Техническое обслуживание тепловых реле и предохранителей

Проверка, регулировка и настройка тепловых реле типа ТРН, ТРП

Очень часто приходится встречать в электрохозяйствах в качестве максимальной токовой защиты электротепловые реле типов ТРН, ТРП. Подробно об этих реле я уже писал ранее. Однако, в данных реле необходимо периодически проводить настройку и регулировку уставок срабатывания. Именно об этом сегодня и поговорим.

Перед проверкой и регулировкой тепловых реле необходимо:

– произвести ревизию тепловых реле;

– создать необходимые температурные условия (не ниже +20 о С) в помещении, где они установлены. В случае невозможности создания нормальных температурных условий в помещении, где установлены тепловые реле, проверку данных реле необходимо проводить в лабораторных условиях.

Произвести внешний осмотр тепловых реле. При осмотре проверяют:

1) надежность затяжки контактов, присоединения тепловых элементов;

2) исправное состояние нагревательных элементов, состояние биметаллических пластин;

3) четкость работы механизма, связанного с контактами реле и самих контактов, отсутствие заеданий, задержек;

4) чистоту контактов и биметаллических пластин, условия охлаждения реле;

5) отсутствие вблизи реле реостатов, нагревательных приборов, возможность обдувания от вентиляторов.

При регулировке необходимо учитывать, что тепловые элементы на заводе изготовителе калибруются при температуре 20 о ± 5 о С для тепловых реле серии ТРН и при температуре 40 о С для тепловых реле серии ТРП, поэтому при испытании реле необходимо скорректировать подаваемый на реле номинальный ток с учетом окружающей температуры.

Реле серии ТРН – двухполюсные с температурной компенсацией, выпускаются на ток 0,32 – 40 А с регулятором тока уставки; для реле типа ТРН-10а в пределах от –20 до +25%, для реле ТРН-10, ТРН-25 – в пределах от –25 до +30%.

Реле имеют только ручной возврат, осуществляемый нажатием на кнопку через 1 – 2 мин. после срабатывания реле. Благодаря температурной компенсации ток уставки практически не зависит от температуры воздуха и может изменяться в пределах +3% на каждые 10 о С изменения температуры окружающего воздуха от +20 о С.

Реле серии ТРП – однофазные, без температурной компенсации, выпускаются на ток 1-600 А, с регулятором тока уставки. Механизм имеет шкалу, на которой нанесено по пять делений в обе стороны от нуля.

Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% – для защищенного. При температуре окружающей среды +30 о С вносится поправка в пределах шкалы реле: одно деление шкалы соответствует изменению температуры на 10 о С. При отрицательных температурах стабильность защиты нарушается.

Маркировка электротепловых реле

Обозначение прибора имеет вид букв и цифр в зависимости от изготовителя. Чаще всего маркировку производят на основе сокращенного названия, а также:

• параметров тока уставки – прописывается в скобках цифрами;
• буквенного обозначения конструкции;
• климатического исполнения в виде диапазона;
• токового номинала – используются цифры (1 – до 25 А, 2 – до 100 А, 3 – до 510 А);
• особенностей устройства – совместимость с цепью постоянного и переменного тока, моно- и бистабильные аппараты, с ускорением или замедлением включения/выключения, с обмоткой или без нее.

Все обозначения прописываются в паспорте реле.

Тепловое реле: схема подключения, принцип работы, назначение

Тепловые реле – это электрические устройства, основным назначением которых является защита двигателя от избыточной нагрузки и, как следствие, перегрузки системы в целом. На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие типы тепловых реле: ТРН, РТИ, РТТ и РТЛ. Необходимость применения тепловых реле обусловлена тем, что долговечность любого оборудования напрямую зависит от того, как часто оно бывает перегружено. Так, при регулярном превышении номинального напряжения происходит нагрев оборудования, что приводит к старению изоляции и, как следствие снижает эксплуатационный срок установок.

Основные типы реле

Совместимость релейного устройства с конкретным мотором зависит от его типа. Производители выпускают:

• ТРП. Аппарат с одним полюсом и комби-системой нагрева, который защищает асинхронные моторы. Подходит для сети с постоянным током не более 440 В, нечувствителен к ударам.
• РТЛ. Предотвращает неисправность двигателя в условиях выпадения фазы, токовой асимметрии и перегрузки, затяжного пуска, заклинивания. Монтируется на дин-рейке отдельно или совместно с пускателем.
• РТТ. Основное назначение приборов – предотвращение затяжного старта, перегрузки, перекоса фазы асинхронных моторов с роторами короткозамкнутого типа.
• ТРН. Двухфазный коммутатор для контроля пуска и функционала двигателя. Подходит под сеть переменного тока, контакты в исходное положение возвращаются вручную.
• РТИ. Тепловое РТИ-реле отличается минимальным энергопотреблением, совместимы с автовыключателями или предохранители. Установка производится на специальный контактор.
• Твердотельные. Компактные приборы без активных узлов. Принцип их функционала заключается в проверке тока работы и пуска, определении средних показателей температуры двигателя. Устанавливаются на аварийно опасных участках.
• РТК. Пусковой аппарат, контролирующий температуру внутри корпуса оборудования. Задействуется в схемах с реле-частью комплектации автоматики.

Все приборы только предотвращают аварийные ситуации, а не защищают сеть от коротких замыканий.

Схема подключения теплового реле

Схемы подключения электродвигателей, в которые включено тепловое реле, могут существенно отличаться между собой, в зависимости от технической необходимости и наличия различных устройств. Тем не менее, в каждой из схем тепловое реле обязательно должно подключаться последовательно с катушкой пускателя. Это обеспечивает надежную защиту от перегрузок оборудования. Так, при превышении определенного уровня потребляемого двигателем тока тепловое реле размыкает цепь, тем самым отключая магнитный пускатель и сам двигатель от источника электропитания.

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.

Обратите внимание

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 ТЭН

ов. 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.

Важно

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.

Совет

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.
Масляный радиатор протекает.
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.

Принцип работы теплового реле

На сегодняшний день наибольшую популярность приобрели тепловые реле, чье действие основано на использовании свойств биметаллических пластин. Для изготовления биметаллических пластин в таких реле используют, как правило, инвар и хромоникелевую сталь. Сами пластины между собой крепко соединяются посредством сварки или же проката. Поскольку одна из пластин обладает большим коэффициентом расширения при нагревании, а другая меньшим, то в случае воздействия на них высокой температуры (например, при прохождении тока через металл), происходит изгиб пластины в ту сторону, где располагается материал с меньшим коэффициентом расширения.

Таким образом, при определенном уровне нагревания биметаллическая пластина прогибается и оказывает воздействие на систему контактов реле, что приводит к его срабатыванию и размыканию электрической цепи. Также необходимо отметить, что в результате низкой скорости процесса прогиба пластины она не может эффективно гасить дугу, которая возникает в случае размыкания электрической цепи. Для того чтобы решить данную проблему, необходимо ускорить воздействие пластины на контакт. Именно поэтому на большинстве современных реле предусмотрены также ускоряющие устройства, которые позволяют эффективно разорвать цепь в минимальные сроки.

Ремонт или замена пускового реле холодильника

Пускозащитные реле служат для пуска электродвигателя компрессора холодильника. Они защищают электродвигатель перегрузки. Так как в устройстве есть подвижные детали и контактные группы, реле могут ломаться. Отремонтировать пусковое реле может любой электрик, в том числе и заменить его.

Причины выхода из строя реле холодильника

Пускозащитное реле — это электромеханическое устройство и оно предназначено:

• для запуска однофазного электродвигателя путем кратковременного подключения пусковой обмотки;
• для защиты электродвигателя от перегрева путем отключения питания его, в виду большого тока рабочей обмотки.

Как и у всех механизмов, имеющих подвижные части, нагревательные элементы и контактные группы, в процессе эксплуатации могут возникать отказы:

• контактная группа может заклинить и не замкнуть цепь пусковой обмотки. При этой неисправности электродвигатель не сможет запуститься и через пару секунд тепловая защита реле отключит питание. Неисправность устраняется восстановлением подвижности штока;
• контакты могут подгореть и не включаться. Симптомы те же самые, что и выше. Неисправность устраняется чисткой и выравниванием пятачков контактов;
• может перегореть нагревательный элемент тепловой защиты. При этой неисправности компрессор просто не включится, т.к. цепь разорвана перегоревшей спиралью. При этой неисправности реле идет под замену;
• потеря свойства биметаллической пластины для задержки отключения контакта. При этой неисправности отключение контакта будет происходить сразу при нагреве спирали. Компрессор будет кратковременно включаться и отключаться. Исправная биметаллическая пластина дает электродвигателю время запуститься при повышенном пусковом токе. При этой неисправности реле идет под замену.

Чтобы определить, что вышло из строя пусковое реле, рекомендуют отключить от компрессора клеммы реле и подключить компрессор напрямую, кратковременно дать импульс пусковой обмотке. Если компрессор включился, причину нужно искать в реле.

Это легко можно сделать при наличии символов возле выходов:

• «S» – пусковая обмотка;
• «R» – рабочая обмотка;
• «C» – общий выход.

Виды пускозащитных реле

Несмотря на разнообразие исполнения пускозащитных реле, в холодильниках используются два вида реле:

С индукционным пуском. Включение пусковой обмотки однофазного электродвигателя осуществляется реле на основе соленоида.

С позисторным включением. Включение пусковой обмотки однофазного электродвигателя осуществляется через позистор (резистор с полупроводниковыми свойствами).

Внешний вид различных моделей

Принцип работы пускозащитных реле с индукционным пуском

Работа тепловой защиты. Тепловое реле состоит из нормально замкнутой контактной группы, биметаллической пластины и нагревателя. Биметаллическая пластина сварена из двух металлов имеющих разный температурный коэффициент расширения. Биметаллическая пластина может иметь прямой нагрев (ток едет по ней) и косвенный нагрев через спиральный нагреватель. При нагреве пластина изгибается и размыкает контакты. Компрессор отключается. Когда биметаллическая пластина остывает, контакты замыкаются, питание вновь подается на компрессор.

Пусковое реле предназначено для кратковременного подключения пусковой обмотки электродвигателя компрессора во время его включения. Как оно работает?

• при подаче питания на электродвигатель компрессора, ток к рабочей обмотке электродвигателя идет через катушку соленоида реле. Так как двигатель при запуске потребляет большой ток в обмотке соленоида возникает сильное магнитное поле, которое втягивает сердечник подвижного контакта и контакты замыкаются, подключая пусковую обмотку;
• когда компрессор запустился, пусковой ток в рабочей обмотке электродвигателя падает до номинального и магнитное поле соленоида перестает удерживать сердечник подвижного контакта, пружина помогает сердечнику вернуться в исходное положение, контакты размыкаются и пусковая обмотка электродвигателя обесточивается;
• компрессор работает в штатном режиме.

Пускозащитное реле выглядит внешне, как небольшая коробочка, которая крепится к корпусу компрессора, а у старых холодильников на раме при помощи винтов, защелок, пружинных скоб и заклепок.

Принцип работы пускозащитных реле с позисторным включением

Пускозащитные реле с позисторами применяются почти во всех современных холодильниках. Тепловая защита у них работает точно так же как и у реле с индукционным пуском (через биметаллический контакт).

Что такое позистор, это разновидность теплового резистора с полупроводниковыми свойствами. Холодный позистор имеет незначительное сопротивление, а при нагреве сопротивление резко увеличивается и перестает пропускать ток.

Позистор повторяет работу подвижных контактов с соленоидом в пускозащитных реле с индукционным пуском, только в случае с позистором в работе этой функции отсутствуют подвижные части и ломаться нечему.

При комнатной температуре сопротивление резистора незначительное, поэтому ток к пусковой обмотке поступает, как по обыкновенному проводнику. Так как у позистора есть незначительное сопротивление он постепенно нагревается и при определенной температуре происходит размыкание цепи пусковой обмотки. При прекращении подачи тока он остывает (отключение терморегулятором) и восстанавливает свои свойства для повторного включения электродвигателя компрессора. Пускозащитное реле с позистором устанавливаются непосредственно на разъем компрессора (на три контакта).

Электрическая схема

В руководстве пользователя холодильника указано, какие марки пусковых реле могут использоваться для конкретной модели. Это предоставляет выбор пусковых реле для замены при отсутствии оригинала.

Схема индукционного подключения

Схема позисторного механизма включения

Нужно не забывать, что в цепь питания электродвигателя компрессора ещё участвуют контакты терморегулятора, что нужно обязательно учитывать при тестировании неисправностей пускового реле.

Как заменить реле в холодильнике на примере Атланта (Минска)

Чтобы снять пусковое реле следует:

• Убедиться в том, что холодильник отключен от сети.
• Снять проволочный зажим, прижимающий крышку (На старых холодильниках могут быть защелки, которые от времени стали хрупкими. Действуйте аккуратно).
• Отсоединить клеммы.
• Промаркировать провода. (Это поможет не перепутать провода при присоединении их к новому реле, особенно актуально на старых холодильниках с с проводами непонятного цвета).
• Отвинтить винты крепления реле к корпусу компрессора.
• Снять пусковое реле с разъема компрессора.

Новое или отремонтированное реле устанавливают в обратном порядке.

Если вы не уверены в своих знаниях электротехники, лучше не рисковать и все-таки вызвать мастера. Стоимость ремонта в сервис-центре, как правило, все-таки ниже, чем цена всего холодильника.