Апарати захисту від довгочасних перевантажень

Найбільш поширеними апаратами захисту від довгочасних перевантажень є теплові реле і теплові розчіплювачі автоматичних вимикачів. Принцип дії цих апаратів захисту оснований на тепловій дії електричного струму. Силу струму в електричному колі можна контролювати за кількістю тепла, що виділяє струм при проходженні через послідовно ввімкнутий резистор. Якщо температура оточуючого середовища постійна, нагрівання резистора буде тим сильніше, чим більше тепла виділяється в ньому або чим більший за силою струм протікає по резистору. Такий резистор а апаратах захисту отримав назву нагрівного елемента.

На температуру нагрівання нагрівного елемента реагує біметалева пластинка, яка виконана з полосок двох металів чи металевих сплавів з різними коефіцієнтами лінійного розширення при нагріванні. Нагрівання біметалевої пластини нагрівним елементом викликає її деформацію: пластинка вигинається з опуклістю в бік металу чи сплаву, що має більший за значенням коефіцієнт лінійного розширення. При цьому деформація буде тин сильнішою, чіім вища температура нагрівного елемента. За величиною деформації біметалевої пластинки можна мати уявлення про силу струму, що протікає по нагрівному елементу.

Нагрівні елементи характеризуються номінальним струмом - найбільшим за значенням електричним струмом, довгочасне протікання якого по нагрівному елементу не викликає критичної деформації біметалевої пластинки. Якщо струм, що протікає по нагрівному елементу, перевершить значення номінального, деформація пластинки буде більша за критичну. При цьому вільний край біметалевої пластинки механічно діє на механізм розчіплювання защіпки привода - контакти автоматичного вимикача розходяться під дією звільнених пружин. У теплових реле критична деформація приводить до звільнення защіпки і розходження розмикаю чого контакту теплового реле. Теплові реле використовують сумісно з електромагнітними пускачами. Розмикаючий контакт теплового реле вмикають послідовно з котушкою (електромагнітом) електромагнітного пускача. Розмикання контакту теплового реле приводить до відсутності струму в котушці електромагнітного пускача, і вимикання електроприймача.

Теплові реле. І теплові розчіплювачі діють не миттєво, а інерційно. Тому вони не захищають електричну установку при короткочасних перевантаженнях, наприклад, при пуску трифазного електродвигуна з короткозамкненим ротором. Найчастіше їх використовують дня захисту електродвигуна від довгочасних перевантажень. Для такого захисту потрібно виконати умову

Іне = Інед,

де Іне - струм нагрівного елемент а теплового реле, А,

Інед - номінальний струм електродвигуна, що наводиться в його паспорті, А;

або Інтр = Інед,

де Інтр – номінальний струм теплового розчіплювала автоматичного вимикача, А

Вказівки до виконання роботи

1 Ознайомитися з будовою і принципом дії електричних апаратів захисту, що представлені на робочому столі лабораторії. Головні відомості про досліджувані апарата захисту занести до таблиці 7.1 в робочому зошиті.