Классы расцепления тепловых реле

Классы расцепления описывают интервалы времени, в пределах которых реле перегрузки при симметричной трехполюсной нагрузке из холодного состояния должно функционировать при различной величине тока уставки 1_Г

Наиболее часто применяют тепловые реле с классом расцепления: 10А, 10, 20 и 30, определяемым временем расцепления t_s. Для электродвигателя, выполняющего пуск в нормальных условиях, применяют тепловые реле с классом расцепления 10А или 10, а в тяжелых условиях — с классом 20 или 30. Пределы, установленные для параметра t_s (время расцепления устройства тепловой защиты), означают: нижний предел представляет собой минимальное время, в течение которого реле не должно сработать и дать возможность выполнить пуск двигателя; верхний предел представляет собой время, в течение которого реле должно обязательно сработать (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Классы расцепления реле перегрузки.

Тепловые реле должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 3.4.

Согласование защитных характеристик тепловых реле с пусковыми характеристиками двигателей Тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели, выбираются по следующим основным параметрам: типоисполнению реле; конструктивным особенностям; номинальному току уставки реле и диапазону его изменения, классу расцепления реле.

По типоисполнению тепловые реле выпускаются одно-, двухи трехполюсные. Степень защиты и климатическое исполнение реле определяются пускателями, в которые они встраиваются.

Если в тепловых реле отсутствует температурная компенсация, то они имеют регулятор тока уставки, самовозврата (дистанционного возврата или ручного), возможности сменяемости нагревательного элемента, ускоренного срабатывания реле при обрыве фазы. Конструктивные особенности реле определяются и количеством вспомогательных контактов.

Выбор теплового реле производится из условия равенства тока уставки 1_Г и номинального тока двигателя 1_п. Ток уставки корректируется в пределах заданного диапазона уставок реле.

Выбирается класс расцепления реле из условия срабатывания.

t_ps< 1,5 t_py

где t_p — время пуска двигателя.

На рис. 3.14 приведены защитная характеристика теплового реле 1 (с учетом технологического разброса) и пусковые характеристики асинхронного двигателя 2, 3. Характеристика 2 получена при номинальном напряжении питания статорной обмотки. Как отмечалось ранее, при прямом пуске двигателя на холостом ходу ток возрастает до ударного значения 1_рт{, по мере роста скорости вращения ротора ток спадает до пускового значения I_sl, а по окончании процесса пуска принимает номинальное значение 1_п. Время пуска двигателя составляет t_p{ ~ 1-ИО с.

Рис. 3.14. Параметры срабатывания теплового реле:

1 — время-токовая характеристика теплового реле; 2,3 — пусковые характеристики двигателя; 4 — предельная термическая стойкость кабеля; 5 — предел действия теплового реле; 6 — характеристика срабатывания токового расцепителя Защитная характеристика 1 теплового реле проходит выше пусковой, что дает возможность запустить двигатель и защитить его статорную обмотку при затянувшемся пуске. Причиной затянувшегося пуска двигателя может быть и снижение напряжения питания, вызванное ростом пускового тока и потерь напряжения в проводниках. Допустимые потери напряжения составляют 5% номинального, но при одновременном пуске нескольких двигателей могут достигать 15% (0,85U_n). Ток в цепи немного снизится, но в большей степени снизится вращающий момент на валу двигателя, который пропорционален квадрату напряжения питания, что в конечном счете приведет к увеличению времени пуска двигателя и его перегреву. Процесс утяжеляется при пуске двигателя под нагрузкой.

Сказанное проиллюстрировано на рис. 3.14, где пусковая характеристика 3 двигателя дана при условии снижения напряжения в цепи. При полученном соотношении пусковой и защитной характеристик произойдет срабатывание теплового реле при t_s и нарушение условий пуска двигателя.

Таким образом, защитная характеристика теплового реле (реле перегрузки) должна проходить выше пусковой характеристики двигателя, нс превышая 1,5t_p, но ниже предельной термической стойкости кабеля

(характеристика 4). При повышенных токах предел действия теплового реле (характеристика 5) ограничен его температурным состоянием, и реле защищается токовым расцепителем 6 автоматического выключателя.