Relés tèrmics electrònics per a la protecció contra sobrecàrregues del motor

Per a què serveixen els relés tèrmics?

Els relés tèrmics s'utilitzen per protegir els motors elèctrics de sobrecàrregues. Com que el sobreescalfament és una conseqüència de la sobreintensitat, aquest relé protegeix el motor de la sobreintensitat com a tal i del sobreescalfament. És a dir, es recomana l'ús d'un relé tèrmic en situacions en què els corrents a la xarxa de subministrament i, en conseqüència, a la càrrega subministrada per algun motiu poden superar la valoració permesa fins a 1,11 - 7 vegades, i llavors la configuració del relé serà evitar la destrucció de l'equip.

Si l'equip és responsable d'un treball precís i responsable, s'ha de protegir del sobreescalfament, en cas contrari es produiria danys. De fet, el relé tèrmic compararà el valor efectiu del corrent que flueix amb la configuració i protegirà l'equip si es supera la configuració; després d'un període de temps estrictament definit, s'obrirà el circuit de càrrega, l'equip es desarà.

Els circuits de potència són commutats per contactors i, a continuació, el relé tèrmic només controla el subministrament als contactors i no es requereix una alta estabilitat de corrent des del mateix relé. El relé en forma d'unitat auxiliar unificada està connectat al contactor i el mateix contactor de potència commuta la càrrega.

Els relés solen tenir contactes normalment oberts i normalment tancats, els primers encarregats d'alimentar el llum de senyalització (per exemple) i els segons d'alimentar el contactor.

Quan la temperatura de l'equip elèctric es troba dins dels límits permesos establerts, el relé tèrmic manté el circuit tancat i, tan aviat com es produeix un excés, s'apaga després d'un cert període de temps, i com més gran és la relació entre el corrent de sobrecàrrega i el nominal, més ràpid s'activa el relé, perquè com més gran sigui el corrent, més ràpid s'escalfa el cable i no s'ha de permetre el sobreescalfament de cap part de l'equip protegit.

Paràmetres del relé tèrmic

A alts valors de sobrecàrrega (diverses vegades), característics d'un curtcircuit, l'obertura es realitza mitjançant un disjuntor amb un desbloqueig electromagnètic o un fusible. En general, les causes de la sobrecàrrega poden ser diferents, per exemple, una arrencada dura regular d'un motor elèctric o operacions freqüents d'encesa i apagat. Aleshores el disparador serà fals.

Per excloure falses alarmes, la configuració s'estableix sense reserves, la diferència només és en les classes dels mateixos relés de 5 a 40, que indica el temps de resposta: classe 5 - 3 segons amb una sobrecàrrega deu vegades, classe 10 - 6 segons amb un sobrecàrrega deu vegades, etc., determinada a una temperatura ambient de 20 °C, amb funcionament trifàsic simètric, per sobrecàrrega en estat fred. La configuració mostra el corrent de sobrecàrrega i la classe mostra el temps màxim de viatge en segons.

Una característica important del relé tèrmic són els valors límit de múltiples sobrecàrregues a llarg termini, aproximadament una hora. Aquesta és la condició en què es garanteix que el relé funcionarà o no funciona. Per tant, si el llindar s'estableix com a 1,14 ± 0,06, a 1,2 es garanteix que el relé funcionarà i a 1,06 definitivament no funcionarà.

Aquest paràmetre és extremadament important, determina la precisió i fiabilitat de la protecció i també ajuda a prevenir falses alarmes.Els relés de màxima qualitat estan compensats per temperatura per garantir un funcionament constant a totes les temperatures ambient.

D'acord amb les característiques de l'equip protegit, també es selecciona el temps de resposta del relé tèrmic, tenint en compte la velocitat de sobrecàrrega permesa. Els múltiples grans, fins a 10 vegades, requereixen un enfocament més exhaustiu. Per exemple, la classe 10 es considera universal i és adequada per a motors elèctrics d'arrencada fàcil.

Per a sortides pesades, les classes 20, 30 o 40 són més adequades. Classe 5: si es requereix una alta precisió, per exemple, si la càrrega és de baixa inèrcia.Per regla general, els fabricants de relés tèrmics a la documentació adjunta indiquen l'equip més adequat per als quals la classe d'aquesta característica de protecció és actualment la millor.

El temps real d'activació del relé és important aquí, ha de coincidir amb la dependència estàndard. Els millors relés tèrmics amb una sobrecàrrega de 3 a 7,2 vegades tenen una desviació màxima del temps de viatge de l'estàndard de no més del 20% cap amunt i cap avall. Amb un augment de la temperatura, per exemple a causa del preescalfament amb corrent nominal, el temps d'aturada és de 2,5 a 4 vegades més curt que l'estàndard a 20 ° C.

Inconvenients dels relés tèrmics simples

Els relés tèrmics trifàsics són més versàtils, controlen els corrents en les tres fases i són aplicables a circuits monofàsics, per a corrent altern i continu.

Però si les fases es carreguen molt asimètricament? Aleshores, la temperatura en una de les fases augmentarà més ràpidament i l'equip es sobreescalfarà perillosament, perquè el valor efectiu del corrent de les tres fases no permetrà la detecció de perill. Com a resultat, el temps d'activació i el corrent crític de la configuració del relé tèrmic serà realment inferior a la situació real.

Per resoldre el problema més ràpidament, es necessita un relé tèrmic més modern, amb protecció integrada contra l'asimetria del corrent de fase. En aquests relés, en cas de desequilibri o de pèrdua de fase, el temps de resposta i el corrent canviaran en conseqüència i la protecció es mantindrà fiable.

Els relés tèrmics solen fer-se a partir de seccionadors bimetàl·lics. Quan s'escalfa pel corrent, la placa es doblega i activa el mecanisme d'apagat, el relé s'activa: canvia a l'estat "apagat".Quan la placa es refreda, el mecanisme tornarà al seu estat original "encès". La senzillesa del disseny dels relés convencionals impressiona pel seu baix cost i un bon aïllament acústic. Però per a equips més prims, es necessiten relés tèrmics més precisos, electrònics.

Relés tèrmics electrònics

Els relés tèrmics no volàtils electrònics, com les sèries Siemens 3RB20 i 3RB21, estan equipats amb sistemes de mesura integrats per a corrents de fins a 630 A. Aquests relés són independents del corrent i són capaços de protegir les càrregues en qualsevol mode, fins i tot amb pesades. arrencada, i amb fases obertes o desequilibrades.

En cas de sobrecàrrega de corrent, amb una interrupció d'una de les fases o amb un desequilibri, la intensitat, per exemple en el motor, augmenta i arriba a ser superior a la configuració. Un transformador de corrent integrat registra el corrent i l'electrònica processa el valor mesurat actualment i, si supera el valor establert, es transmet un pols d'intervenció a l'interruptor, que desconnecta la càrrega obrint el contactor extern. El relé en si està muntat al contactor. El temps d'activació està estrictament relacionat amb la relació entre el corrent d'intervenció i el corrent de configuració.

El relé tèrmic electrònic Siemens 3RB21 no només és capaç de protegir contra el sobreescalfament per asimetria de fase, sobreintensitat o pèrdua de fase, sinó que també té un sistema intern de detecció de fallades a terra (excepte per a les combinacions estrella-triangle). Per exemple, es detectaran immediatament falles a terra incompletes per danys a l'aïllament o humitat i s'obrirà el circuit de càrrega.

Quan el relé s'activa, l'indicador s'il·luminarà indicant la condició d'intervenció.És possible el restabliment automàtic o manual. El reinici automàtic es produeix després d'un temps establert, després del qual el relé tornarà a tancar el contactor.