Текущий ремонт теплового реле

Назначение и устройство тепловых реле

Тепловые реле работают в цепях переменного и постоянного тока. Их используют как самостоятельно, так и в составе магнитных пускателей. На рисунке 8, а показан принцип действия теплового реле, которое состоит из нагревательного элемента 1, выполненного из материала с большим сопротивлением (нихром, фехраль) и включенного в цепь нагрузки (электродвигателя), биметаллической пластины 2, размыкающих контактов 3, включенных последовательно в цепь управления электродвигателем и кнопки 4 возвра­та контактов во включенное положение.

Действие основано на деформации биметаллической пластины вследствие; теплового воздействия на нее нагревательного элемента, по которому проходит рабочий ток Iн. Время срабатывания реле зависит от величины тока, протекающего по нагревательному элементу. В этом реле применен косвенный метод нагрева биметаллической пластины, изгибающейся вследствие разных коэффициентов расширения применяемых металлов (рисунок 8, г). Биметаллическая пластина может также нагреваться и прямым способом путем пропускания через нее тока нагрузки (рисунок 8, в). В некоторых реле используют сочетание прямого и косвенного нагревов биметаллической пластины.

Реле изготовляют одно-, двух- и трехфазного исполнения (типов РТ, ТРВ, ТРА, ТРН, ТРП и РТЛ) на различные токи от 0,5 до 600 А. Номинальный ток каждого теплового реле является его максимально допустимым током, а сменные тепловые элементы позволяют получить для каждого типоразмера реле от 4 до 12 номинальных токов уставки. При этом для каждого теплового элемента его ток уставки может изменяться (уменьшаться) специальным регулятором на передней панели реле до 30% от номинального значения, а некоторые типы реле (ТРН) имеют предел регулирования от 0,75 до 1,25Iн.

На рисунке 8, б показана конструктивная схема современного трехполюсного теплового реле серии РТЛ, предназначенных для индивидуальной защиты (1—200 А) трехфазных асинхронных электродвигателей (или пристройки к магнитным пускателям серии ПМЛ), Реле работает следующим образом. Ток, протекающий по термоэлементам 1, изгибает биметаллические пластины 2, связанные с рейками дифференциала 3, которые перемещаются в направлении стрелки. Кулачок 9 поворачивается и своим выступом 8 приводит в движение компенсационную пластину 7; при перегрузке упор защелки 4 выскальзывает, а держатель подвижных контактов 5 перемещается под действием пружины 6. Контакты 11 размыкаются, а контакты 10 замыкаются. В отличие от других типов реле, в серии РТЛ предусмотрены температурная компенсация, механизм ускоренного срабатывания при обрыве фаз, дополнительные замыкающие контакты (кроме размыкающих, имеющихся во всех тепловых реле).

Для защиты электродвигателей от перегрузок в магнитные пускатели соответствующих типов встраивают тепловые реле серий TPH, ТРП, РТТ и РТЛ. Двухполюсные тепловые реле ТРИ встраивают в магнитные пускатели ПМЕ, П6 и ПАЕ третьего габарита, имеют температурную компенсацию и поэтому мало чувствительны к колебаниям температуры окружающего воздуха. Реле ТРП однополюсные, ими комплектуются пускатели ПАЕ четвертого и выше габаритов. Реле не имеет температурной компенсации, но влияние изменений температуры воздуха сказывается на них в небольшой степени. Трехполюсные реле РТТ и РТЛ встраивают соответственно в магнитные пускатели ПМА и ПМЛ. Оба типа тепловых реле имеют температурную компенсацию, поэтому мало чувствительны к изменениям температуры окружающей среды. Тепловые реле серии ТРН двухполюсные с температурной компенсацией — для защиты асинхронных электродвигателей от недопустимых перегрузок. Выпускаются только в открытом исполнении. Все типы реле имеют одинаковую конструкцию и различаются нагревателями, размерами корпусов и силовых зажимов. Симметричная компоновка реле позволяет расположить в ней ячейке между двумя полюсами с тепловыми элементами ( находятся в крайних ячейках пластмассового корпуса) эксцентриковый регулятор тока срабатывания устройства (тока уставки), защелочный механизм срабатывания, температурный компенсатор, контактную группу с одним размыкающим контактом мостикового типа (с двойным разрывом цеии) и кнопку ручного возврата. Тепловые элементы реле ТРН-8А (ТРН-10А) состоят из термобиметалличвской пластины с закрепленным на ней несменными нагревателем, а тепловые элементы реле остальных типов — из термобиметаллической пластины с расположенным под ней сменным нагревателем, прикрепленным двумя винтами к силовым зажимам реле. Нагреватели закрывают легкоснимаемой крышкой, которая удерживается пружиной.

Регулирование тока уставки производится поворотом эксцентрика (плавно) или сменой нагревателей (ступенчато), т.е.. изменением номинального тока теплового элемента (рисунок 9).

Для всех типов тепловых реле предусматривается комплект сменных нагревателей с определенными, номинальными токам. Нагреватели отличаются фиксатором (наличием и местоположением), установочными размерами и формой мест крепления, чем обеспечивается свободная (без подгонки) установка нагревателей только в реле того типа, для которого они предназначены.

Каждый нагреватель имеет маркировку (обозначает величи­ну номинального тока теплового элемента), а у реле с несменными нагревателями номинальный ток тепловых элементов обозна­чается либо на корпусе реле, либо на наконечниках.

Тип реле и номинальный ток теплового элемента выбирают из условий, чтобы максимальный ток продолжительного режима реле (с данным тепловым элементом) был не менее номинального тока защищаемого электродвигателя, ток уставки реле был равен номинальному току электродвигателя (или несколько больше этого тока —в пределах 5%), а запас на регулировку тока уставки как в сторону его увеличения, так и в сторону уменьшения был небольшим. Ток уставки определяется из того, что каждое из 10 делений уставки (по 5 делений влево и вправо от нулевой риски) соответствует в среднем 5% номинального тока теплового элемента.

Ремонт тепловых реле.

Проверять и налаживать тепловые реле рекомендуется в лаборатории, используя специальные электрические устройства. Проверку реле начинают с внешнего осмотра: проверяют наличие пломб, целостность кожуха и плотность прилегания его к цоколю, состояние уплотнений, очистка реле.

После снятия кожуха приступают к внутреннему осмотру: очищают детали, проверяют затяжку винтов, гаек, крепящих пружин, контакты, подпятники, магнитопроводы; проверяют надежность внутренних соединений; регулируют механическую часть реле; контакты тщательно очищают и полируют. (пользоваться надфилем или абразивными материалами нельзя).

Далее измеряют сопротивление изоляции мегаомметром 1000 В между электрическими частями реле и корпусом, которое должно быть не менее 10 МОм, проверяют уставки. Если обнаружены дефекты, выходящие за возможность устранения их в лаборатории, реле заменяют новым.

При ремонте магнитных пускателей с тепловыми реле должно быть обращено внимание на целостность и состояние этих реле. У тепловых реле чаще всего выходят из строя (перегорают) нагревательные элементы. Эти элементы имеют различное устройство и бывают 6 типов, рассчитанных на различные токи. Элементы первого и второго типов изготовляют из нихромовой или фехралевой проволоки. В элементах первого типа проволока намотана на пластинку из слюды и к концам проволоки припаяны серебром медные наконечники. В элементах второго типа проволока навита в виде спирали к ее концам припаяны стальные наконечники. Спиральные элементы кадмированны для предохранения их от окисления. Элементы остальных четырех типов изготовляют методом штамповки.

Источник

Ремонт теплового реле – советы электрика

Простой ремонт электрических обогревателей. Основные неисправности

В независимости от качества, рано или поздно, почти все электрические обогреватели стают плохо греть, не включаются или уже совсем не греют. Самостоятельный ремонт электрического обогревателя не составляет больших трудностей, так как зачастую данный класс устройств не считается сложным прибором.

В быту люди используют большое разнообразие электрических электрообогревателей: электрические инфракрасные камины, конвекторы, тепловентиляторы и разнообразные масляные радиаторы. У всех подобных приборов в независимости от конструктивных особенностей, нагревающим элементом служит нихром.

Следует заметить что чем проще конструкция обогревателя тем дольше будет работать такой прибор, и кто муже легче будет разобраться в поломке и починить его. Для быстрого и эффективного ремонта, прежде всего, необходимо понимать как устроен обогреватель.

В независимости от разновидности таких устройств, все они имеют основные общие элементы. Обогреватели оборудуются одно- или двух клавишными выключателями которыми можно выбирать один или два ТЭНа которые будут греть, а также лампочками индикации работы ТЭНа.

ТЭН может иметь не два контакта а три, с двумя разделенными греющими спиралями внутри. Сразу после сетевого шнура с вилкой может стоять защитный термопредохранитель, который будет автоматически отключать обогреватель после перегрева, например если накрыть конвектор сверху полотенцем.

Также может присутствовать датчик наклона, который сработает, если например, конвектор упадет или перевернется. Помимо термопредохранителя, также может быть и “автоматический выключатель” – предохранитель тока перегрузки, для других аварийных ситуаций.

схематическое устройство обогревателей

Любая диагностика начинается с разборки обогревателя, но прежде чем разбирать, его необходимо отключить и вытянуть вилку с розетки. Откручиваем винтики корпуса, скорее всего корпуса панели управления.

Добравшись до соединительной управляющей панели с термостатом, терморегулятором и другими элементами, проверку начинаем с прозвонки сетевого шнура. Дальше проверяем работу всех управляющих клавиш и тумблеров – прозванивая их тестером. Затем все последовательные цепи.

Терморегулятор проверяется тестером и он должен выдать на контактах нулевое сопротивление (КЗ) или близкое к нулевому, это будет говорить о исправности терморегулятора.

Помимо исправности самих элементов обогревателя, причина поломки может скриватся и в плохом и ненадежном контакте проводников, со временем, из за разности материалов они окисляются и отгнивают, так что в данном моменте тоже следует обратить внимание. Затем проверяются защитные элементы: датчик положения и термопредохранитель.

Термопредохранитель прозванивают тестером, в исправном и холодном состояние на его контактах должно быть нулевое сопротивление (КЗ).

Таких термопредохранителей может быть несколько штук в одном корпусе и как правило чем больше корпус – тем больше в нем термопредохранителей. Следует заметить что термопредохранитель может быть и рабочим (исправным) но из за сильной загрязненности фильтров и конвекционных отверстий они могут моментально срабатывать и отключать обогреватель.

Что же представляет из себя датчик положения, так это, в большынстве конструкций, какой то грузик который при наклоне или ронению обогревателя воздействует на мини выключатель который уже размыкает напряжение.

Исправный датчик положения, в нормальном вертикальном положение обогревателя на своих контактах должен иметь нулевое сопротивление (КЗ).

Основным решающим моментом будет проверка нагревательных ТЭНов. В больших обогревателях их как правило несколько, наиболее часто их два. И часто причиной недостаточного прогрева помещения есть выход из строя одного из ТЕНов. В большинстве случаев ТЭН не подлежит ремонту и заменяется аналогичным. Как проверить ТЭН? Сопротивление на его контактах может быть разным, в зависимости от конкретного устройства, но однозначно он должен прозваниватся. Примерные значения сопротивления могут быть в диапазоне 20 – 100 Ом.

Обогреватель не включается.

Причин может быть несколько. Необходимо проверить розетку, вилку и электрический шнур. Затем разобрать и убедится в наличие сетевого напряжения внутри устройства, лучше всего использовать для этого контрольную лампочку на 40Вт.

Проверяется напряжение по последовательной цепи, термопредохранитель, термостат, термовыключатель, ТЭН Проверку под напряжением следует проводить осторожно или использовать метод прозвонки на сопротивление (мультиметром) уже без напряжения.

Тепловентелятор включается но не греет.

Обогреватель дует воздух но при этом не греет его, такая ситуация явно указывает на неисправность ТЭНа, один из участков спирали может быть поврежден, необходимо внимательно осмотреть всю протяжность нихромного проводника, а также прозвонить тестером сам ТЭН, сопротивление должно быть где то в раене 70 Ом.

В случае видимого разрыва или отгорания нихромового проводника, его можно попытаться восстановить если немножко оттянуть оборванные проводники к центру и аккуратно скрутить с запасом их друг к другу, затем надежно вставить “соединение” обратно, но так чтоб оно не сместилось и не замкнуло в процессе работы случайно на соседние витки спирали.

Также причиной такой работы может быть термопредохранитель или биметаллические пластины терморегулятора. В холодном состояние они должны быть замкнути, иногда возникает необходимость их зачистки для улучшения надежности контакта. Исправные биметаллические пластины от тепла паяльника должны размыкаться.

Тепловентилятор греет но вентилятор не крутится (не дует).

Если лопасти исправны и нигде не подклинены, то вероятнее всего причина в двигатели. Но все же сначала необходимо убедится в том что на двигатель поступает напряжение. Убедится в том что его вал легко и без усилий проворачивается. Дальше двигатель можно проверить мультиметром, его контакты должны прозваниватся и показывать хоть каое то сопротивление.

При необходимости моторчик можно разобрать и осмотреть внутри, возможно сильное загрязнение. Прозвонить обмотки, почистить коллекторный узел и осмотреть надежность прилегания щеток. Возможно будет необходимо прокапать машинным маслом втулки движущей части двигателя. При перегоранию обмоток двигатель необходимо заменить.

Обогреватель отключается (из за перегрева)

Причин может быть несколько. Например большая площадь обогрева и маломощный конвектор, в следствие постоянной работы перегревается корпус и внутренние элементы в том числе элементы защиты от перегрева которые отключают устройство.

В других случаях может быть причиной неправильная установка конветора.

Необходимо организовать свободный приток поступающего воздуха к нижней части обогревателя и свободный отток горячего воздуха из верхней части конвектора, нечем не накрывать его и не создавать сопротивление выходу тепла с конвектора.

Самостоятельный ремонт в таких случаях является задачей непростой и неблагодарной. Клеи и герметики в данном случае бесполезны. Для герметизации пробоин необходимо слить масло, залить водой и с помощью инверторной сварки для тонких листов. Проварить пробоину, предварительно зачистив место от краски и коррозии. При постоянном вытекание масла следует понимать что все же масло необходимо будет долить, так как для эффективной работы такого обогревателя необходимо наличие 90% объема масла от общей емкости масляного “бака”, остальное пространство должен занимать воздух, он играет роль своеобразной подушки при розшырению масла при нагреве.

Реле – Статьи о работе энергослужбы предприятия – Каталог статей – Маркетинг Николая М

Электрическим реле называется коммутационное устройство, предназначенное производить скачкообразные изменения в управляемых цепях при заданном значении электрических воздействующих величин. Под воздействующей входной понимают электрическую величину, подаваемую в электрическую цепь управления реле. Реле имеет в общем случае следующие составные части:

• воспринимающую — часть реле, воспринимающая входные воздействующие величины (ток, напряжение) и превращающая их в удобные для дальнейшего преобразования;
• преобразующую — часть реле, преобразующая род тока, характер изменения во времени электрических величин или вид энергии в удобный для сравнения;
• сравнивающую — часть реле, осуществляющая сравнение преобразованных величин и обеспечивающая дискретную (скачкообразную) величину на выходе;
• исполнительную — часть реле, осуществляющая скачкообразные изменения состояния управляемых электрических цепей;
• замедляющую — часть реле, обеспечивающая требуемую выдержку времени;
• регулирующую — часть реле, предназначенная для регулирования уставки.

Действие реле многих типов основано на тех же принципах (магнитоэлектрическом, электромагнитном и индукционном), что и измерительные приборы. Но кроме этого существует большая группа других реле: тепловых, механических и т. д.

Основные группы реле следующие:

• первичные прямого действия (расцепители), воспринимающая часть которых включается в цепь защищаемого электрического устройства; встраиваются непосредственно в автоматические выключатели (АП-50, А3700, АВМ и др.) и магнитные пускатели. Расцепители разделяются на электромагнитные, тепловые и комбинированные и характеризуются током уставки — наименьшим значением тока, при котором расцепитель срабатывает;
• вторичные, у которых воспринимающая часть включается через трансформатор тока и напряжения, разделяются на реле прямого действия, основанные на электромагнитном принципе работы и встраиваемые в приводы выключателей (ПП 67), и косвенного действия, исполнительная часть которых воздействует на привод выключателя с помощью оперативного тока. В эту группу входят многочисленные типы реле: тока, напряжения, времени, промежуточные, сигнальные и др.

Для защиты электродвигателей от перегрузок в магнитные пускатели соответствующих типов встраивают тепловые реле серий TPH, ТРП, РТТ и РТЛ. Двухполюсные тепловые реле ТРН встраивают в магнитные пускатели ПМЕ, П6 и ПАЕ третьего габарита, имеют температурную компенсацию и поэтому мало чувствительны к колебаниям температуры окружающего воздуха.

Реле ТРП однополюсные, ими комплектуются пускатели ПАЕ четвертого и выше габаритов. Реле не имеет температурной компенсации, но влияние изменений температуры воздуха сказывается нa них в небольшой степени. Трехполюсные реле РТТ и РТЛ встраивают соответственно в магнитные пускатели ПМА и ПМЛ.

Оба типа тепловых реле имеют температурную компенсацию, поэтому мало чувствительны к изменениям температуры окружающей среды.

Тепловые реле серии ТРН двухполюсные с температурной компенсацией — для защиты асинхронных электродвигателей от недопустимых перегрузок. Выпускаются только в открытом исполнении.

Для всех типов тепловых реле предусматривается комплект сменных нагревателей с определенными номинальными токами. Нагреватели отличаются фиксатором (наличием и местоположением), установочными размерами и формой мест крепления, чем обеспечивается свободная (без подгонки) установка нагревателей только в реле того типа, для которого они предназначены.

Каждый нагреватель имеет маркировку (обозначает величину номинального тока теплового элемента), а у реле с несменными нагревателями номинальный ток тепловых элементов обозначается либо на корпусе реле, либо на наконечниках.

Пределы регулирования номинального тока уставки (при крайних положениях регуляторов) составляют для реле ТРН-8А и ТРН-10А (0,8… 1,25) Iн, а для реле остальных типов — (0,75… 1,3) Iн.

Тип реле и номинальный ток теплового элемента выбирают из условий, чтобы максимальный ток продолжительного режима реле (с данным тепловым элементом) был не менее номинального тока защищаемого электродвигателя, ток уставки реле был равен номинальному току электродвигателя (или несколько больше этого тока — в пределах 5%), а запас на регулировку тока уставки как в сторону его увеличения, так и в сторону уменьшения был небольшим. Ток уставки определяется из того, что каждое из 10 делений уставки (по 5 делений влево и вправо от нулевой риски) соответствует в среднем 5% номинального тока теплового элемента.

Реле токовые тепловые серии РТТ — для защиты от недопустимых перегрузок асинхронных электродвигателей. Встраиваются в магнитные пускатели ПМД соответствующих габаритов.

Конструктивно представляют собой пластмассовый корпус с четырьмя ячейками, в трех из которых размещаются термоэлементы с нагревателями и выводами, а в четвертой — исполнительный механизм реле, связанный с термоэлементом подвижными планками.

Реле имеют ускоренное срабатывание при обрыве одной из фаз, температурную компенсацию, регулировку тока несрабатывания, свободное расцепление контактов при нажатии кнопки, переключающий контакт для размыкания цепи катушки контактора и включения цепи сигнализации, ручной возврат.

Реле электротепловые серии РТЛ — для защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы и симметричных перегрузок недопустимой продолжительности, имеют марки РТЛ-1000, РТЛ-2000 и РТЛ-3000 и встраиваются в магнитные пускатели ПМЛ соответствующих габаритов.

Реле состоят из корпуса с крышкой, трех термоэлементов, дифференциального механизма, температурного компенсатора — регулятора уставок, механизма реле, непосредственно управляющего положением размыкающего и замыкающего контактов вспомогательной цепи, кнопки «стоп — возврат».

Реле имеют температурную компенсацию и ручной возврат, время которого составляет не менее 90 с.

Все типы реле имеют одинаковую конструкцию и различаются нагревателями, размерами корпусов и силовых зажимов.

Симметричная компоновка реле позволяет расположить в средней ячейке между двумя полюсами с тепловыми элементами (находятся в крайних ячейках пластмассового корпуса) эксцентриковый регулятор тока срабатывания устройства (тока уставки) защелочный механизм срабатывания, температурный компенсатор, контактную группу с одним размыкающим контактом мостикового типа (с двойным разрывом цепи) и кнопку ручного возврата. Тепловые элементы реле ТРН-8А (ТРН-10А) состоят из термобиметаллической пластины с закрепленным на ней несменным нагревателем, а тепловые элементы реле остальных типов — из термобиметаллической пластины с расположенным под ней сменным нагревателем, прикрепленным двумя винтами к силовым зажимам реле. Нагреватели закрывают легкоснимаемой крышкой, которая удерживается пружиной.

Схема устройства и принципа работы реле показана на рисунке 1.

Реле состоит из нагревательного элемента 1, включаемого последовательно в одну из фаз цепи электродвигателя, биметаллической пластины 2, удерживающей спусковой механизм 3, нормально замкнутых контактов 4, которые включаются последовательно в цепь катушки пускателя. При увеличении тока в результате перегрузки двигателя температура нагревательного элемента возрастает.

Рисунок 1 – Тепловое реле ТРН:

а — общий вид; б — схема теплового реле; 1 — нагреватель; 2 — биметаллическая пластинка; 3 — регулировочный винт; 4 — защелка; 5 — рычаг; 6 — пружина; 7 — кнопка возврата; 8 — подвижный контакт; 9 — неподвижный контакт; 10 — вывод нагревателя

Под действием тепла биметаллическая пластинка деформируется и освобождает защелку спускового механизма, что приводит к размыканию контактов реле и разрыву цепи катушки пускателя Взвод спускового механизма после срабатывания реле и возврат его контактов в замкнутое положение осуществляется после остывания биметаллической пластины нажатием на кнопку 5 возврата реле головка которой выходит из отверстия в крышке ящика пускателя.

Нагревательные элементы реле выпускаются на различные номинальные токи и выбираются в соответствии с номинальными токами двигателей.

Реле ТРН двухполюсное, ТРП — однополюсное, РТТ, РТЛ — трехполюсные, их встраивают в магнитные пускатели ПМА, ПМЛ.. Реле ТРП комплектуются магнитными пускателями ПАЕ четвертого и выше габарита.

Реле ТРН встраивают в магнитные пускатели ПМЕ, П6 и ПАЕ третьего габарита

В период между ремонтами проводится техническое обслуживание электроустройств, которое представляет собой комплекс операций или операцию по поддержанию работоспособности или исправности устройства при пользовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Устройство при этом не разбирается.

В типовой объем работ по техническому обслуживанию тепловых реле входят: очистка от ныли и грязи, смазка трущихся частей, ликвидация видимых повреждений, затяжка крепежных деталей, очистка контактов от грязи и наплывов, проверка исправности кожухов, оболочек, корпусов, проверка работы сигнальных и заземляющих устройств.

Проверять и налаживать тепловые реле рекомендуется в лаборатории, используя специальные электрические устройства. Проверку реле начинают с внешнего осмотра: проверяют наличие пломб, целостность кожуха и плотность прилегания его к цоколю, состояние уплотнений, очистка реле.

После снятия кожуха приступают к внутреннему осмотру: очищают детали, проверяют затяжку винтов, гаек, крепящих пружин, контакты, подпятники, магнитопроводы; проверяют надежность внутренних соединений; регулируют механическую часть реле; контакты тщательно очищают и полируют воронилом (пользоваться надфилем или абразивными материалами нельзя).

Далее измеряют сопротивление изоляции мегаомметром 1000 В между электрическими частями реле и корпусом, которое должно быть не менее 10 МОм, проверяют уставки. Если обнаружены дефекты, выходящие за возможность устранения их в лаборатории, реле заменяют новым.

Реле должно быть надежным, обеспечивающим безаварийную работу электрических установок.

В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности электротехнических устройств, восстановлению их ресурсов или их составных частей. Под операцией ремонта понимают законченную часть ремонта, выполняемую на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности, например: очистка, разборка, сварка, изготовление обмоток и т. д.

Существует несколько методов ремонта: ремонт эксплуатирующей организацией, специализированный, ремонт предприятием — изготовителем изделия.

Последние два метода имеют существенные преимущества, которые позволяют достигнуть высоких технико-экономических показателей путем применения нестандартизированного высокопроизводительного эффективного оборудования, производства запчастей, внедрения современной технологии, близкой к технологии электромашиностроительных заводов, с применением новых материалов.

Эти методы позволяют создать обменный фонд из новых или отремонтированных электрических машин и другого оборудования распространенных серий и типов. Но эти методы исключают возможность оперативного ремонта ответственного и нетипового оборудования, оборудования, изготовленного зарубежными фирмами, и оборудования старых марок.

Кроме того, не решается проблема технического обслуживания, составляющего более 80 % трудоемкости ремонта электрических сетей и крупногабаритного оборудования (трансформаторные подстанции, распределительные устройства, щиты управления и др.).

Надежность, бесперебойность и безопасность работ электрооборудования и сетей может быть обеспечена правильной системой ремонта электрооборудования эксплуатирующей организацией. Такой системой является планово-предупредительный ремонт (ППРЭО), представляющий собой форму организации ремонта, состоящей из комплекса организационно-технических мероприятий, обеспечивающих выполнение технического обслуживания и профилактического ремонта.

Рисунок 2 – Тепловое реле ТРП:

а – термоэлемент; б – общий вид, в – схема проверки реле; Т1 – автотрансформатор, F – предохранитель, Т2 – трансформатор 220/12(36) В, ТР – тепловые реле, Q1 и Q2 – выключатели, ТА – трансформатор тока

Рисунок 3 – Схема устройства теплового реле:

1 — нагревательный элемент; 2 — биметаллическая пластина; 3 — защелка (спусковой механизм); 4 — нормально замкнутые контакты; 5 — кнопка возврата; 6 — пружина

Схемы проверки реле должны быть простыми и безопасными. Ниже в виде примера приводятся некоторые из них.

Тепловое реле (вторичное прямого действия) РТП, встроенное в магнитный пускатель (рисунок 2, а, б, в). Проверку тепловых разделителей ТР выполняют по схеме (рисунок 2, в.)

Разборку реле (рисунок 2, б) производят в такой последовательности. Отвинтить винты 3, снять шайбы, крышку 4 и нагреватель 9. Вынуть из корпуса две планки. Снять пружину 10, ушко 11 и кнопку 5. Снять пружину 15 и венец 13, 14.

Вынуть ось 16, вывернуть винт, снять скобу и контактный мостик 17. Вывинтить четыре винта 18, снять шайбы 19, 20, планку 22 и контактные пластины 21, 23.

Вывинтить винты, снять упор 12, вынуть ось 6, снять термоэлемент 8 в сборе и охладитель 7.

Очистить детали от загрязнений. Осмотреть и проверить штангенциркулем износ поверхности контактного мостика, который при износе до 0,5 мм бракуется. Незначительное обгорание или брызги металла на поверхности контактов счищают надфилем. Контактные пластины заменяют новыми, если контактная поверхность изношена на 50%, повреждена резьба.

Термоэлемент (рисунок 2, а) заменяют новым, если выгорел или деформировался термобиметалл 1, оборвались жгуты провода 2 в местах приварки.

После сборки реле и устранения дефектов следует: проверить сопротивление изоляции между входом и выходом каждого полюса при разомкнутых контактах, которое должно быть не менее 10 МОм; испытать электрическую прочность изоляции, которая должна выдержать 2500 В в течение 1 мин, не создавая пробоя изоляции или перекрытия по поверхности; проверить время срабатывания реле при I=1,21 Iн, которое не должно превышать 20 мин; проверить величину раствора контактов, которые должны быть не менее (1+0,2) мм, и усилие нажатия на контактный мостик, которое должно быть не менее 1,80 Н.

Список литературы

Воронина А.А. Безопасность труда в электроустановках / А.А.Воронина, Н.Ф.Шибенко – М., Высшая школа, 1984. – 312с. : ил.

Камнев В.Н. Ремонт аппаратуры релейной защиты и автоматики – М., Высшая школа, 1979.–304 с.: ил.

Трунковский Л.Е. Обслуживание электрооборудования промышленных предприятий – М., Высшая школа, 1979.–272 с.: ил.

Чернобровов Н.А. Релейная защита – М., Высшая школа, 1981.– 232 с.: ил.

Устройство теплового реле. Разбираем ИЭК РТИ-1308

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество тепла, выделяемое участком электрической цепи, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению этого участка.

Это дает возможность создавать устройства, выполняющие небольшую механическую работу (например, по замыканию/размыканию контактной пары) при достижении силы тока на исследуемом участке цепи определенного значения.

Подобные устройства получили название тепловых (электротепловых) реле или реле тепловой защиты.

Тепловое реле, как правило, служит для защиты (аварийного отключения и/или сигнализации об аварийной ситуации) электрических цепей и электрооборудования от повышения тока потребления сверх некого номинального (нормального) значения. Повышение тока потребления может свидетельствовать, например, о чрезмерной нагрузке на вал двигателя, межвитковом замыкании и т.д.

Биметаллическая пластина

Факт того, что проводник с током греется, не дает возможность напрямую совершить какую-либо существенную механическую работу, так как степень нагрева нуждается в оценке, например, термодатчиком.

Оказывается, есть возможность поступить проще, а именно «научить» проводник закономерно изменять свою геометрическую форму пропорционально изменению температуры.
Как известно, линейные размеры металлов при нагреве меняются. Известно также, что у разных металлов коэффициенты теплового расширения различные.

Например, при нагреве на одно и то же значение температуры, полоска из металла, обладающего большим коэффициентом теплового расширения, удлиниться на большее значение, чем полоска из другого металла, коэффициент теплового расширения которого ниже.

Если соединить вместе две одинаковые по форме полоски разнородных металлов, то, при изменении температуры, геометрическая форма этой конструкции тоже будет изменяться – изгибаясь и распрямляясь, в зависимости от температуры. Скрепленные воедино две пластины разнородных металлов получили название биметаллической пластины.

Биметаллическая пластина, как своеобразный прибор для оценки силы тока по его нагреву и последующего воздействия на какой-либо исполнительный механизм, широко применяется в различных бытовых и промышленных устройствах автоматики.

Принцип работы биметаллической пластины.

Устройство теплового реле на примере ИЭК РТИ-1308

Теория принципа действия теплового реле была вкратце рассмотрена выше, обратимся к практике. Вскроем корпус и разберемся с внутренним устройством низковольтного трехфазного теплового (тепломеханического) реле ИЭК РТИ-1308. Его основные технические характеристики представлены в таблице ниже.

Таблица. Основные технические характеристики теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Характеристика силовой цепиЗначение

Диапазон регулировки тока срабатывания	2,5–4 А
Стандартные рабочие напряжения	230, 400, 660 В
Максимальная частота переменного тока	400 Гц

Характеристика цепи управленияЗначение

Тип контактов	1 замкнутый + 1 разомкнутый
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 110 В	400 ВА
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 230 В	600 ВА
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 400 В	600 ВА

Принцип работы теплового реле РТИ можно описать следующим образом. При протекании электрического тока по биметаллическим пластинам (каждой из трех фаз предназначается своя пластина), происходит их нагрев.

Чем выше ток, тем сильнее нагрев биметаллических пластин и, следовательно, больше их изгиб в определенную (конструктивно заданную) сторону. Изгибаясь, пластины давят на систему рычагов.

При достижении хотя бы одной из трех пластин критического значения по углу изгиба, вследствие превышения на одной или нескольких фазах номинального установленного рабочего тока, происходит срабатывание исполнительного (контактного) механизма цепи управления, и контактные пары переводятся во взаимно противоположные состояния. В таком, нагретом до момента срабатывания реле, состоянии биметаллические пластины будут удерживать реле до тех пор, пока на все фазах тепловой ток не придет в норму. Ток снижается – биметаллические пластины охлаждаются, переводя систему рычагов в первоначальное состояние. Если у теплового реле активирован режим автоматического пуска, то контактные группы тоже автоматически переключаться в первоначальное состояние, если нет – нужно вручную включать реле после каждого его срабатывания. На фотографиях ниже можно увидеть процесс вскрытия РТИ-1308 и пояснения к нему.

Вид сбоку (фото слева).
Вид на силовые контакты. Расстояния между контактами можно менять благодаря овальным отверстиям корпуса (фото справа).

Органы управления и настройки РТИ-1308.

Под шильдиком прячется подстроечный винт. Благодаря ему, происходит актуализация значений шкалы диска настройки тока.
Количество заводсткой краски, нанесенной на резьбу подстроечного винта, оказалось недостаточным (винт легко вращался на пару оборотов). Дополнительно закрашиваем резьбу цапонлаком (фото снизу).

Вскрываем корпус, подцепляя тонкой плоской отверткой пластмассовые защелки по периметру корпуса.
Вскрыть корпус, не отломив ни одной защелки, очень сложно – пластмасса хрупкая (фото справа внизу).

Биметаллические пластины смешанного нагрева (ток идет через обмотку нагрева и через саму пластину).

Изгиб пинцетом любой биметаллической платины инициирует срабатывание реле. Чем выше установленный ток, тем сильнее нужно изгибать пластины.

Реле без биметаллических пластин.
Нажимаем пинцетом на рычаг – происходит срабатывание реле (фото справа).

Система рычагов для объединения изгибающих усилий пластин воедино по логическому закону “ИЛИ”. То есть, изгиб хотя бы одной (любой) пластины вызывает пропорциональное смещение верхнего рычага системы.

Система находится в своём крайнем левом положении, соответствующем минимальному изгибу биметаллических пластин (фото слева).

Система находится в своём крайнем правом положении, соответствующем максимальному изгибу биметаллических пластин (фото справа).

Реле сработало (желтый Г-образный флажок в крайнем правом положении) и ждёт ручного пуска, так как синий переключатель в положении ручного управления (фото слева).
Нажимаем непосредственно на рычажок, идущий к контактным группам (фото справа).

Съём исполнительного механизма происходит путём откручиванием единственного винта.

Исполнительный механизм со стороны контактных групп.
При нажатии на кнопку “Стоп”, происходит размыкание замкнутой пары контактов.

Все детали теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Время срабатывания теплового реле зависит от кратности превышения тока, то есть от того, во сколько раз реальный ток превысил установленный (см. график ниже).

График (кривые) срабатывания РТИ-1308 (фото сверху).
Схематичное обозначение РТИ-1308 (фото снизу).

Кнопкой «тест» можно сымитировать срабатывание реле, то есть принудительно перевести контактные пары исполнительного механизма в противоположные состояния.

Таким образом, можно проверить лишь правильность работы каких-либо электронных устройств (например, контактора), коммутируемых тепловым реле.

Всецело же корректность работы теплового реле проверяется только на специальном испытательном стенде с моделированием прохождения через реле различных токов, как ниже, так и выше установленного тока срабатывания реле.

В заключение, нужно сказать о трех важных вещах, касаемо тепловых (тепломеханических) реле. Во-первых, любое тепломеханическое реле имеет собственное (небольшое, но постоянное) потребление энергии, расходуемое на подогрев биметаллических пластин.

Во-вторых, тепловое реле не предназначено для защиты от токов короткого замыкания, которому характерен сверхбыстрый рост тока. Это обусловлено относительно высокой инертностью биметаллических пластин, которые не способны нагреться так быстро.

Для защиты от короткого замыкания, в паре с тепловыми реле, необходимо применять автоматические выключатели электромагнитного расцепления. В-третьих, ток срабатывания теплового реле зависит от температуры окружающей среды, условий охлаждения корпуса реле и прочих факторов.

Таким образом, в качестве прецизионного устройства защиты, где требуется очень точная оценка электрического тока, тепловое реле тепломеханического типа использовать нельзя, погрешности весьма значительны.

Источник