热继电器的作用及保护方式简介

热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护的一种电器，以防止电动机过热而烧毁。大部分热继电器除了具有过载保护功能以外，还具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位等功能。从结构原理上看，热继电器有双金属片式和电子式两类。

1.热继电器的结构及工作原理

图1-27 热继电器结构原理图

1—凸轮 2—复位按钮 3—动触点 4—常闭静触点 5—外导板

双金属片式热继电器的结构原理如图1-27所示，热继电器主要由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定装置及手动复位装置等组成。工作时，其常闭触点串在控制电路，热元件接在电动机的主回路。双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，当加热元件A、B、C加热后，两层金属片因伸长率（膨胀系数）不同而弯曲。加热元件串接在电动机定子绕组中，在电动机正常运行时电流较小，热元件产生的热量不会使双金属片产生较大的弯曲，故热继电器正常工作时不动作；当电动机过载时，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值时，就通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合、常闭触点断开）。通常用其串接在接触器线圈电路的常闭触点来切断接触器线圈电流，使电动机主电路断开。从而实现过载保护功能。热继电器动作后一般不能立即复位，需待电流正常后，双金属片复原后再按复位按钮，才能使之回到正常状态。

热继电器电气图形符号分为热元件和触点两部分，触点有动合（常开）动断（常闭）两类，电气图形及文字符号如图1-28所示。

图1-28 热继电器电气图形符号

图1-29所示为几种常用热继电器的外形。此图表明，热继电器的工作原理虽然相同，但具体结构因附加功能不同而不同，使用性能也有一定差别。因此，在选用热继电器时，在满足性能要求的前提下，外形结构及其对安装空间的影响，也应当加以考虑。

图1-29 常用热继电器外形

2.热继电器的保护方式

热继电器的保护方式有两相和三相保护两大类。两相保护的热继电器装有两个发热元件，分别串接到三相电路中的两相。当三相平衡较好时可用两相保护，否则采用三相保护继电器，以保证反映任何一相过载。

热继电器不能作为短路保护，因为金属片弯曲要一个时间过程，其动作时间特性不能满足分断故障电流的速度要求。(www.xing528.com)

3.热继电器主要技术参数

热继电器主要技术参数有：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。热元件的额定电流是指热元件的最大整定电流值，热继电器的额定电流是指热继电器可以安装热元件的最大额定电流值。热继电器（热元件）的整定电流是指热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。对于某一热元件的热继电器，可以手动调节整定电流旋钮，带动偏心轮机构，调整双金属片与导板的距离，能在一定范围内调节其电流的整定值，起到可靠保护电动机的作用。

用于电动机热保护继电器的常用的系列有JR16、JR20、JR28、JR36系列热继电器，NRE6、NRE8系列电子式过载继电器。引进生产的法国TE公司LR-D系列，德国西门子公司的3UA系列，德国ABB公司的T系列等热继电器。

4.热继电器的选用

热继电器选用是否恰当，是它能否可靠地进行过载保护的关键。选用时主要考虑的因素有：额定电流或热元件整定电流，要求其均应大于被保护电路或设备的正常工作电流。作为电动机保护时，要考虑其型号、规格和特性、正常起动时的起动时间和起动电流、负载的性质等。在接线上，星形联结的电动机应选普通两相或三相保护继电器，三角形联结的电动机要选带断相保护的热继电器。在额定电流配合上，热元件的额定电流要大于电动机的额定电流；热继电器的额定电流要大于或等于电动机的额定电流，一般整定为相等，如电动机冲击性大或起动时间较长，则整定值要适当高些。用于异步电动机保护的热继电器在同一电压等级，可有多种不同的动作电流整定值。总之，选用热继电器时要注意下列几点：

1）根据电动机额定电压和额定电流计算出热元件的电流范围，然后选型号及电流等级。

2）根据热继电器与电动机的安装条件不同，环境不同，对热元件电流要做适当调整。如高温场合热元件的电流应放大1.05～1.20倍。一般情况下，热元件的整定电流为电动机额定电流的0.95～1.05倍。如果电动机过载能力较差，热元件的整定电流可取电动机额定电流的0.6～0.8倍。另外，整定电流应留有一定的上下限调整范围。

3）设计成套电气装置时，热继电器尽量远离发热电器。

4）通过热继电器的电流与整定电流之比称之为整定电流倍数。其值越大发热越快，动作时间越短。

5）对于点动（断续控制）、重载起动、频繁正反转及带反接制动等运行的电动机，一般不用热继电器作过载保护。

5.热继电器安装使用注意事项

1）热继电器只能作为电动机的过负载保护，不能作为短路保护使用。因为发生短路时，表明电路已出事故，必须立即切断电源，把故障压缩到最小范围，用热继电器作保护元件就不能达到这个要求。

2）在安装热继电器时，应清除触点表面尘污，以免因接触电阻太大或电路不通影响热继电器的动作性能。

3）热继电器必须按照产品说明书中规定的方法安装。当它与其他电器装在一起时，应注意将它装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。