Тепловое реле используется для отключения цепи питания электродвигателя при превышении допустимого тока нагрузки, которое возникает по разным причинам: механическая блокировка вала, износ подшипников, недостаточное охлаждение. Устройство состоит из теплового элемента (обычно биметаллической пластины), который при прохождении тока нагревается. Когда превышается допустимое значение, металл нагревается и начинает изгибаться. Это действие приводит к размыканию контактов и отключению оборудования от питания.
Виды тепловых реле
По конструкции и диапазону токовой нагрузки различают следующие виды устройств:
- РТЛ. Классифицируются по номинальному току несрабатывания на средней установке и имеют диапазон токовой уставки от 0,1 до 86 А. При перегрузке электродвигателя на 20% и при условии, что он достиг установившегося теплового состояния при номинальном токе, термореле отключает его через 20 минут. Потребляемая мощность одним полюсом реле не превышает 2 Вт. Допускается применение в цепях с номинальным напряжением 380 В на высоте до 4300 м, при этом температура окружающей среды не должна превышать 28 °C. Монтируются на контакторы серии ПМЛ или на клеммники КРЛ для монтажа винтами или на DIN-рейку. Степень защиты устройств составляет IP00;
- ТРП. Используются в промышленном оборудовании (станки, прессы, конвейерные линии) для защиты от кратковременных пиковых нагрузок. Различаются по номинальным токам несрабатывания — от 1,75 А до 550 А. Время срабатывания зависит от величины превышения тока: чем выше его значение, тем быстрее происходит срабатывание. Эта зависимость описывается временем-токовой характеристикой, которая указывается в технических документациях и стандартах;
- РТТ. Защищают от перегрузок, перекоса фаз и механических повреждений ротора. Могут работать как самостоятельное устройство или в сочетании с магнитными пускателями ПМЕ или ПМА. Предназначены для работы в цепях переменного тока с номинальным напряжением до 660 В и частотой 50 или 60 Гц, а также в цепях постоянного тока с напряжением до 440 В. Конструкция состоит из трех полюсов с устройством ускоренного срабатывания, температурный компенсатор, регулятор уставки токов несрабатывания, указатель срабатывания и кнопку ручного возврата. Нагревательные элементы несменные. Внешние проводники подключаются спереди, а степень защиты может быть IP00 или IP20.
Сферы применения тепловых реле
Наиболее распространенный способ установки теплового реле — в комбинации с магнитным пускателем. В этой конфигурации устройство размещается между пускателем и электродвигателем для предотвращения перегрузок во время длительной работы двигателя. Некоторые модели (ТРН, РТТ) могут устанавливаться отдельно на монтажной панели или DIN-рейке.
Тепловые реле интегрируются в следующие системы:
- промышленное оборудование. На производстве алюминиевых профилей устанавливается на приводе экструдера. Если нагрузка на двигатель превышает норму (например, из-за неправильной настройки процесса), термореле срабатывает и останавливает работу, чтобы избежать выхода из строя дорогостоящего оборудования;
- электродвигатели насосов и вентиляторов. Насосы и вентиляторы работают в непрерывном режиме для циркуляции жидкостей или воздуха. Устройство исключает повреждение мотора путем отключения питания до нормализации условий работы. Например, в системах водоснабжения тепловой релейный блок защищает погружные насосы от перегрева, который может произойти при недостаточном уровне воды или попадании посторонних предметов в механизм насоса;
- тяговый транспорт и лифтовое оборудование. Постоянные пуски и остановки, большие механические нагрузки и высокая частота циклических операций делают эти системы уязвимыми перед перегрузками. В пассажирских лифтах тепловое реле устанавливается на двигатель привода кабины. Если кабина застрянет между этажами или произойдет превышение нагрузки (например, при попытке поднять больше пассажиров, чем разрешено), устройство сработает и остановит движение, исключив поломку;
- автоматизация производственных процессов. На автоматизированной линии сборки автомобилей тепловое реле контролирует работу роботизированных манипуляторов. Если один из роботов попытается захватить деталь большего размера или веса, чем предусмотрено программой, реле отключит питание, исключив поломку механизма захвата;
- защита трансформаторов и генераторов. На электростанциях тепловое реле следит за температурой обмоток генератора. Если температура поднимается выше допустимого уровня (из-за неисправности системы охлаждения или перегрузки), реле отключает генератор, защищая его от повреждений.
