Тепловые реле

Тепловое реле – это электротехнический аппарат, предназначенный для надежной защиты электродвигателей и другого оборудования от перегрева при перегрузках. Проще говоря, тепловое реле «чувствует», когда ток в цепи превышает норму (например, двигатель перерабатывает или заклинил), и разрывает цепь управления, чтобы своевременно отключить питание двигателя и предотвратить его повреждение. Такое реле является ключевым элементом схемы пуска двигателя: обычно оно устанавливается в связке с контактором (магнитным пускателем) и автоматически отключает мотор при опасном повышении тока. Без теплового реле электродвигатель, работающий в режиме перегрузки или при фазном перекосе, рискует чрезмерно нагреться – изоляция обмоток начинает разрушаться, что ведет к выходу мотора из строя или даже возгоранию. Поэтому установка теплового реле – эффективный и недорогой способ обеспечить постоянную защиту двигателя от перегрузки и обрыва фазы, увеличить срок службы оборудования и повысить безопасность эксплуатации.

Принцип работы теплового реле.

Внутри устройства находится чувствительный элемент – как правило, это изогнутая биметаллическая пластина с нагревателем. Пластина изготовлена из двух сплавов с разным коэффициентом теплового расширения. При прохождении тока через цепь пластина нагревается (прямо или через нагревательную спираль, включённую последовательно с двигателем), изгибается и приводит в действие механизм расцепления. При превышении заданного тока срабатывают контакты реле – обычно размыкается (NC) контакт, встроенный в цепь управления катушкой контактора, и двигатель отключается от питания. В нормальном режиме пластина остывает, и реле можно вернуть в исходное состояние вручную кнопкой “Reset/Сброс”.

Тепловое реле работает с задержкой – этот параметр называют классом отключения. Например, распространён класс 10А, при котором реле сработает за 4–10 секунд при токе 1.5 I_ном (зависит от документации конкретной модели). Эта задержка защищает от ложных срабатываний при кратковременных пусковых токах и временных перегрузках. Однако при крупной аварии (короткое замыкание, большая перегрузка) используются защитные устройства с мгновенным срабатыванием – автоматические выключатели или предохранители. Таким образом, тепловое реле дополняет систему защиты, отвечая за длительные перегрузки, частичный обрыв фазы или заедание механизма – ситуации, которые автомат сразу не обнаружит.

Конструкция и характеристики.

Корпус теплового реле обычно выполнен из термостойкого пластика, компактный, с клеммами для подключения в силовую цепь – чаще всего через реле проходят все три фазы. На лицевой панели размещена регулировочная шкала, с помощью которой винтом или ручкой устанавливается номинальный ток срабатывания в амперах. Это важный параметр: каждая модель охватывает определённый диапазон токов, например 6–10 А, 10–16 А, 16–24 А и др., указанный на маркировке (например, “7–10 A”). Рекомендуется выставлять ток примерно на 10–20% выше номинального тока двигателя (~1.1–1.2 × I_двиг), чтобы избежать преждевременно срабатываний в нормальном режиме, но обеспечить защиту при перегрузке.

В конструкции предусмотрены дополнительные вспомогательные контакты: обычно размыкающий (NC) для отключения контактора и замыкающий (NO) для подачи сигнала аварии на лампу или систему автоматизации. Многие модели оснащены кнопками «Тест» (для проверки работоспособности) и «Сброс». Некоторые реле имеют переключатель режимов Auto/Man: автоматический или ручной возврат в исходное состояние после остывания.

Монтаж теплового реле обычно производится прямо под контактором с механическим и электрическим совмещением зажимов – это обеспечивает удобство установки и надежность контактов. Такая связка образует магнитный пускатель с тепловой защитой. Также существуют отдельные исполнения для установки на DIN-рейку и соединения проводами, что удобно при раздельной компоновке оборудования.

Рабочее напряжение тепловых реле стандартно рассчитано на трёхфазные сети 380/400 В (иногда однофазные 220 В), допускается до 660 В в зависимости от модели. Падение напряжения минимально и не влияет на работу двигателя до момента срабатывания.

Применение тепловых реле.

Основное назначение – защита трёхфазных электродвигателей переменного тока в промышленности и энергетике. Тепловые реле широко используются в приводах станков, насосов, компрессоров, подъёмных механизмов, вентиляторов и другого оборудования. В бытовых системах реле встречаются реже, чаще используются в составе насосных станций, крупных компрессоров или деревообрабатывающих станков с пускателями.

Однофазные двигатели обычно защищают встроенной термозащитой либо автоматическими выключателями. В промышленности тепловое реле – обязательный элемент системы управления двигателем и защиты. Его включают в цепь совместно с контактором и настраивают индивидуально под параметры конкретного мотора, учитывая номинальный ток и режим работы.

Кроме двигателей, тепловые реле применяют для защиты трансформаторов, нагревательных элементов и других нагрузок, где опасен перегрев из-за длительного превышения тока. Например, в осветительных сетях такие реле не используются, поскольку там нет длительных перегрузок. При срабатывании реле можно подключить сигнализацию, что позволяет обслуживающему персоналу своевременно реагировать на аварийную ситуацию.

Критерии выбора теплового реле.

Для правильного подбора теплового реле важно учитывать следующие ключевые параметры:

• Номинальный ток двигателя (или нагрузки). Диапазон уставки реле должен полностью покрывать ток мотора. Например, для двигателя с током 12 А подойдёт реле с диапазоном 10–16 А, установленное на 12–13 А. При близости тока к границе диапазона рекомендуется выбирать следующий более высокий диапазон во избежание работы на пределе.
• Совместимость с контактором. Желательно использовать реле, рассчитанное на конкретный размер и крепление контактора. Производители часто выпускают серии контакторов с комплектными тепловыми реле (например, серия КМИ, Schneider TeSys). Это упрощает монтаж и обеспечивает надежную работу.
• Класс расцепления. Обычно применяются классы 10, 10А и 20. Класс 10 подходит для стандартных условий эксплуатации, класс 20 – для двигателей с тяжелым запуском (дольше выдерживает перегрузку, но риск нагрева больше). Этот параметр часто фиксирован для модели и важен для выбора в зависимости от условий применения.
• Производитель и качество. Рынок предлагает бюджетные и премиальные бренды: от АСКО-УкрЕМ, IEK, E.NEXT до Schneider Electric, Siemens, ABB, Eaton. Все сертифицированные устройства соответствуют требованиям безопасности (включая стандарты CE и ISO). Разница в цене отражает долговечность, стабильность характеристик и точность срабатывания. Для важных и ответственных объектов рекомендуются проверенные европейские бренды.
• Дополнительные функции. Некоторые модели оборудованы индикаторами срабатывания, возможностью установки на DIN-рейку отдельно, регулируемой чувствительностью к пропаданию фазы и прочими опциями, облегчающими эксплуатацию и диагностику.

Стоимость тепловых реле на рынке Украины варьируется в зависимости от мощности и функционала: простейшие модели для токов 1–2 А стоят от 200 грн, средние (10–16 А) – несколько сотен гривен, а крупные реле на сотни ампер стоят несколько тысяч. Инвестиции в тепловое реле быстро окупаются благодаря предотвращению дорогостоящих аварий и замене двигателя.

Рекомендуемые бренды тепловых реле:

• АСКО-УкрЕМ – украинский производитель с сертифицированной продукцией, серия РТ (например, РТ-13) охватывает диапазоны от 0,1 А до 90 А и выше. Продукция отличается доступной ценой и надёжностью, широко используется на предприятиях Украины.
• IEK – бюджетные решения в линейке РТТ и ТРН, совместимые с пускателями серии КМИ, популярны среди электриков для массовых проектов.
• Schneider Electric – высококачественные серии LRD TeSys и электронные реле TeSys EF с точной настройкой и долгим сроком службы, соответствующие международным стандартам.
• Siemens – серии 3RU/3RB включают классические биметаллические и электронные модели с расширенными возможностями настройки, применяются на ответственных объектах.
• Eaton (Moeller) – надёжные реле серии Z с переключателями режимов и индикацией состояния, обеспечивают стабильную защиту и удобство эксплуатации.
• Chint, Delixi – производители из Китая, предлагающие бюджетные аналоги, часто совместимые с европейскими моделями, подходят для типовых решений с ограниченным бюджетом.

При выборе всегда обращайте внимание на совместимость реле с существующим оборудованием и репутацию производителя. Вся техника поставляется с официальной гарантией и возможностью консультаций специалистов, включая подбор оптимальной модели под конкретный двигатель и условия его эксплуатации. Компания имеет многолетний опыт поставок и технической поддержки, что гарантирует высокий уровень обслуживания и надежность приобретённых устройств.

Итог: тепловое реле – незаменимый компонент в системах защиты и управления электродвигателями. Оно работает «за кулисами», но играет роль «сторожа» состояния тока, своевременно отключая питание при перегрузках и предотвращая серьёзные аварии. Благодаря компактности, простоте настройки и относительно невысокой стоимости, это устройство обязательно к установке в каждом магнитном пускателе. Выбирайте сертифицированные, проверенные временем модели и доверяйте профессионалам подбор оборудования – так вы обеспечите максимальную надежность и безопасность вашей электросистемы.