней ячейке располагаются температурный компенсатор, эксцентриковый регулятор тока уставки, защёлочный механизм срабатывания, контактная группа с одним размыкающим контактом мостикового типа (с двойным разрывом цепи) и кнопка ручного возврата.
Тепловые элементы состоят из термобиметаллической пластины и расположенного под ней сменного нагревателя, который двумя винтами (по одному с каждого конца) крепится к силовым зажимам реле.
Нагреватели закрыты легкоснимаемой пластмассовой крышкой (удерживается пружиной).
Ток уставки может регулироваться поворотом эксцентрика (плавно), а также сменой нагревателя (ступенчато), т. е. изменением номинального тока теплового элемента.
На каждом нагревателе имеется маркировка (обозначает величину номинального тока теплового элемента) и товарный знак завода-изготовителя, который ставится также и на корпусе реле.
Отечественная промышленность выпускает в настоящее время тепловые реле с улучшенными характеристиками:
РТЛ – трехполюсные тепловые реле с ручным или автоматическим повторным взводом с диапазонами уставок 0,1 – 25 А, 23 – 40 А, 17 – 104 А;
РТИ – предназначены для защиты электродвигателей от перегрузки, асимметрии фаз, затянувшегося пуска, заклинивания ротора. Для защиты от тока короткого замыкания необходимо устанавливать предохранители или автоматические выключатели соответствующего номинала. Выпускаются на номинальное рабочее напряжение 660 В с диапазонами уставок от 0,1 до 93 А.
Многие зарубежные электротехнические фирмы-изготовители защитных устройств и аппаратуры выпускают как сами тепловые реле, так и разноообразные многофункциональные реле защиты и управления. Например, тепловые реле защиты от перегрузки фирмы «Schneider Electric», такие как LR2 (диапазон токов уставки 0,11 – 16 А); LRD (0,1 – 150 А); LR9 (30 – 630 А).
Данные реле могут использоваться в цепях постоянного и переменного тока и обычно:
- являются трехполюсными;
- снабжены устройством компенсации изменений температуры окружающей среды;
- обладают возможностью ручного или автоматического возврата в исходное положение;
- снабжены шкалой установки тока при полной нагрузке, позволяющей задавать ток при полной нагрузке, указанный на заводской табличке двигателя.
Также они могут обеспечивать защиту от обрыва фазы, известную, как «дифференциальная». Реле подобного типа отличаются высокой надежностью и относительно низкой ценой.
В последнее время на смену тепловым реле с традиционным биметаллическим элементом приходят электронные тепловые реле защиты от перегрузки. Достоинством данных электронных устройств является возможность применения более сложных алгоритмов защиты электродвигателя. Как правило, электронные тепловые реле входят в состав более сложных многофункциональных устройств защиты и управления электродвигателем. Например, системы TeSys U и TeSys T фирмы «Schneider Electric».
Это фактически высокоэффективная система, обеспечивающая многофункциональную защиту. При совместной работе с дополнительными устройствами реле обеспечивают:
- тепловую защиту (тепловое реле с РТС-датчиками);
- защиту от заклинивания ротора и перегрузки по вращающему моменту;
- защиту от неправильного чередования фаз;
- защиту от утечки на землю;
- защиту от работы «вхолостую»;
- сигнализацию.
Системы TeSys U и TeSys T конфигурируются с помощью специального программного обеспечения и подключаются к системам автоматического управления по шинам обмена данными (Modbus, Profibus DP, Device Net, CAN open).