Elektronski termični releji za zaščito pred preobremenitvijo motorja

Za kaj so termični releji?

Za zaščito elektromotorjev pred preobremenitvijo se uporabljajo termični releji. Ker je pregrevanje posledica prevelikega toka, takšen rele ščiti motor pred prevelikim tokom kot takim in pred pregrevanjem. To pomeni, da je uporaba termičnega releja priporočljiva v primerih, ko lahko tokovi v napajalnem omrežju in s tem v dobavljeni obremenitvi iz nekega razloga presežejo dovoljeno nazivno vrednost do 1,11-7-krat, nato pa bo nastavitev releja preprečiti uničenje opreme.

Če je oprema odgovorna za natančno in odgovorno delo, jo je treba zaščititi pred pregrevanjem, sicer pride do poškodb. Dejansko bo termični rele primerjal efektivno vrednost toka, ki teče, z nastavitvijo in zaščitil opremo, če je nastavitev presežena - po strogo določenem časovnem obdobju se bo tokokrog obremenitve odprl, oprema bo shranjena.

Močnostni tokokrogi se preklapljajo s kontaktorji in potem termični rele nadzoruje samo napajanje kontaktorjev in visoka tokovna stabilnost ni potrebna od samega releja. Rele v obliki pomožne enote je povezan s kontaktorjem, močnostni kontaktor pa sam preklaplja obremenitev.

Releji imajo običajno normalno odprte in normalno zaprte kontakte, pri čemer je prvi odgovoren za napajanje signalne lučke (na primer), drugi pa za napajanje kontaktorja.

Ko je temperatura električne opreme v uveljavljenih dovoljenih mejah, termični rele ohranja tokokrog zaprt in takoj, ko pride do presežka, se po določenem času izklopi in večje je razmerje preobremenitvenega toka do nominalno, hitreje se sproži rele, ker višji kot je tok, hitreje se segreje žica, pregrevanje katerega koli dela zaščitene opreme pa ne sme biti dovoljeno.

Parametri termičnega releja

Pri visokih vrednostih preobremenitve (večkrat), značilnih za kratek stik, odpiranje izvede odklopnik z elektromagnetnim sprožilcem ali varovalko. Na splošno so vzroki za preobremenitev lahko različni, na primer reden trd zagon elektromotorja ali pogoste operacije vklopa in izklopa. Potem bo sprožilec napačen.

Za izključitev lažnih alarmov je nastavitev nastavljena brez rezerv, razlika je le v razredih samih relejev od 5 do 40, kar označuje odzivni čas: razred 5 - 3 sekunde z desetkratno preobremenitvijo, razred 10 - 6 sekund z desetkratna preobremenitev itd., določena pri temperaturi okolja 20 ° C, s simetričnim trifaznim delovanjem, za preobremenitev v hladnem stanju. Nastavitev prikazuje preobremenitveni tok in razred prikazuje najdaljši čas izklopa v sekundah.

Pomembna značilnost termičnega releja so mejne vrednosti večkratnih dolgotrajnih preobremenitev - približno eno uro. To je pogoj, pod katerim je zagotovljeno, da rele deluje ali ne deluje. Torej, če je prag nastavljen na 1,14 ± 0,06, potem pri 1,2 rele zajamčeno deluje, pri 1,06 pa zagotovo ne bo deloval.

Ta parameter je izredno pomemben, saj določa natančnost in zanesljivost zaščite ter pomaga pri preprečevanju lažnih alarmov.Najkakovostnejši releji so temperaturno kompenzirani, kar zagotavlja stalno delovanje pri vseh temperaturah okolja.

V skladu z značilnostmi zaščitene opreme je izbran tudi odzivni čas termičnega releja ob upoštevanju dovoljene hitrosti preobremenitve. Veliki večkratniki – do 10-krat – zahtevajo temeljitejši pristop. Na primer, razred 10 velja za univerzalnega in je primeren za elektromotorje z enostavnim zagonom.

Za močne štarte so bolj primerni razred 20, razred 30 ali razred 40. Razred 5 — če je potrebna visoka natančnost, na primer, če je breme nizke vztrajnosti.Praviloma proizvajalci toplotnih relejev v priloženi dokumentaciji navedejo najprimernejšo opremo, za katero je razred te zaščitne lastnosti trenutno najboljši.

Tu je pomemben dejanski čas aktiviranja releja, ki mora ustrezati standardni odvisnosti. Najboljši termični releji s preobremenitvijo od 3 do 7,2-krat imajo največje odstopanje časa odklopa od standarda največ 20% navzdol in navzgor. S povišanjem temperature, na primer zaradi predgretja z nazivnim tokom, je čas izklopa 2,5- do 4-krat krajši od standardnega pri 20 °C.

Slabosti preprostih termičnih relejev

Trifazni termični releji so bolj vsestranski, spremljajo tokove v vseh treh fazah in so uporabni v enofaznih tokokrogih, za izmenični in enosmerni tok.

Če pa so faze obremenjene zelo asimetrično? Takrat se bo temperatura v eni od faz dvignila hitreje in oprema se bo nevarno pregrela, ker efektivna vrednost toka treh faz ne bo omogočala zaznavanja nevarnosti. Posledično bosta sprožilni čas in kritični tok nastavitve termičnega releja dejansko nižja od dejanske situacije.

Za hitrejšo rešitev problema je potreben sodobnejši toplotni rele z integrirano zaščito pred asimetrijo faznega toka. Pri takšnih relejih se v primeru neuravnoteženosti ali izgube faze odzivni čas in tok ustrezno spremenita, zaščita pa ostane zanesljiva.

Toplotni releji so običajno izdelani na osnovi bimetalnih ločilnikov. Pri segrevanju s tokom se plošča upogne in aktivira mehanizem za izklop, rele se aktivira - preklopi v stanje "izklopljeno".Ko se plošča ohladi, se mehanizem vrne v prvotno stanje "vklopljeno". Enostavnost zasnove običajnih relejev navdušuje z nizkimi stroški in dobro zvočno izolacijo. Toda za tanjšo opremo so potrebni natančnejši termični releji - elektronski.

Elektronski termični releji

Elektronski trajni termični releji, kot sta Siemensovi seriji 3RB20 in 3RB21, so opremljeni z vgrajenimi merilnimi sistemi za tokove do 630 A. Ti releji so neodvisni od toka in lahko zaščitijo obremenitve v katerem koli načinu, tudi pri težkih zagon in z odprtimi ali neuravnoteženimi fazami.

V primeru tokovne preobremenitve, s prekinitvijo ene od faz ali z neravnovesjem, se tok, na primer v motorju, poveča in postane višji od nastavitve. Integriran tokovni transformator registrira tok, elektronika pa obdela trenutno izmerjeno vrednost in če ta preseže nastavljeno vrednost, se sprožilni impulz prenese na odklopnik, ki z odpiranjem zunanjega kontaktorja odklopi breme. Sam rele je nameščen na kontaktorju. Čas sprožitve je strogo povezan z razmerjem med sprožilnim tokom in nastavitvenim tokom.

Elektronski termični rele Siemens 3RB21 ni sposoben samo zaščititi pred pregrevanjem zaradi fazne asimetrije, prevelikega toka ali izgube faze, ampak ima tudi notranji sistem za zaznavanje zemeljske napake (razen za kombinacije zvezda-trikot). Na primer, nepopolne ozemljitvene napake zaradi poškodbe izolacije ali vlage bodo takoj zaznane in tokokrog bremena se bo odprl.

Ko je rele aktiviran, bo indikator zasvetil in signaliziral stanje izklopa.Možna je samodejna ponastavitev ali ročna ponastavitev. Samodejna ponastavitev se pojavi po nastavljenem času, po katerem bo rele ponovno zaprl kontaktor.