Принцип работы теплового реле и методы проверки
Перед началом выполнения работ с защитным модулем полностью обесточьте цепь и проверьте отсутствие напряжения на токоведущих частях с помощью рабочего измерительного прибора. Это предотвращает возможность электротравмы и КЗ.
Электрический аппарат с термобиметаллической пластиной функционирует на основе разницы коэффициентов термического расширения двух соединенных пластин. При превышении уставки тока нагрев вызывает изгиб биметалла, который через толкатель воздействует на расцепляющее устройство силовых контактов. Период до отключения напрямую зависит от величины перегрузки: при 1.15 In отключение произойдет не ранее чем через час, а при 6 In – в диапазоне 5-20 секунд.
Для контроля работоспособности выполните проверку вручную ходовых элементов исполнительного механизма. Затем используйте источник тока с регулировкой для подачи нагрузки, превышающей номинальный ток аппарата на 20–30 процентов. С помощью секундомера зафиксируйте время до разрыва контактов и сопоставьте с паспортными характеристиками срабатывания.
Обязательно проверьте состояние контактных групп на предмет эрозии и подгорания, которые увеличивают переходное сопротивление. Измерьте изоляционное сопротивление нагревательного элемента измерителем изоляции на 1000 В; значение должно быть не менее 1 МОм.
Тепловое реле: конструкция и методы тестирования
Для контроля работоспособности этого элемента защиты потребуется цифровой тестер и омметр высокого сопротивления.
Основу конструкции составляют два основных компонента: тепловой расцепитель и контактная группа. Расцепитель – это пластина из биметалла, деформирующаяся от нагрева током превышения. Ее деформация через механический толкатель воздействует на силовые контакты, размыкая цепь управления магнитным пускателем.
| Компонент | Назначение | Признак неисправности |
|---|
| Биметаллическая пластина | Преобразование тепловой энергии в механическое движение | Не срабатывает при номинальном токе, установленном на регуляторе |
| Механизм толкателя | Передача усилия от пластины к контактам | Заедание, подклинивание, мешающее размыканию |
| Силовые контакты (нормально-замкнутые) | Разрыв цепи катушки пускателя | Подгорание, отсутствие проводимости в исходном состоянии |
| Регулятор уставки тока | Калибровка порога срабатывания | Самостоятельное смещение настройки, невозможность настройки |
Порядок действий при диагностике:
1. Осмотрите визуально корпуса на предмет сколов и трещин. Осмотрите клеммы – не должно быть оплавлений или потемнений.
2. Переведите мультиметр в режим прозвонки. Щупы установите на нормально-замкнутые контакты (95-96 по стандартной маркировке). Исправная пара покажет цепь. Нажмите кнопку тестирования – показание сменится на «обрыв».
3. Для замера сопротивления изоляции отключите все внешние проводники. Измерителем изоляции на 500 В, проверьте промежуток между токоведущими частями и металлическим корпусом. Значение должно превышать 10 МОм.
4. Сымитируйте перегрузку. Используя регулируемый трансформатор и контрольный амперметр, подайте ток, на 20% больше уставки. Срабатывание должно произойти в диапазоне от пяти до двадцати минут.
Проводите эти операции при полном отключении питания. После установки нового биметалла выполните настройку на калибровочном стенде.
Принцип работы теплового реле и его место в цепи
Подключите устройство защиты в разрыв силовой цепи пускателя, через которые проходит ток на электродвигатель. Это обеспечивает прямое измерение нагрузки.
В основе механизма лежит термобиметаллический элемент, состоящая из двух металлов с различным ТКР. При перегрузке тепло, выделяемое током вызывает изгиб этой пластины. При достижении уставки, толкающий механизм воздействует на расцепитель, размыкающий цепь управления катушки контактора.
Уставку срабатывания регулируют в пределах 1.05–1.2 от номинального тока двигателя. Для аппарата на 100 А, порог составит 105–120 А. Период срабатывания напрямую зависит от степени перегрузки: при небольшом превышении процесс займет минуты, а при значительной перегрузке – секунды.
После того как биметалл остынет и неисправность будет устранена, выполните ручное возвращение в начальную позицию путем нажатия клавиши. Функция автоматического возврата не задействуется, поскольку это может вызвать повторный запуск непроверенного оборудования.
Из каких основных элементов состоит тепловое реле
Каркас защитного аппарата составляют три главных элемента: детектор, реагирующий на нагрев, механизм переключения контактов и механизм компенсации температуры окружающей среды.
Биметаллическая пластина выполняет роль ключевого детектора перегруза. Её изготавливают, механически соединяя два металла с разным коэффициентом линейного расширения, например, инвар и нихром. При прохождении тока превышающего установленное значение пластина деформируется, активируя рабочий узел.
Контактная система состоит из НЗ и НО контактов. Их переключение запускается перемещением биметаллического элемента посредством толкателя, что приводит к обрыву управляющей цепи магнитного пускателя.
Устройство настройки тока отключения представляет собой регулировочный эксцентрик, который меняет первоначальное изгибающее усилие. Шкала размечена в амперах, позволяя точно отрегулировать уровень отключения в пределах, как правило, ±25% от номинального значения.
Приведение в исходное состояние производится вручную кнопкой «Возврат» после остывания пластины. Аппараты с функцией автоматического возврата оборудованы специальным фиксатором, автоматически срабатывающей при нормализации температуры.
Дополнительный расцепитель гарантирует немедленное отключение при резком увеличении тока, типичном для КЗ. Этот узел часто изготавливают в виде экранированной катушки, активирующейся электромагнитным способом.
Устройство термокомпенсации нивелирует влияние окружающей среды на работу. Это еще одна, самостоятельная биметаллическая пластина, которая компенсирует изгиб основной, исключая ошибочные срабатывания при изменениях температуры в щитовой.
Как произвести настройку тока отключения на биметаллической пластине
Для установки порога отключения задействуется механизм регулировки со шкалой. Данный механизм сдвигает положение упора, модифицируя деформацию биметаллического элемента, нужную для разрыва контактов.
Установите значение на регуляторе, соответствующее номинальному току защищаемого оборудования. Смещение указателя в сторону увеличения повышает порог отключения, для уменьшения – поверните в противоположную сторону.
Наблюдайте за процессом посредством нагрузочного стенда, подавая ток, на 10-15% превышающий установленное значение. сервисный центр по ремонту холодильников предлагает подробные таблицы поправок, учитывающие температуру окружающей среды. Если срабатывание наступает раньше времени, убедитесь в правильности затяжки клемм и в отсутствии постороннего нагрева от рядом стоящего оборудования.
После всякой регулировки позвольте элементу охладиться до исходной температуры. Закрепляйте регулировочный винт контргайкой во избежание самопроизвольного сдвига уставки.
Порядок проверки работоспособности с помощью кнопки «ТЕСТ»
Активируйте кнопку «ТЕСТ» на корпусе прибора для искусственного воспроизведения срабатывания защиты. Приводной механизм должен явно щелкнуть, переведя силовые контакты в разомкнутое положение. При этом индикаторный флажок, обычно красного цвета, должен изменить свое положение, подавая сигнал о фиксации аварии.
Приведение в исходное состояние осуществляется нажатием клавиши «СБРОС» только после абсолютного остывания биметаллических пластин. Промежуток времени между остыванием и следующим включением составляет, обычно, не меньше 2-3 минут. Если нет реакции на нажатие «ТЕСТ» или происходит самопроизвольное отключение без нагрузки, механизм признается неисправным и подлежит замене.
Как прозвонить цепь контактов реле мультиметром
Произведите следующие операции:
- Переведите мультиметр в режим проверки цепи или измерения сопротивления (Ом).
- Подключите номинальное напряжение к катушке управления, чтобы активировать ее.
- Повторно измерьте сопротивление между силовыми клеммами NO. Правильная работа показывает значение, близкое к нулю (0.1–2 Ома).
- Для нормально замкнутых (NC) контактов процедура обратная: до подачи напряжения прибор должен показать короткое замыкание, а после активации – обрыв.
Проанализируйте полученные данные:
- Нулевое сопротивление при замкнутом состоянии указывает на исправность силового контура.
- Стабильно высокое сопротивление указывает на подгорание или деградацию контактов.
- "Плавающие" показания указывают на ненадежное соединение в самом аппарате.
Контроль исправности теплового излучателя и терморегулирующей пластины
Для проверки работоспособности нагревателя и датчика нужны: тестер, набор отверток, мелкая наждачная бумага, мягкая ткань.
Алгоритм контроля теплового компонента:
- Отключите прибор от питания и выньте вилку из розетки.
- Снимите кожух предохранительной системы для доступа к внутренним компонентам.
- Визуально осмотрите тепловой элемент на предмет нагара, деформаций или расколов оболочки.
- Измерьте сопротивление детали мультиметром в режиме омметра. Отсутствие сопротивления говорит о замыкании, очень высокое – о разрыве цепи. Сопротивление исправной детали обычно находится в диапазоне от десятков до сотен Ом, что должно быть указано в характеристикам производителя.
- Проверьте корпус на пробой на массу.
Процедура диагностики термопластины:
- Убедитесь в отсутствии сильной ржавчины или видимого искривления.
- Проверьте надежность всех электрических соединений и контактных групп. Слабые соединения подтяните.
- Зачистите контактные площадки от нагара и окислов с помощью шкурки, после чего уберите пыль сухой тканью.
- Подайте ток небольшой величины через пластинчатый датчик для контроля за его изгибанием при повышении температуры. Изгиб должен быть плавным, без заеданий.
После того как соберете проведите контрольное включение аппарата с проверкой, чтобы удостовериться в правильной работе защиты.
