Elektronički toplinski releji za zaštitu motora od preopterećenja

Čemu služe toplinski releji?

Za zaštitu elektromotora od preopterećenja koriste se toplinski releji. Budući da je pregrijavanje posljedica prekomjerne struje, takav relej štiti motor od prevelike struje kao takve i od pregrijavanja. Odnosno, uporaba toplinskog releja preporuča se u situacijama kada struje u opskrbnoj mreži i, sukladno tome, u isporučenom opterećenju iz nekog razloga mogu premašiti dopuštenu ocjenu do 1,11 - 7 puta, a tada će postavka releja spriječiti uništenje opreme.

Ako je oprema odgovorna za precizan i odgovoran rad, tada se mora zaštititi od pregrijavanja, inače će doći do oštećenja. Zapravo, toplinski relej će usporediti efektivnu vrijednost struje koja teče s postavkom i zaštititi opremu ako je postavka prekoračena - nakon strogo definiranog vremenskog razdoblja krug opterećenja će se otvoriti, oprema će biti spremljena.

Strujni krugovi se preklapaju kontaktorima i tada toplinski relej samo kontrolira napajanje kontaktora i od samog releja nije potrebna visoka strujna stabilnost. Relej u obliku pomoćne jedinstvene jedinice spojen je na kontaktor, a sam kontaktor snage prebacuje opterećenje.

Releji obično imaju normalno otvorene i normalno zatvorene kontakte, prvi je odgovoran za napajanje signalne lampice (na primjer), a drugi za napajanje kontaktora.

Kada je temperatura električne opreme unutar utvrđenih dopuštenih granica, toplinski relej drži krug zatvorenim, a čim dođe do prekoračenja, isključuje se nakon određenog vremena, a što je veći omjer struje preopterećenja prema nominalno, brže se aktivira relej, jer što je veća struja, to se žica brže zagrijava, a ne smije se dopustiti pregrijavanje bilo kojeg dijela štićene opreme.

Parametri toplinskog releja

Pri visokim vrijednostima preopterećenja (nekoliko puta), karakterističnim za kratki spoj, otvaranje se izvodi prekidačem s elektromagnetskim okidačem ili osiguračem. Općenito, uzroci preopterećenja mogu biti različiti, na primjer, redovito teško pokretanje elektromotora ili česte operacije on-off. Tada će okidač biti lažan.

Kako bi se isključili lažni alarmi, postavka je postavljena bez rezervi, razlika je samo u klasama samih releja od 5 do 40, što ukazuje na vrijeme odziva: klasa 5 — 3 sekunde s deseterostrukim preopterećenjem, klasa 10 — 6 sekundi s deseterostruko preopterećenje itd., određeno pri temperaturi okoline od 20 °C, sa simetričnim trofaznim pogonom, za preopterećenje u hladnom stanju. Postavka pokazuje struju preopterećenja, a klasa prikazuje maksimalno vrijeme isključivanja u sekundama.

Važna karakteristika toplinskog releja su granične vrijednosti višestrukih dugotrajnih preopterećenja - oko sat vremena. Ovo je uvjet pod kojim je zajamčeno da relej radi ili ne radi. Dakle, ako je prag postavljen na 1,14 ± 0,06, tada je na 1,2 relej zajamčen da radi, a na 1,06 sigurno neće raditi.

Ovaj parametar je iznimno važan, određuje točnost i pouzdanost zaštite, a također pomaže u sprječavanju lažnih alarma.Najkvalitetniji releji su temperaturno kompenzirani kako bi se osigurao konstantan rad na svim temperaturama okoline.

U skladu sa karakteristikama zaštićene opreme odabire se i vrijeme odziva toplinskog releja, uzimajući u obzir dopuštenu brzinu preopterećenja. Veliki višekratnici — do 10 puta — zahtijevaju temeljitiji pristup. Na primjer, klasa 10 smatra se univerzalnom i prikladna je za elektromotore s lakim pokretanjem.

Za teške startove prikladnija je klasa 20, klasa 30 ili klasa 40. Klasa 5 — ako je potrebna velika točnost, na primjer, ako je teret male inercije.U pravilu proizvođači toplinskih releja u popratnoj dokumentaciji navode najprikladniju opremu za koju je klasa ove zaštitne karakteristike trenutno najbolja.

Ovdje je važno stvarno vrijeme aktiviranja releja, ono mora odgovarati standardnoj ovisnosti. Najbolji toplinski releji s preopterećenjem od 3 do 7,2 puta imaju maksimalno odstupanje vremena okidanja od standarda ne više od 20% prema dolje i gore. S povećanjem temperature, npr. zbog predgrijavanja nazivnom strujom, vrijeme gašenja je 2,5 do 4 puta kraće od standarda na 20°C.

Nedostaci jednostavnih toplinskih releja

Trofazni toplinski releji su svestraniji, oni prate struje u sve tri faze i primjenjivi su na jednofazne krugove, za izmjeničnu i istosmjernu struju.

Ali ako su faze opterećene vrlo asimetrično? Tada će temperatura u jednoj od faza rasti brže i oprema će se opasno pregrijati, jer efektivna vrijednost struje tri faze neće dopustiti otkrivanje opasnosti. Kao rezultat toga, vrijeme okidanja i kritična struja postavke toplinskog releja zapravo će biti niži od stvarne situacije.

Za brže rješavanje problema potreban je moderniji toplinski relej s integriranom zaštitom od asimetrije fazne struje. U takvim relejima, u slučaju neuravnoteženosti ili u slučaju gubitka faze, vrijeme odziva i struja će se promijeniti u skladu s tim, a zaštita će ostati pouzdana.

Toplinski releji obično se izrađuju na bazi bimetalnih rastavljača. Kada se zagrije strujom, ploča se savija i aktivira mehanizam za isključivanje, relej se aktivira - prebacuje se u stanje "isključeno".Kada se ploča ohladi, mehanizam će se vratiti u prvobitno stanje "uključeno". Jednostavnost dizajna konvencionalnih releja impresionira njihovom niskom cijenom i dobrom izolacijom buke. Ali za tanju opremu potrebni su precizniji toplinski releji - elektronički.

Elektronički toplinski releji

Elektronički trajni toplinski releji, kao što su serije Siemens 3RB20 i 3RB21, opremljeni su ugrađenim mjernim sustavima za struje do 630 A. Ovi releji su neovisni o struji i mogu zaštititi trošila u bilo kojem načinu rada, čak i s teškim pokretanje, te s otvorenim ili neuravnoteženim fazama.

U slučaju strujnog preopterećenja, s prekidom jedne od faza ili s neravnotežom, struja, na primjer u motoru, raste i postaje veća od podešene. Integrirani strujni transformator registrira struju, a elektronika obrađuje trenutno izmjerenu vrijednost, a ako ona prijeđe zadanu vrijednost, isključni impuls se prenosi na prekidač koji isključuje trošilo otvaranjem vanjskog kontaktora. Sam relej je montiran na kontaktor. Vrijeme okidanja je strogo povezano s omjerom struje okidanja i struje podešavanja.

Elektronički toplinski relej Siemens 3RB21 ne samo da može zaštititi od pregrijavanja zbog fazne asimetrije, prekomjerne struje ili gubitka faze, već ima i unutarnji sustav detekcije zemljospoja (osim za kombinacije zvijezda-trokut). Na primjer, nepotpuni zemljospojevi zbog oštećenja izolacije ili vlage odmah će se detektirati i krug opterećenja će se otvoriti.

Kada je relej aktiviran, indikator će svijetliti, signalizirajući stanje okidanja.Moguće je automatsko resetiranje ili ručno resetiranje. Automatski reset se događa nakon postavljenog vremena, nakon čega će relej ponovno zatvoriti kontaktor.