Меню

Как регулировать тепловое реле



Регулировка и настройка тепловых реле и расцепителей автоматических выключателей

Основным средством защиты электроприводов от перегрузок в настоящее время являются тепловые реле, а также автоматические выключатели с тепловыми расцепителями. Наибольшее распространение получили двухполюсные реле типа ТРН и ТРП, а также трехполюсные — РТЛ, РТТ. Последние имеют улучшенные характеристики и обеспечивают защиту от несимметричных режимов.

При 20 % перегрузке тепловое реле должно отключать электродвигатель за время не более 20 мин, а при двукратной перегрузке — примерно за 2 мин. Однако это требование часто не выполняется по той причине, что номинальный ток нагревательного элемента теплового реле не соответствует номинальному току защищаемого электродвигателя. На работу тепловых реле существенное влияние оказывает температура окружающей среды.

Основным параметром тепловых реле является время-токовая защитная характеристика, т. е. зависимость времени срабатывания от величины перегрузки.

Первая из них — для реле, находящегося в холодном состоянии (разогрев током начинается, когда реле имеет температуру, равную температуре окружающей среды), и вторая — для реле, находящегося в горячем состоянии (режим перегрузки наступает после работы реле в течение 30 — 40 мин под номинальным током).

Рис. 1. Защитные характеристики теплового реле: 1 — зона срабатывания из холодного состояния, 2 — зона срабатывания из горячего состояния

Для обеспечения надежного и своевременного отключения электродвигателя при перегрузке тепловое реле должно настраиваться на специальном стенде. При этом исключается ошибка из-за естественного разброса номинальных токов заводских нагревательных элементов.

При проверке и настройке тепловой защиты на стенде используется так называемый метод фиктивных нагрузок. Через нагревательный элемент пропускают ток пониженного напряжения, имитируя таким образом реальную нагрузку, и по секундомеру определяют время срабатывания. В процессе настройки необходимо стремиться к тому, чтобы 5. 6-кратный ток отключался через 9 — 10 с, а 1,5-кратный через 150 с (при холодном состоянии нагревателя).

Для настройки тепловых реле можно использовать серийно выпускавшиеся cпециализированные стенды.

На рис. 2 показана схема такого устройства. Приспособление состоит из маломощного нагрузочного трансформатора TV2, к вторичной обмотке которого подключается нагревательный элемент теплового реле КК, а напряжение первичной обмотки плавно регулируется автотрансформатором TV1 (например ЛАТР-2). Ток нагрузки контролируется амперметром РА, включенным во вторичную цепь через трансформатор тока.

Рис. 2. Принципиальная схема установки для проверки и настройки тепловых реле

Тепловое реле проверяют следующим образом. Ручку автотрансформатора устанавливают в нулевое положение и подают напряжение, затем поворотом ручки устанавливают ток нагрузки I = 1,5 I ном и секундомером контролируют время срабатывания реле (в момент погасания лампы HL). Операцию повторяют для остальных нагревательных элементов реле.

Если время срабатывания хотя бы одного из них не соответствует норме, тепловое реле следует отрегулировать. Регулировка производится специальным регулировочным винтом. При этом добиваются, чтобы при токе I = 1,5 I ном время срабатывания составляло 145 — 150 с.

Отрегулированное тепловое реле следует настроить на номинальный ток двигателя и температуру окружающей среды. Это делают в том случае, когда номинальный ток нагревательного элемента отличается от номинального тока электродвигателя (на практике в основном так и бывает) и когда температура окружающего воздуха ниже номинальной ( + 40° С) более чем на 10° С. Токовую уставку реле можно регулировать в пределах 0,75 — 1,25 номинального тока нагревателя. Настройка производится в следующей последовательности.

1. Определяют поправку (E1) реле на номинальный ток двигателя без температурной компенсации ±Е1 = ( I ном- I о)/С I о,

где Iном — номинальный ток двигателя, I о — ток нулевой уставки реле, С — цена деления эксцентрика (С = 0,05 для открытых пускателей и С = 0,055 для защищенных).

2. Определяют поправку на температуру окружающей среды E2=(t — 30)/10,

где t — температура окружающей среды, °С.

3. Определяют суммарную поправку ±Е=(±Е1) + (-Е2).

При дробной величине Е ее следует округлить до целого в большую или меньшую сторону в зависимости от характера нагрузки.

4. На полученное значение поправки переводят эксцентрик теплового реле.

Тщательно отрегулированные тепловые реле типа ТРН и ТРП имеют защитные характеристики, мало отличающиеся от средних. Однако такие реле не обеспечивают защиту электродвигателя в случае заклинивания, а также электродвигателей, не запустившихся при обрыве фазы.

Помимо магнитных пускателей c тепловыми реле в электроприводах для нечастых пусков их и защиты электрических цепей от коротких замыканий используются автоматические выключатели. При наличии комбинированных расцепителей такие аппараты защищают электроприемники также от перегрузки. Характерные параметры автоматических выключателей: минимальный ток срабатывания — (1,1. 1,6) I ном, уставка электромагнитного расцепителя — (3 — 15) I ном, время срабатывания при токе I = 16 I ном — менее 1 с.

Испытание тепловых элементов расцепителей автоматов проводят аналогично проверке тепловых реле. Испытание выполняется током 2 I ном при температуре окружающей среды +25° С. Время срабатывания элемента (35 — 100 с) должно находиться в пределах, указанных в заводской документации или найденных по защитной характеристике каждого автомата. Настройка тепловых элементов заключается в установке при помощи винтов биметаллических пластинок на одинаковое время срабатывания при одинаковом токе.

Читайте также:  Как отрегулировать клапан на 1кз

Для проверки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя через него от нагрузочного устройства пропускают ток на 15% меньше тока уставки (тока отсечки). Затем плавно увеличивают испытательный ток до отключения аппарата. При этом максимальное значение тока срабатывания не должно превышать ток уставки электромагнитного расцепителя более чем на 15 %. Испытание проводится не более 5 с во избежание недопустимого перегрева контактов выключателя.

Для проверки расцепителя минимального напряжения на зажимы автоматического выключателя подают напряжение U = 0,8Uном и включают аппарат, затем напряжение плавно понижают до момента срабатывания Uc = (0,35 — 0,7)Uном.

В последнее время в промышленности стали использовать полупроводниковые аппараты защиты и управления. Вместо обычных магнитных пускателей, например, применяют специальные тиристорные блоки. Техническое обслуживание таких устройств заключается в периодических внешних осмотрах и проверке работоспособности.

Источник

Нов-электро

Профессиональный сайт для энергетиков

Проверка, регулировка и настройка тепловых реле типа ТРН, ТРП

Очень часто приходится встречать в электрохозяйствах в качестве максимальной токовой защиты электротепловые реле типов ТРН, ТРП. Подробно об этих реле я уже писал ранее. Однако, в данных реле необходимо периодически проводить настройку и регулировку уставок срабатывания. Именно об этом сегодня и поговорим.

Перед проверкой и регулировкой тепловых реле необходимо:

– произвести ревизию тепловых реле;

– создать необходимые температурные условия (не ниже +20 о С) в помещении, где они установлены. В случае невозможности создания нормальных температурных условий в помещении, где установлены тепловые реле, проверку данных реле необходимо проводить в лабораторных условиях.

Произвести внешний осмотр тепловых реле. При осмотре проверяют:

1) надежность затяжки контактов, присоединения тепловых элементов;

2) исправное состояние нагревательных элементов, состояние биметаллических пластин;

3) четкость работы механизма, связанного с контактами реле и самих контактов, отсутствие заеданий, задержек;

4) чистоту контактов и биметаллических пластин, условия охлаждения реле;

5) отсутствие вблизи реле реостатов, нагревательных приборов, возможность обдувания от вентиляторов.

При регулировке необходимо учитывать, что тепловые элементы на заводе изготовителе калибруются при температуре 20 о ± 5 о С для тепловых реле серии ТРН и при температуре 40 о С для тепловых реле серии ТРП, поэтому при испытании реле необходимо скорректировать подаваемый на реле номинальный ток с учетом окружающей температуры.

Реле серии ТРН – двухполюсные с температурной компенсацией, выпускаются на ток 0,32 – 40 А с регулятором тока уставки; для реле типа ТРН-10а в пределах от –20 до +25%, для реле ТРН-10, ТРН-25 – в пределах от –25 до +30%.

Реле имеют только ручной возврат, осуществляемый нажатием на кнопку через 1 – 2 мин. после срабатывания реле. Благодаря температурной компенсации ток уставки практически не зависит от температуры воздуха и может изменяться в пределах +3% на каждые 10 о С изменения температуры окружающего воздуха от +20 о С.

Реле серии ТРП – однофазные, без температурной компенсации, выпускаются на ток 1-600 А, с регулятором тока уставки. Механизм имеет шкалу, на которой нанесено по пять делений в обе стороны от нуля.

Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% – для защищенного. При температуре окружающей среды +30 о С вносится поправка в пределах шкалы реле: одно деление шкалы соответствует изменению температуры на 10 о С. При отрицательных температурах стабильность защиты нарушается.

Деление шкалы, соответствующее току защищаемого электродвигателя и окружающей температуре, выбирают следующим образом; определяется деление шкалы уставок тока без температурной поправки по выражению:

где: Iэл – номинальный ток электродвигателя, А;

Io – ток нулевой уставки реле, А;

с – цена деления, равная 0,05 для открытых пускателей и 0,055 – для защищенных.

Затем, для реле без температурной компенсации вводится поправка на окружающую температуру:

где: tокр – температура окружающей среды, о С.

Поправка на температуру вводится только при понижении температуры от номинальной (+40 о С) на величину более 10 о С.

Результирующее расчетное деление шкалы ±N=(±N1)+(±N2), если оказывается дробным числом, его следует округлить до целого в большую или меньшую сторону, в зависимости от характера нагрузки.

Для реле с температурной компенсацией N2 отсутствует.

Самовозврат реле осуществляется пружиной после остывания биметалла или вручную (ускоренный возврат) рычагом с кнопкой.

Согласно требованиям ГОСТов настройка тепловых реле серии ТРН и ТРП производиться следующим образом:

1. Для включения реле в главную цепь должны применяться медные или алюминиевые проводники длиной не менее 1,5 м с сечением, соответствующим номинальному току. Применяемые приборы должны быть классом не ниже 1,0 и подбираются так, чтобы значение измеряемой величины находилось в пределах от 20 до 35 о шкалы прибора.

Читайте также:  Регулировка экрана на макбуке

2. Проверяют срабатывание реле при нагреве с холодного состояния при 6-и кратном номинальном токе уставки теплового реле.

Время срабатывания реле при нагреве с холодного состояния 6-и кратным номинальному току несрабатывания реле, при любом положении регулятора уставки и температуре окружающего воздуха, равной 40 о С – для реле без температурной компенсации и 20 о С – для реле с температурной компенсацией должно быть в пределах: от 0,5 до 4 секунд – для реле малой инертности, свыше 4 до 25 секунд – для реле большой инерционности.

Примечание:

Время срабатывания реле (каждого типа) должно указываться в стандартах или ТУ на данное изделие.

3. Через последовательно включенные полюса реле пропускают ток несрабатывания элементов, равный 1,05*Iном. двигателя в течении 40 минут для реле ТРН, 50 минут – для реле серии ТРП, для приведения реле в установившееся тепловое состояние.

4. Затем, ток повышают до 1,2Iном двигателя и проверяют время срабатывания. Реле должно сработать в течении 20 минут. Если через 20 минут со времени повышения тока реле не сработает, то следует постепенным снижением уставки найти такой положение, при котором реле сработает.

Для контроля полученной уставки испытание рекомендуется повторить.

Сдача тепловых реле после проверки.

Данные настройки должны заноситься в протокол с указанием:

– технические данные защищаемого оборудования;

– кратность тока прогрузки;

– время срабатывания теплового реле.

На механизме регулировки тока уставки наносится красной краской метка, соответствующая рабочей уставке теплового реле, согласно вышеуказанного протокола.

Источник

Настраиваем тепловое реле

Идеальным вариантом для работы двигателя было бы быстрое его отключение от сети при увеличении заданного значения силы тока. Но в этом случае может сработать тепловое реле защиты, поскольку сила тока в некоторые моменты может в 8 раз превышать номинальное значение. Таким образом, конструкция двигателя (основанная на трех биметаллических пластинах) предусматривает его запуск без каких-либо отключений. Это происходит за счет установки теплового реле нагревательного элемента, выбираемого с учетом времени, необходимого для отключения двигателя (согласно силе тока, который проходит через нагревательный элемент).

Кривая (рис.55.12) отображает случай, когда биметаллические пластины нагревательного элемента горячие (если они будут холодными, то время отключения увеличится). Если тепловое реле настроено на 10 А и подаваемое напряжение составляет 10 А, то отключения не произойдет. Если ток увеличится до 15 А, то тепловое реле отключит двигатель через 80 с (при токе 40 А — 6 с, 60 А – 3 с).

На рис.55.13 изображена кривая, показывающая вариант, когда тепловое реле не защищает трехфазный двигатель, а при обрыве одной из фаз. При потреблении оставшихся обмоток напряжения 10 А, двигатель будет отключен тепловым реле через 240 с. При увеличении тока до отметки в 15 А, отключение состоится через 40 с (если ток составит 20 А, то 18 с).

Мы видим, что тепловое реле настроенное на 10 А отключит двигатель при необходимости, но через длительный период времени. Таким образом, тепловое реле не следует настраивать на величину тока больше номинального значения (указано на табличке, прикрепленной к двигателю).

Если двигатель начинает потреблять тока меньше, чем указано на его корпусе, это будет значить, что его сила (указанная на корпусе) отвечает напряжению, которое двигатель потребляет при номинальном значении мощности. Если взять компрессор, работающий с конденсатором воздушного охлаждения, то в зимнее время потребляемый им ток будет меньшим, чем летом (давление конденсации больше). При этом, реле тепловой защиты должно быть настроено на максимальное значение потребляемой силы тока, которое не превышает цифры, указанные на корпусе.

Если перегрев двигателя вызван поломкой охлаждающего вентилятора (рис.55.14), то тепловое реле не сможет реагировать на аномальное увеличение температуры двигателя и его обмоток. Аналогичная ситуация произойдет и при сильном загрязнении оребренного корпуса двигателя. Охлаждение обмоток будет происходить хуже, и перегрев двигателя неизбежен. При этом реле тепловой защиты не сможет предотвратить перегрев, поскольку потребляемый ток не повышается. Опасное повышение температуры может предотвратить только встроенная тепловая защита и вовремя отключить двигатель.

Другой причиной повышения потребляемого двигателем напряжения могут служить и механические неисправности. Увеличение силы тока со временем станет причиной отключения двигателя тепловым реле (встроенной тепловой защитой).

Напомним, что функции теплового реле для каждой обмотки двигателя разные. Из этого следует, что даже если три биметаллических пластинки нагрелись по-разному, то реле выключит двигатель (рис.55.13).

Если речь идет об использовании трехфазного двигателя, то применение дифференциального межфазного реле имеет свои преимущества (рис.55.15). В случае с однофазным двигателем, он потребует специальной схемы подключения.

Читайте также:  Стенд для разборки сборки и регулировки сцепления дизельных автомобилей

Если произвести подключение реле согласно схеме, приведенной на рис.55.15 (поз.2), то правая пластина не будет нагреваться, и спустя несколько минут после запуска двигателя реле его отключит. Из этого следует сделать вывод, что после подключения реле, все три биметаллические пластины должны пропускать одинаковый ток (поз.3 рис.55.15).

Источник

Защита электродвигателя. Настройка теплового реле на электродвигателе

Рассмотрим, как подключается контактор КМИ-10960 ИЭК на сеть 220 Вольт

  • В данном случае используем одну фазу А из трех A, B, C – желтый провод фаза А, и ноль N – синий провод.
  • В качестве нагрузки используем лампу индикаторную AD22DS на напряжение 220 вольт зеленого цвета свечения.
  • Нагрузку подключаем на клеммы теплового реле 2 (Т1) и 6 (Т3).
  • Питание подводим на клеммы электромагнитного контактора 1 (L1) и 5 (L3).
  • При этом сразу отметим, что дополнительно сделана перемычка между клеммами 1 (L1) и 13 (НО) – это сделано для того, чтобы и фаза, и ноль шли в разрыв, то есть отключались при выключении контактора.

  • Ну что? Поехали! Нажимаем на пуск.
  • Видим, что контактор включился – лампа загорелась. При этом фаза и ноль идут через контактор и через тепловое реле.
  • Нажимаем на красную кнопку стоп на тепловом реле и выключили – лампа перестала гореть.
  • Проверяем работоспособность. Нажимаем на кнопку пуск – выносная кнопка черного цвета, затем на красную кнопку стоп – на тепловом реле: 2 раза поочередно. Пуск – стоп. Пуск – стоп. Эти же кнопки соответствуют кнопкам на корпусе: пуск на корпусе – пуск на выносной кнопке черного цвета, стоп – красная кнопка стоп на тепловом реле.

Настройка теплового реле для защиты электродвигателя

Теперь рассмотрим, как настраивается электромагнитный контактор в корпусе с тепловым реле для работы электродвигателя от однофазной сети 220 В, либо это идет трехфазный электродвигатель с конденсатором. Таким образом, настроим тепловое реле для защиты электродвигателя.

Как и сказано, вместо лампочки подключаем двигатель. Допустим, у подключенного электродвигателя номинальный ток работы составляет 8 Ампер.

Мы производим следующие действия:

  • Сначала поворачиваем по часовой стрелке регулятор до максимального тока в 10 Ампер. Тепловое реле идет от 7 до 10 Ампер. РТИ-1314, РТН-1314, РТЭ-1314 все данные тепловые реле с одинаково цифровой маркировкой идут на одинаковой токовый диапазон от семи до десяти ампер.
  • Ставим на 10 ампер и нажимаем пуск. Повторяем, что вместо лампы должен быть электродвигатель.
  • Теперь, так как номинальный ток электродвигателя 8 ампер, мы вращаем токовый регулятор против часовой стрелки до уровня восьми ампер. Примерно на этом уровне тепловое реле должно сработать – выключиться. Таким образом на регуляторе будет тот ток, при котором выключится тепловое реле посредством срабатывания биметаллической пластины.
  • Теперь вращаем по часовой стрелке регулятор на ток 8,2-8,3 – что соответствует +2% +3%
  • Снова тестируем : нажимаем на пуск-стоп. Уже под нагрузкой электродвигатель должен нормально работать, не выключаясь. Если электродвигатель под нагрузкой работает, то есть не выключается после старта от размыкания теплового реле, то можно сказать, что тепловое реле настроено.

Теперь в случае, если на электродвигателе вал заклинит, ток при этом возрастет на 10-20% и тепловое реле тут же сработает на отключение.

Случай заклинивания вала электродвигателя

Рассмотрим обратный случай, при котором включен электродвигатель с настроенным тепловым реле на показатель в 10 Ампер. Сымитируем случай заклинивания вала:

  • Ток в обмотке увеличивается на 10-20%.
  • Тепловое реле продолжает работать, то есть продолжает оставаться во включенном состоянии.
  • Обмотки электродвигателя начинают нагреваться, плавиться. Электродвигатель выходит из строя.

Вот поэтому так важно именно настраивать тепловое реле перед тем, как эксплуатировать в нормальном режиме работы электродвигатель, даже на 220 Вольт.

После того, как тепловое реле настроено на работу конкретного электродвигателя, закрываем крышку контактора КМИ-10960, и закручиваем по часовой стрелке крепежные винты.

Следует отметить, что одинаковые по общему классификатору электродвигатели могут иметь разные параметры по току в нормальном режиме работы.

Выбор электродвигателя по ппраметрам, а также сравнение типовых исполнений по электродвигателям можно сделать в подразделе ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ.

Руководствоваться показателями на шильдике конечно же стоит при первоначальной настройке электродвигателя, а именно величиной тока при нормальном режиме работы электродвигателя, но лучше пользоваться описанным выше практическим способом , при котором исключаются возможные погрешности.

Погрешности могут возникнуть случае:

  • Различных параметров электрической сети
  • Неточности данных в паспорте при изготовлении теплового реле
  • Неточности данных в паспорте при изготовлении электродвигателя

Это был обзор, в котором сымитировано подключение электродвигателя, а также установлена и настроена тепловая защита на него. На этом все.

Источник