熱繼電器——裝置、工作原理、技術特性

熱繼電器是設計用於保護電動機免受過電流影響的電氣設備。最常見的熱繼電器類型是 TRP、TRN、RTL 和 RTT。

熱繼電器的動作原理

動力設備的耐用性在很大程度上取決於它在運行過程中所承受的過載。對於每個物體，可以找到電流持續時間與其大小的依賴關係，其中可靠且長期 設備操作… 這種依賴性如圖（曲線 1）所示。

在標稱電流下，其流動的允許持續時間為無窮大。高於標稱值的電流會導致溫度進一步升高和絕緣材料進一步老化。因此，過載越大，允許的時間越短。圖中曲線1是根據設備要求的壽命設定的。其壽命越短，允許的過載越大。

熱繼電器與被保護對象的時間電流特性

對於理想的對象保護，熱繼電器的 tav (I) 依賴性應略低於對象曲線。

對於過載保護，熱繼電器 雙金屬板.

熱繼電器的雙金屬板由兩塊板組成，其中一塊的溫度膨脹係數較大，另一塊的溫度係數較小。在彼此粘合的地方，板通過熱軋或焊接牢固地固定。如果這樣的板固定不動並加熱，則該闆對材料的彎曲會更少。這種現像用於熱繼電器。

殷鋼（小值）和非磁性或鉻鎳鋼（大值）材料廣泛用於熱繼電器。

熱繼電器的雙金屬元件可以被負載電流在極板中產生的熱量加熱。通常，雙金屬片由負載電流流過的特殊加熱器加熱。最好的特性是通過組合加熱獲得的，當板被加熱時，由於電流通過雙金屬片產生的熱量和由於特殊加熱器產生的熱量，也由流線型負載電流產生。

彎曲時，雙金屬板以其自由端作用於熱繼電器的觸點系統。

熱繼電器裝置：a——敏感元件，b——跳接觸點，1——觸頭，2——彈簧，3——雙金屬片，4——按鈕，5——電橋

熱繼電器的電流-時間特性

熱繼電器的主要特性是響應時間對負載電流的依賴性（電流-時間特性）。在一般情況下，在過載開始之前，電流 Io 流過繼電器，將板加熱到溫度 qo。

檢查熱繼電器的電流-時間特性時，必須考慮繼電器是從哪種狀態（冷或過熱）觸發的。

檢查熱繼電器時，應考慮到熱繼電器的發熱元件在短路電流下是熱不穩定的。

熱繼電器選型

熱繼電器的額定電流是根據電動機的額定負載來選擇的。選用的熱繼電器電流為電機額定電流（負載電流）的（1.2—1.3），即熱繼電器在20—30%過載時動作20分鐘。

電動機的加熱常數取決於電流過載的持續時間。在短時過載的情況下，只有電機繞組參與加熱，加熱時間為 5 — 10 分鐘。在長時間過載的情況下，電動機的整個質量都參與加熱，並且加熱持續 40-60 分鐘。因此，只有在接通時間超過30分鐘時才推薦使用熱繼電器。

環境溫度對熱繼電器動作的影響

熱繼電器雙金屬片的發熱取決於環境溫度，因此，隨著環境溫度升高，繼電器的動作電流減小。

在與標稱溫度相差很大的溫度下，有必要對熱繼電器進行額外（平滑）調節，或者選擇加熱元件，同時考慮實際環境溫度。

為了使環境溫度對熱繼電器的脫扣電流影響較小，需要選擇盡可能高的脫扣溫度。

為了熱保護的正確運行，建議將繼電器放置在與被保護對象相同的房間內。繼電器不應位於集中熱源附近——加熱爐、加熱系統等。目前正在製造溫度補償繼電器（TPH 系列）。

熱繼電器設計

雙金屬板的撓度較慢。如果動觸點直接與極板相連，那麼其運動的低速將無法熄滅電路斷開時產生的電弧。因此，板通過加速裝置作用於觸點。最完美的是“跳躍”接觸。

在關閉狀態下，彈簧 1 產生相對於點 0 的扭矩，從而閉合觸點 2。雙金屬板 3 受熱時向右彎曲，彈簧的位置發生變化。它創造了一次打開 2 個觸點的瞬間，提供可靠的滅弧。現代接觸器和啟動器配備有 TRP（單相）和 TRN（兩相）熱繼電器。

熱繼電器 TRP

TRP 系列單極熱電流繼電器的熱元件標稱電流為 1 至 600 A，主要用於保護在標稱電壓高達 500 V 的網絡中運行的三相異步電動機免受不可接受的過載頻率為 50 和 60 赫茲。電流高達 150 A 的 TRP 熱繼電器用於標稱電壓高達 440 V 的直流網絡。

熱繼電器裝置類型 TRP

TRP 熱繼電器的雙金屬板具有組合加熱系統。板由加熱器和通過板本身的電流通道加熱。偏轉時，雙金屬板的末端作用在跨接接觸橋上。

TRP 熱繼電器允許在（標稱設定電流的± 25%）範圍內平滑調整工作電流。這種調整是通過改變板的初始變形的旋鈕完成的。這種設置可以顯著減少所需的加熱器選項的數量。

操作後TRP繼電器返回初始位置是通過按鈕進行的。也可以在雙金屬冷卻後進行自我恢復。

高反應溫度（超過200°C）降低了繼電器動作對環境溫度的依賴性。

當環境溫度變為 KUS 時，熱繼電器 TRP 的設置改變 5%。

TRP 熱繼電器的高抗衝擊和抗振性使其能夠在最困難的條件下使用。

熱繼電器 RTL

RTL 熱繼電器旨在保護電動機免受持續時間不可接受的電流過載的影響。它們還針對相位電流不對稱和其中一相故障提供保護。 RTL 電熱繼電器，電流範圍為 0.1 至 86 A。

RTL 熱繼電器既可以直接安裝在 PML 啟動器上，也可以與啟動器分開安裝（在後一種情況下，它們必須配備 KRL 接線端子）。 RTL 繼電器和 KRL 接線端子已經開發和製造，具有 IP20 防護等級，可以安裝在標準母線上。觸點的額定電流為 10 A。

PTT熱繼電器

RTT 燃料繼電器旨在保護三相鼠籠式感應電動機免受持續時間過長的過載影響，包括因其中一相丟失以及相位不對稱而導致的過載。

PTT 繼電器旨在用作電力驅動控制電路中的組件以及安裝在 磁啟動器 PMA 系列適用於頻率為 50 或 60 Hz 的 660V 交流電，適用於 440V 直流電用途。