热继电器的工作原理是电流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。
热继电器应安装在其他发热电器的下方。整定电流装置的一般应安装在右边,并保证在进行调整和复位时的安全和方便。接线时应使连接点紧密可靠,出线端的导线不应过粗或过细,以防止轴向导热过快或过慢,使热继电器动作不准确。
热继电器的安装及使用注意事项。安装方向、方法应符合说明书要求,倾斜度应小于5°,出线端导线应严格选用,以保证准确动作。对点动、重载起动、反接制动等电动机,不宜用热继电器作过载保护。安装时要盖好外盖,接线牢靠,消除一切污垢,并定期进行。检查热元件是否良好,不得拆下,必要时进行通电实验。热元件容量与被保护电路负载相适应,各部件位置不得随意变动;检查热元件周围环境温度与电动机周围环境温度,如前者较后者高出15~25℃,则应选用高一级热元件;如低出15~25℃时,则应选用低一级热元件。热继电器运行时除温差要求外,要求其环境温度在-30~+40℃范围内;检查连接端有无不合理的发热现象等。
热继电器额定电流在10A以下时,可用2.5mm2单芯塑料铜线。热继电器额定电流在20A以下时,可用4mm2单芯塑料铜线。热继电器额定电流为60A时,可用16mm2多股橡皮铜芯软线。热继电器额定电流为150A时,可用35mm2多股橡皮铜芯软线。热继电器的连接导线除导电外,还起导热作用。故连接线不能太细,以防导热过快。
对于热继电器出线端连接导线的选择,必须严格按规定选用。这是因为导线的材料和其线径大小均能影响发热元件端点传导到外部热量的多少。导线过细,轴向导热较差,热继电器可能提前动作;反之,导线过粗,轴向导热快,热继电器可能会延时动作。根据规定:热继电器出线连接的导线应为铜线,若要用锅线,导线的截面积应放大1.8倍。除此之外,出线端螺钉也应拧紧,以免因螺钉松动导致接触电阻增大,影响发热元件的温升,最终可能使保护特性不稳定而引起误动作。
热继电器主要用于保护电动机的过载,断相保护及三相电源不平衡的保护,对电动机有着很重要的保护作用。因此选用时必须了解电动机的情况,如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。原则上应使热继电器的安秒特性尽可能接近甚至重合电动机的过载特性,或者在电动机的过载特性之下,同时在电动机短时过载和启动的瞬间,热继电器应不受影响(不动作)。
当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时,一般按电动机的额定电流来选用。例如,热继电器的整定值可等于0.95~1.05倍的电动机的额定电流,或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流,然后进行调整。当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时,热继电器仅有一定范围的适应性。如果短时间内操作次数很多,就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机,不宜采用热继电器作为过载保护装置,而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。