Relai termal elektronik untuk perlindungan beban berlebih pada motor

Untuk apa relai termal?

Relai termal digunakan untuk melindungi motor listrik dari beban berlebih. Karena panas berlebih adalah konsekuensi dari arus berlebih, relai semacam itu melindungi motor dari arus berlebih dan dari panas berlebih. Artinya, penggunaan relai termal direkomendasikan dalam situasi di mana arus dalam jaringan suplai dan, karenanya, dalam beban yang disuplai karena alasan tertentu dapat melebihi peringkat yang diizinkan hingga 1,11 — 7 kali, dan kemudian pengaturan relai akan mencegah kerusakan peralatan.

Jika peralatan bertanggung jawab atas pekerjaan yang tepat dan bertanggung jawab, maka peralatan tersebut harus dilindungi dari panas berlebih, jika tidak akan terjadi kerusakan. Faktanya, relai termal akan membandingkan nilai efektif arus yang mengalir dengan pengaturan dan melindungi peralatan jika pengaturan terlampaui - setelah periode waktu yang ditentukan secara ketat, rangkaian beban akan dibuka, peralatan akan disimpan.

Sirkuit daya dialihkan oleh kontaktor dan kemudian relai termal hanya mengontrol suplai ke kontaktor dan stabilitas arus tinggi tidak diperlukan dari relai itu sendiri. Relai dalam bentuk unit bantu terpadu dihubungkan ke kontaktor, dan kontaktor daya itu sendiri mengalihkan beban.

Relai biasanya memiliki kontak yang biasanya terbuka dan tertutup, yang pertama bertanggung jawab untuk menyalakan lampu sinyal (misalnya) dan yang terakhir untuk menyalakan kontaktor.

Ketika suhu peralatan listrik berada dalam batas yang diizinkan, relai termal menjaga sirkuit tetap tertutup, dan segera setelah terjadi kelebihan, mati setelah jangka waktu tertentu, dan semakin tinggi rasio arus beban berlebih terhadap nominal, semakin cepat relai dipicu, karena semakin tinggi arus, semakin cepat kabel memanas, dan bagian mana pun dari peralatan yang dilindungi tidak boleh terlalu panas.

Parameter relai termal

Pada nilai kelebihan tinggi (beberapa kali), karakteristik korsleting, pembukaan dilakukan oleh pemutus sirkuit dengan pelepasan elektromagnetik atau sekering. Secara umum, penyebab kelebihan beban dapat berbeda, misalnya, motor listrik yang sering dihidupkan dengan susah payah atau operasi mati-mati yang sering. Maka pemicunya akan salah.

Untuk mengecualikan alarm palsu, pengaturan disetel tanpa cadangan, perbedaannya hanya pada kelas relai itu sendiri dari 5 hingga 40, menunjukkan waktu respons: kelas 5 — 3 detik dengan kelebihan beban sepuluh kali lipat, kelas 10 — 6 detik dengan a kelebihan beban sepuluh kali lipat, dll., ditentukan pada suhu sekitar 20 ° C, dengan operasi tiga fase simetris, untuk kelebihan beban dalam keadaan dingin. Pengaturan menunjukkan arus beban berlebih dan kelas menunjukkan waktu perjalanan maksimum dalam hitungan detik.

Karakteristik penting dari relai termal adalah nilai batas dari beberapa kelebihan beban jangka panjang - sekitar satu jam. Ini adalah kondisi di mana relai dijamin beroperasi atau gagal beroperasi. Jadi, jika ambang batas ditetapkan sebagai 1,14 ± 0,06, maka pada 1,2 relai dijamin berfungsi, dan pada 1,06 pasti tidak akan berfungsi.

Parameter ini sangat penting, ini menentukan keakuratan dan keandalan perlindungan dan juga membantu mencegah alarm palsu.Relai dengan kualitas terbaik adalah kompensasi suhu untuk memastikan pengoperasian yang konstan di semua suhu sekitar.

Sesuai dengan karakteristik peralatan yang dilindungi, waktu respons relai termal juga dipilih, dengan mempertimbangkan kecepatan beban berlebih yang diizinkan. Kelipatan besar—hingga 10 kali—membutuhkan pendekatan yang lebih menyeluruh. Misalnya, kelas 10 dianggap universal dan cocok untuk motor listrik yang mudah dihidupkan.

Untuk awal yang berat, kelas 20, kelas 30 atau kelas 40 lebih cocok. Kelas 5 — jika diperlukan akurasi tinggi, misalnya, jika beban inersia rendah.Sebagai aturan, pabrikan relai termal dalam dokumentasi terlampir menunjukkan peralatan yang paling cocok untuk kelas karakteristik pelindung ini saat ini yang terbaik.

Waktu aktuasi relai yang sebenarnya penting di sini, harus sesuai dengan ketergantungan standar. Relai termal terbaik dengan kelebihan beban 3 hingga 7,2 kali memiliki penyimpangan waktu perjalanan maksimum dari standar tidak lebih dari 20% ke bawah dan ke atas. Dengan peningkatan suhu, misalnya karena pemanasan awal dengan arus pengenal, waktu shutdown 2,5 hingga 4 kali lebih pendek dari standar pada 20 ° C.

Kerugian dari relai termal sederhana

Relai termal tiga fase lebih serbaguna, mereka memantau arus di ketiga fase dan berlaku untuk sirkuit fase tunggal, untuk arus bolak-balik dan arus searah.

Tetapi jika fase dimuat sangat asimetris? Kemudian suhu di salah satu fase akan naik lebih cepat dan peralatan akan menjadi terlalu panas, karena nilai efektif arus dari tiga fase tidak akan mendeteksi bahaya. Akibatnya, waktu trip dan arus kritis dari pengaturan relai termal sebenarnya akan lebih rendah dari situasi sebenarnya.

Untuk mengatasi masalah lebih cepat, diperlukan relai termal yang lebih modern, dengan perlindungan terintegrasi terhadap asimetri arus fasa. Dalam relai seperti itu, jika terjadi ketidakseimbangan atau jika terjadi kehilangan fase, waktu respons dan arus akan berubah sesuai dengan itu dan proteksi akan tetap andal.

Relay termal biasanya dibuat berdasarkan pemisah bimetal. Saat dipanaskan oleh arus, pelat membengkok dan mengaktifkan mekanisme mematikan, relai diaktifkan - beralih ke keadaan "mati".Saat pelat mendingin, mekanisme akan kembali ke keadaan "nyala" semula. Kesederhanaan desain relai konvensional mengesankan dengan biaya rendah dan insulasi kebisingan yang baik. Tetapi untuk peralatan yang lebih tipis, diperlukan relai termal yang lebih akurat — yang elektronik.

Relai termal elektronik

Relai termal non-volatile elektronik, seperti seri Siemens 3RB20 dan 3RB21, dilengkapi dengan sistem pengukuran bawaan untuk arus hingga 630 A. Relai ini tidak bergantung pada arus dan mampu melindungi beban dalam mode apa pun, bahkan dengan berat mulai, dan dengan fase terbuka atau tidak seimbang.

Dalam kasus kelebihan arus, dengan putusnya salah satu fase atau dengan ketidakseimbangan, arus, misalnya di motor, meningkat dan menjadi lebih tinggi dari pengaturan. Trafo arus terintegrasi mencatat arus, dan elektronik memproses nilai yang diukur saat ini, dan jika melebihi nilai yang ditetapkan, pulsa trip ditransmisikan ke pemutus sirkuit, yang memutuskan beban dengan membuka kontaktor eksternal. Relai itu sendiri dipasang pada kontaktor. Waktu trip sangat terkait dengan rasio arus trip dengan arus setting.

Relai termal elektronik Siemens 3RB21 tidak hanya mampu melindungi dari panas berlebih karena asimetri fasa, arus berlebih, atau kehilangan fasa, tetapi juga memiliki sistem deteksi gangguan pembumian internal (kecuali untuk kombinasi bintang-delta). Misalnya, gangguan pembumian yang tidak lengkap akibat kerusakan isolasi atau kelembapan akan segera terdeteksi dan rangkaian beban akan terbuka.

Saat relai diaktifkan, indikator akan menyala, menandakan kondisi trip.Reset otomatis atau reset manual dimungkinkan. Reset otomatis terjadi setelah waktu yang ditentukan, setelah itu relai akan menutup kembali kontaktor.