分享 | 多少千瓦電機(jī)需要加熱繼電器？

來(lái)源 | 電工學(xué)院

從熱繼電器的最小額定電流及調(diào)整范圍來(lái)看，凡是三相交流異步電動(dòng)機(jī)，都可以配置熱繼電器。熱繼電器主要保護(hù)對(duì)象是三相電機(jī)，它的作用是過(guò)載保護(hù)，也有部分熱繼電器還帶有缺相保護(hù)。從原理上來(lái)分析，只要被保護(hù)對(duì)象（三相電機(jī)）的額定電流不超過(guò)熱繼電器電流調(diào)節(jié)范圍，那么都可以配置熱繼電器。對(duì)于功率特別大的三相電機(jī)，還可以采用電流互感器和熱繼電器配合使用。

熱繼電器是控制線路中的保護(hù)元件，熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)，使控制電路分?jǐn)?，從而切斷主電路。它主要用于電?dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。

熱繼電器工作原理

熱繼電器工作原理在網(wǎng)上有很多而且寫的特別詳細(xì)，比我講的還好。這里我就用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)描述一下熱繼電器的大致工作原理。

熱繼電器有主觸頭和輔助觸頭，主觸頭上分別標(biāo)有L1/T1、L2/T2、L3/T3，輔助觸頭上面標(biāo)有NO（常開(kāi)）、NC（常閉）。

在使用的時(shí)候把熱繼電器主觸頭串聯(lián)到主電路中，用于檢測(cè)主線路電流大小。當(dāng)熱繼電器主觸頭檢測(cè)到實(shí)際電流超過(guò)熱繼電器整定電流時(shí)，那么輔助觸頭常開(kāi)（NO）就接通，輔助觸頭常閉（NC）就斷開(kāi)。

那么我們可以把熱繼電器輔助觸頭常閉串聯(lián)到接觸器線圈上，來(lái)控制接觸器線圈斷電，從而達(dá)到控制接觸器主觸頭斷電。至于熱繼電器常開(kāi)觸頭，我們可以把它用于發(fā)出過(guò)載信號(hào)，比如把它和故障指示燈或者蜂鳴器串聯(lián)。一旦設(shè)備發(fā)生過(guò)載，那么熱繼電器輔助觸頭常開(kāi)接通，故障指示燈亮或蜂鳴器報(bào)警。

●熱繼電器的工作原理

熱繼電器基本結(jié)構(gòu)由熱元件、觸頭系統(tǒng)、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕、整定電流裝置和溫度補(bǔ)償元件等部分組成。見(jiàn)下圖所示。

●雙金屬片是由兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片焊接而成。使用時(shí)將電阻絲直接串聯(lián)接在三相交流異步電動(dòng)機(jī)的三相交流電路中。常閉觸點(diǎn)接在電動(dòng)機(jī)控制電路的交流接觸器線圈支路上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組因?yàn)檫^(guò)載引起過(guò)電流時(shí)，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量足以使雙金屬片彎曲，并推動(dòng)絕緣導(dǎo)板向右移動(dòng)一定距離，導(dǎo)板又推動(dòng)溫度補(bǔ)償片與杠桿，使動(dòng)觸頭和靜觸頭分開(kāi)，從而使電動(dòng)機(jī)線路的交流接觸器斷電釋放，將電源切除，起到保護(hù)作用。電源切斷后，熱繼電器開(kāi)始冷卻，過(guò)一段時(shí)間后雙金屬片恢復(fù)初始狀態(tài)，于是觸頭在彈簧的作用力下自動(dòng)復(fù)位。

●這種熱繼電器也可以用手動(dòng)復(fù)位。這時(shí)只要將其螺釘擰出到的一定位置，使觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，在這種情況下，既使雙金屬片冷卻，觸頭也不能自動(dòng)復(fù)位，必須得采用手動(dòng)。既按下復(fù)位按鈕使觸頭變位，這是因?yàn)樵谀撤N要求故障未被排除而防止電動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)的場(chǎng)合是必須的。

熱繼電器選型

類型選用:一般輕載啟動(dòng)，長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)或間斷長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器;當(dāng)電源電壓均衡性和工作條件較差時(shí)可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器;對(duì)于定子繞組為三角形接線的電動(dòng)機(jī)，可選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，型號(hào)可根據(jù)有關(guān)技術(shù)要求和與交流接觸器的配合相適應(yīng)來(lái)選擇：

①熱繼電器額定電流的選擇:熱繼電器的額定電流可按被保護(hù)電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.1~ 1.5 倍選擇，熱繼電器的動(dòng)作電流可在其額定電流的 60%~100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，整定值一般應(yīng)等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。

②與熱繼電器連接的導(dǎo)線截面應(yīng)滿足最大負(fù)荷電流的要求，連接應(yīng)緊密，防止接點(diǎn)處過(guò)熱傳導(dǎo)到熱元件上，造成動(dòng)作值的不準(zhǔn)確。

③熱繼電器在使用中，不能自行更動(dòng)熱元件的安裝位置或隨便更換熱元件。

④熱繼電器故障動(dòng)作后，必須認(rèn)真檢查熱元件及觸點(diǎn)是否有燒壞現(xiàn)象，其他部件有無(wú)損壞，確認(rèn)完好無(wú)損時(shí)才能再投入使用。

⑤具有反接制動(dòng)及通斷頻繁的電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器保護(hù)。熱繼電器動(dòng)作后的復(fù)位時(shí)間，當(dāng)處于自動(dòng)復(fù)位時(shí)，熱繼電器可在 5min 內(nèi)復(fù)位，當(dāng)調(diào)為手動(dòng)復(fù)位時(shí)，則在 3min后，按復(fù)位鍵能使繼電器復(fù)位。

⑥熱繼電器一般有手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種形式，實(shí)際工作中應(yīng)設(shè)置為哪種形式，要根據(jù)具體的情況而定，從控制電路的情況而言，采用按鈕控制的手動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)停止的控制電路，熱繼電器可設(shè)置為自動(dòng)復(fù)位形式。采用自動(dòng)控制器件控制的自動(dòng)電路和有先后動(dòng)作關(guān)系程序電路，熱繼電器應(yīng)設(shè)置為手動(dòng)復(fù)位形式。對(duì)于重要設(shè)備，熱繼電器動(dòng)作后，需檢查電動(dòng)機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備，為防止熱繼電器自動(dòng)復(fù)位，設(shè)備再次啟動(dòng)而脫扣的，此時(shí)要采用手動(dòng)復(fù)位形式。對(duì)于熱繼電器和接觸器安裝在遠(yuǎn)離操作地點(diǎn)的，且電動(dòng)機(jī)過(guò)載的可能性又比較大時(shí)，也易采用手動(dòng)復(fù)位形式。

在選擇熱繼電器額定電流時(shí)，需要根據(jù)電機(jī)額定電流來(lái)選擇，需要確保電機(jī)額定電流在熱繼電器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。下圖是國(guó)產(chǎn)某品牌的熱繼電器選型表，我們來(lái)看一下：

從上圖可以看出，該品牌NR2系列熱繼電器的額定電流范圍從0.1--93A，幾乎涵蓋所有中小功率電機(jī)。所以，不論什么功率電機(jī)都可以裝配熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

有些朋友可能好奇，如果電機(jī)額定電流超過(guò)93A，那怎么辦呢？

1. 我們可以選其他系列，額定電流更大的熱繼電器。

2. 可以采用電流互感器和熱繼電器配合使用。

如上圖所示，把三相電機(jī)電源線穿過(guò)電流互感器，然后把電流互感器的二次側(cè)接入熱繼電器主觸頭。熱繼電器整定值取電機(jī)額定電流除以電流互感器的倍數(shù)即可。

舉個(gè)例子：

有一個(gè)三相電機(jī)額定電流為200A，要想對(duì)該電機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。那么可以選一個(gè)250/5的電流互感器，然后選一個(gè)額定電流2.5-4A的熱繼電器串聯(lián)在電流互感器二次回路中。

正常工作時(shí)，電機(jī)額定電流為200A，互感器感應(yīng)電流為200/50=4A。當(dāng)電機(jī)發(fā)生過(guò)載時(shí)，那么互感器感應(yīng)電流也會(huì)增大，熱繼電器主觸頭檢測(cè)到電流超過(guò)設(shè)定值，那么輔助觸頭常閉斷開(kāi)，接觸器線圈斷電，電機(jī)停止。