Przekaźniki termiczne

W obwodach zasilania silników, szczególnie indukcyjnych, występują podczas rozruchu prądy kilkukrotnie większe niż podczas normalnej pracy. Zabezpieczenie zwarciowe – realizowane przy pomocy bezpieczników lub wyłączników nadmiarowych – musi umożliwiać rozruch silnika. Jest więc w odniesieniu do prądu znamionowego „przewymiarowane”. Podczas pracy, silnik może być przeciążony na skutek nadmiernego obciążenia mechanicznego (np. cięcie piłą tarczową mokrego drewna) lub obniżenia napięcia zasilającego. Występujący w tych sytuacjach wzrost pobieranego prądu – przy długotrwałej pracy – może spowodować uszkodzenie cieplne silnika. Do kontroli wartości prądu pobieranego przez silnik stosowane są przekaźniki termobimetalowe. Współpracują one ze stycznikiem sterującym pracą silnika. W przypadku długotrwałego przekroczenia prądu znamionowego silnika powodują przerwanie obwodu zasilania poprzez otwarcie stycznika.

Przekaźnik termobimetalowy składa się z zespołu bimetali nagrzewanych prądem pobieranym przez silnik z sieci oraz zespołu styku rozwiernego, uruchamianego dzięki wyginaniu się bimetali pod wpływem wzrostu temperatury. Bimetale muszą być włączone w obwód główny silnika, natomiast zestyk rozwierny w obwód sterowania stycznika.

Rys. 2.9. Przekaźnik termobimetalowy: a) symbol graficzny (1 – zestyk rozwierny, 2 – zespół bimetali), b) przekaźnik termobimetalowy typu TSA firmy EMAELESTER
Źródło: www.emaelester.com

Najważniejszym parametrem przekaźników termobimetalowych jest prąd nastawczy Inastt. Jest to największy prąd, jakim można przekaźnik długotrwale obciążyć, nie powodując jego zadziałania. Spotykane są tzw. przekaźniki ryglowane, w których styk rozwierny po zadziałaniu przekaźnika jest utrzymywany w położeniu otwartym do czasu ręcznego odblokowania przez obsługę.

Wadą przekaźników termobimetalowych jest zmieniająca się z czasem, na skutek zużycia elementów, charakterystyka czasowoprądowa oraz mała skuteczność w przypadku pracy jednofazowej silników trójfazowych. Brak nagrzewania jednego z bimetali opóźnia zadziałanie przekaźnika, co może spowodować uszkodzenie silnika. Przekaźnik termobimetalowy jest nieskuteczny w przypadku przegrzania silnika z innych przyczyn niż wzrost prądu. Do wad zaliczamy również szybszy czas stygnięcia przekaźnika, niż zabezpieczanego silnika, co pozwala na podłączenie do sieci silnika mocno nagrzanego i jego cieplne uszkodzenie.

W urządzeniach napędowych – o tzw. ciężkim rozruchu – konieczne jest stosowanie przekaźników termobimetalowych współpracujących z przekładnikiem prądowym. Dodatkowo można wydłużyć czas zadziałania przekaźnika, stosując przekładniki tzw. szybkonasycające się, które ograniczają wartości dużych prądów rozruchowych nagrzewających bimetale.

Rys. 2.10. Przekaźnik termobimetalowy z przekładnikiem prądowym: a) symbol graficzny (1 – zestyk, 2 – bimetale, 3 – przekładnik prądowy),
b) przekaźnik ZW 7 firmy Klöckner – Moeller Polska 
Źródło: www.moeller.pl

Obecnie coraz częściej do napędów stosowane są przekaźniki termistorowe (kontrola temperatury) lub przekaźniki elektroniczne nadprądowe (kontrola wartości prądu) posiadające wbudowany mikroprocesor. Mają one znacznie większe możliwości dobierania nastaw i dowolnego kształtowania charakterystyk czasowoprądowych. Skuteczność tego typu zabezpieczeń jest znacznie większa od tradycyjnych, elektromechanicznych.

Opracowano na podstawie materiałów KOWEZIU.