低壓控制器件熱繼電器概要

低壓控制器件熱繼電器概要第一頁，共30頁。學(xué)習(xí)內(nèi)容1、熱繼電器的用途及型號含義;2、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu);3、熱繼電器的安裝4、熱繼電器的常見故障學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解熱繼電器的用途2、熟悉熱繼電器的原理及組成結(jié)構(gòu)3、掌握熱繼電器的熱繼電器的安裝及復(fù)位方式的選擇4、能夠?qū)崂^電器的常見故障進行分析及處理第二頁，共30頁。一、概述熱繼電器是用于防止線路或電氣設(shè)備長時間過載的低壓保護電器。它特別適用于電動機的過載保護，因為電動機在實際運行中，常會遇到過載情況，但只要過載不嚴(yán)重、時間短，繞組不超過允許的溫升，這種過載是允許的。但如果過載情況嚴(yán)重、時間長，則會加速電動機絕緣的老化，縮短電動機的使用年限，甚至燒毀電動機，因此，常用熱繼電器對電動機進行過載保護。有的熱繼電器還可以作為電動機的斷相保護及短路保護。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB14598.15-1998電氣繼電器第8部分電熱繼電器1、熱繼電器的用途第三頁，共30頁。電器名稱：繼電器，以一個拼音字母J表示；165432/━舉例：JR15-20/3D熱繼電器，設(shè)計代號是15，額定電流20A，3相，帶斷相保護。斷相保護，D表示有斷相保護；沒有斷相保護者，此為省掉;相數(shù)，2表示A、C兩相；3表示三相；如果是D則表示為單相;熱繼電器額定電流；設(shè)計代號：種類：熱式，以一個拼音字母R表示；一、概述2、型號含義第四頁，共30頁。熱繼電器中的關(guān)鍵零件是熱元件，熱元件是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片鉚接在一起而制成的，又叫作雙金屬片（鐵鎳合金）。它受熱后，兩片金屬皆要膨脹，但一片膨脹得快，另一片膨脹的慢，當(dāng)雙金屬片受熱時，會出現(xiàn)彎曲變形，形成一個弧線，外弧是膨脹的快的金屬片，內(nèi)弧則是膨脹得慢的金屬片。二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)1、原理第五頁，共30頁。電流是有熱效應(yīng)的，因此，讓電流直接流過雙金屬片，使之發(fā)熱，這叫直熱式；還可以讓電流通過的導(dǎo)體靠近雙金屬片，當(dāng)電流使導(dǎo)體發(fā)熱后，烘烤著雙金屬片，使它受熱，這種方式叫間熱式，使用時，把熱元件串接于電動機的主電路中，而常閉觸點串接于電動機的控制電路中，當(dāng)電動機正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使熱繼電器的觸點動作，當(dāng)電動機過載時，雙金屬片彎曲位移增大，推動導(dǎo)板使常閉觸點斷開，從而切斷電動機控制電路以起保護作用。熱繼電器動作后一般不能自動復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位。二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)1、原理第六頁，共30頁。如圖a中發(fā)熱元件2通電發(fā)熱后，主雙金屬片1受熱向左彎曲，推動導(dǎo)板3向左推動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生一定的運動。電流越大，執(zhí)行機構(gòu)的運動幅度也越大。當(dāng)電流大到一定程度時，執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生躍變，即觸點發(fā)生動作從而切斷主電路。321KR（a）熱繼電器感受部分結(jié)構(gòu)示意（b）圖文符號2.觸點KRKRKRKR1.熱元件二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第七頁，共30頁。熱繼電器結(jié)構(gòu)外形圖二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第八頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片這是熱繼電器的心臟。直熱式熱繼電器就是利用雙金屬片本身作熱元件；間熱式則用通電導(dǎo)體纏繞在雙金屬片上作為熱元件、熱繼電器的同一種外殼內(nèi)可裝幾種不同額定電流的熱元件。二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第九頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片（2）聯(lián)動接點裝置雙金屬片借助于一個絕緣的聯(lián)動板，將雙金屬片受熱彎曲變形傳遞到觸頭簧片的觸發(fā)機構(gòu)上，當(dāng)雙金屬片變形達到一定程度，就通過聯(lián)動板使觸發(fā)機構(gòu)動作，從而使觸點狀態(tài)瞬時間變動并保持下來。二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第十頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片（2）聯(lián)動結(jié)點裝置在熱繼電器上面有一調(diào)節(jié)旋鈕，上有定值電流刻度，旋鈕的長軸通到熱繼電器內(nèi)部與聯(lián)動觸點裝置的觸發(fā)機構(gòu)相聯(lián)，轉(zhuǎn)動該旋鈕就能改變觸發(fā)裝置的動作條件，從而改變了熱繼電器的動作整定值。（3）定值調(diào)整二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第十一頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片（2）聯(lián)動結(jié)點裝置在熱繼電器側(cè)面有一個螺釘，擰動此螺釘就可以作用于觸發(fā)裝置上，改變其觸發(fā)條件，從而補償了熱繼電器安全環(huán)境溫度與被保護設(shè)備安裝處環(huán)境溫度的差別所引起的保護定值的誤差。但這種溫度補償?shù)姆秶怯邢薜模瑑蓚€環(huán)境溫度的差別最大不超過25°C。（3）定值調(diào)整（4）溫度補償裝置二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第十二頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片（2）聯(lián)動結(jié)點裝置并不是所有的熱繼電器都有這種裝置，另外這種裝置只能裝在三相熱繼電器中，三相中若一相斷路，則該相電流為零，該相雙金屬片不會受熱彎曲。另兩相電流相等且比平常運行電流要大，這兩相雙金屬片迅速彎曲，通過機械方式將這三相雙金屬片變形的不平衡性，作用與觸發(fā)機構(gòu)上，使其迅速動作，實現(xiàn)了斷相保護。（3）定值調(diào)整（4）溫度補償裝置（5）斷相保護裝置二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第十三頁，共30頁。熱繼電器主要由以下幾個部分組成：（1）熱元件及雙金屬片（2）聯(lián)動接點裝置熱元件受熱彎曲，推動觸發(fā)裝置使熱繼電器動作后，主回路電流被切斷了。雙金屬片一邊散熱一邊恢復(fù)原裝，顯然，這是需要時間的，熱繼電器的復(fù)位有兩種方式，手動和自動。手動復(fù)位一般不小于2min，自動復(fù)位不大于5min。（3）定值調(diào)整（4）溫度補償裝置（5）斷相保護裝置（6）復(fù)位裝置二、熱繼電器的原理及結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)第十四頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝為保證熱繼電器使用過程中動作的可靠性，還應(yīng)注意熱繼電器的安裝位置、安裝方式與連接導(dǎo)線的要求。第十五頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝1、安裝位置1）熱繼電器安裝的地方不能有強烈的沖擊與振動，如果使用環(huán)境避免不了，則應(yīng)使用帶防沖擊裝置的熱繼電器，否則就會影響其觸頭的動作。2）熱繼電器要安裝在垂直平面上，其傾斜度與垂直平面最大不超過5°，且蓋板向上，以保證可靠動作。3)熱繼電器要安裝在其它電器的下方，并與相鄰電器元件之間保持≥5mm的間隙，避免其它電器發(fā)熱自下而上對流時影響熱繼電器的動作特性。第十六頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝2、安裝方式Z:表示與交流接觸器組合安裝的方式。安裝時要注意規(guī)定的組合，如JR20與CJ20或CJ40接觸器組合；T系列與B系列接觸器組合；3VA系列與3TB接觸器組合等等。L:表示獨立安裝方式。安裝時各種型號規(guī)格的熱繼電器都能互相用導(dǎo)線連接使用。G:表示標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。GZ:表示標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌組合安裝。GL:表示標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌獨立安裝。熱繼電器有5種安裝方式：Z、L、G、GZ與GL。安裝時，必須按產(chǎn)品說明書中的規(guī)定進行。第十七頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝3、連接導(dǎo)線連接熱繼電器的導(dǎo)線截面有一定的要求。如果截面過小，連接線本身產(chǎn)生的熱量傳到雙金屬元件中，就會加快熱繼電器的動作時間；如果截面過大，雙金屬片元件所產(chǎn)生的熱量有一部分反而被連接線吸收，就會減慢熱繼電器的動作時間。導(dǎo)線連接時一定要牢固可靠，其接線螺釘與線頭之間的接觸面積應(yīng)盡量大些，接觸電阻盡量小一些。因為接觸電阻過大，發(fā)熱就較多，從而影響熱繼電器的動作性能，特別對于較大電流規(guī)格的熱繼電器，一定要注意連接線的接觸電阻。第十八頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝3、連接導(dǎo)線熱繼電器熱元件的額定電流與連接導(dǎo)線的截面對照表注意：連接線一般用銅芯導(dǎo)線，如果必須用鋁導(dǎo)線時，其截面應(yīng)為銅線截面的1．8倍左右。

第十九頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝4、熱繼電器復(fù)位形式選擇熱繼電器一般有手動復(fù)位和自動復(fù)位兩種復(fù)位形式，實際工作中應(yīng)設(shè)置為哪種形式，要根據(jù)具體情況而定。從控制電路的情況而言，采用按鈕控制的手動起動和手動停止的控制電路，熱繼電器可設(shè)置為自動復(fù)位形式；采用自動元器件控制的自動起動電路，可將熱繼電器設(shè)置為手動復(fù)位形式。對于重要設(shè)備，熱繼電器動作后，需檢查電動機與拖動設(shè)備，為防止熱繼電器再次脫扣，此時宜采用手動復(fù)位形式。對于熱繼電器和接觸器安裝在遠離操作地點，且電機過載的可能性又比較大時，也宜采用手動復(fù)位形式等等。第二十頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝5、熱繼電器電流整定值的調(diào)整熱繼電器投入使用前必須對它的熱元件的整定電流進行調(diào)整（調(diào)整后的值小于或等于熱元件的額定電流），以保證電動機能得到有效的保護。1）一般情況下，電動機的起動電流為額定電流的6倍左右，且起動時間不超過6s時，整定電流可調(diào)整為電動機的額定電流；2）當(dāng)電動機起動時間較長，所帶負(fù)載具有沖擊性且不允許停機時，整定電流調(diào)整為電動機額定電流的1．1～1．15倍；3）當(dāng)電動機的過載能力較弱時（電機一般低于額定負(fù)載運行），整定電流調(diào)整為電動機額定電流的60%～80%；4）對于反復(fù)短時工作的電動機，整定電流的調(diào)整必須通過現(xiàn)場試驗。方法是先把其整定電流調(diào)整到比電動機的額定電流略小，電機運行時如果發(fā)現(xiàn)熱繼電器經(jīng)常動作，就逐漸調(diào)大其整定值，直到滿足運行要求為止。第二十一頁，共30頁。三、熱繼電器的安裝5、熱繼電器電流整定值的調(diào)整對于l00kW及以上的電動機，一般通過電流互感器，用較小的二次電流來控制較大的一次電流，即使用非直接式的小電流熱繼電器，這時其整定電流在上述情況下要縮小K倍(K為電流互感器的電流比)，K值的具體情況見下表。第二十二頁，共30頁。四、熱繼電器的日常維護1、熱繼電器動作后復(fù)位需要一定的時間，自動復(fù)位時間應(yīng)在5min內(nèi)完成，手動復(fù)位要在2min后才能按下復(fù)位按鈕。2、當(dāng)發(fā)生短路故障后，要檢查熱元件和雙金屬片是否變形，如有不正常情況，應(yīng)及時調(diào)整，但不能將元件拆下，也不能彎折雙金屬片。3、使用中的熱繼電器每周應(yīng)檢查一次，具體內(nèi)容是：熱繼電器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象，各部件螺絲有無松動、脫落及接觸不良，表面有無破損及清潔與否。4、使用中的熱繼電器每年應(yīng)檢修一次，具體內(nèi)容是：清掃衛(wèi)生，查修零部件，測試絕緣電阻應(yīng)＞1MΩ，通電校驗。經(jīng)校驗過的熱繼電器，除了接線螺釘之外，其它螺釘不要隨便擰動。5、更換熱繼電器時，新安裝的熱繼電器必須符合原來的規(guī)格與要求。第二十三頁，共30頁。五、熱繼電器的常見故障序號故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法1熱繼電器接入后電路不通熱元件燒斷更換熱元件進出線脫焊重新焊好接線螺釘未擰緊擰緊2熱繼電器控制電路不通刻度調(diào)整旋鈕位置不合適重新調(diào)整觸頭燒壞或動觸桿彈性消失，觸頭接觸不上修理觸頭或動觸頭桿，必要時更換3熱繼電器拒絕動作熱繼電器選配不當(dāng)重新選擇整定值偏大重新整定熱元件燒斷或脫焊更換熱元件動作機構(gòu)卡住修理調(diào)整，但應(yīng)防止動作特性變化導(dǎo)板脫出重新放入并校驗觸頭接觸不良清除表面塵垢或氧化物第二十四頁，共30頁。五、熱繼電器的常見故障序號故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法4熱繼電器誤動作整定值偏小合理調(diào)整或更換規(guī)格電動機拖動時間過長按電動機起動時間要求選擇具有適合可返回時間的熱繼電器，或起動時將熱繼電器短接操作頻率過高按前述方法選用有強烈的沖擊振動采用防振或選用防沖擊性熱繼電器連接導(dǎo)線太細(xì)按說明書要求選用可逆運轉(zhuǎn)，反接制動或頻繁通斷改用半導(dǎo)體溫度熱繼電器保護熱繼電器與電動機安裝處溫差太大按溫差配置適當(dāng)?shù)臒崂^電器第二十五頁，共30頁。五、熱繼電器的常見故障序號故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法5熱元件燒斷負(fù)荷側(cè)短路排除故障，更換產(chǎn)品操作頻率過高合理選用熱繼電器機構(gòu)有故障，使熱機電器不能動作更換第二十六頁，共30頁。熱繼電器最常見的故障是誤動作（不應(yīng)動作時卻動作了）和拒動作（應(yīng)該動作時卻不動作），究其原因主要是：1、選型不當(dāng)；2、定值不當(dāng)3、未能及時維修。五、熱繼電器的常見故障第二十七頁，共30頁。熱繼電器在長期工作中工作狀態(tài)會發(fā)生變化，最后導(dǎo)致誤動作或拒動甚至毀壞，要注意檢查以下幾點：1、連接點發(fā)熱的原因可能是連接導(dǎo)線截面積?。?、連接螺釘未擰緊；未用適當(dāng)?shù)膲|片以致壓接面積不夠；3、通電停電引起熱脹冷縮從而導(dǎo)致連接松動；4、