張家維

摘要：熱繼電器通過雙金屬片熱膨脹系數(shù)不同的原理，作為電動機運行的保護元件，在控制回路中起到了至關重要的作用，本文通過一次案例，將熱繼電器的原理、選型、維護方案展開了討論。

關鍵詞：熱繼電器;電動機保護;維護方法

一、案例分析

2020年1月18日16：53分，某電廠運行發(fā)現(xiàn)#3機組定子冷卻水泵B熱效保護跳閘，A泵自啟，初步判斷為熱效定值漂移，重新整定后試開正常，第二天更換熱效后，電機運行平穩(wěn)。

定子冷卻水泵為GE生產(chǎn)（功率：60HP，額定電流80.9A），更換新熱繼電器后，定值設為1.1倍電機額定電流。

二、熱繼電器介紹

（1）結構

熱繼電器一般由加熱元件、控制觸頭和動作系統(tǒng)、復位機構、整定電流裝置和溫度補償元件等部分組成。熱元件與電動機的定子繞組串聯(lián)，將熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在交流接觸器的電磁線圈的控制電路中。

（2）加熱元件

直熱式熱繼電器就是利用雙金屬片本身作熱元件，就是把雙金屬片當做熱元件，讓電流直接通過它。因為雙金屬片本身具有一定電阻，所以當電流通過時，它也能產(chǎn)生熱量。由于雙金屬片兼作感測元件和加熱元件.因此，這種加熱方式具有結構簡單、體積小、節(jié)省材料、發(fā)熱時間常數(shù)小和反映溫度變化比較迅速等特點。

間接加熱是通過在電的方面與雙金屬片無聯(lián)系的加熱元件產(chǎn)生熱量。加熱元件為絲狀或帶狀.環(huán)繞在雙金屬片周圍。由于加熱元件產(chǎn)生的熱量要經(jīng)過空氣傳播給雙金屬片，因而發(fā)熱時間常數(shù)大.反映溫度變化的速率也比較慢。

復合加熱實際上是直接加熱與間接加熱兩種形式的結合，復合加熱的發(fā)熱時間常數(shù)介于以上兩種形式之間，其電阻值可依靠并聯(lián)或串聯(lián)不同電阻而很方便地進行調整，且又兼具直接加熱和間接加熱的長處，所以獲得了廣泛的應用。

三、熱繼電器的選用

熱繼電器主要用于保護電動機的過載，因此，在選擇時必須了解電動機的情況，主要以電動機的額定電流為依據(jù)，同時也要考慮到電動機的型式、動特性和工作制等因素。具體選擇熱繼電器時主要考慮以下幾點：

（1）注意電動機的絕緣材料等級，因為不同的絕緣材料有不同的允許溫度和過載能力。

（2）當定子繞組采用星形接線時，選擇通用的熱繼電器即可;如果繞組為三角形接線，則應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。

（3）檢查熱繼電器使用的環(huán)境溫度和被保護電動機的環(huán)境溫度。當熱繼電器使用的環(huán)境溫度高于被保護電動機的環(huán)境溫度15℃以上時，應使用大一號額定電流等級的熱繼電器，反之則使用小一號額定電流等級的熱繼電器。

（4）應考慮電動機的啟動電流和啟動時間。電動機的啟動電流一般為額定電流的5～7倍，對于不頻繁啟動、連續(xù)運行的電動機，在啟動不超過6s的情況下，可按電動機的額定電流選用熱繼電器。當電動機的啟動時間較長、拖動沖擊性負載或不允許停車時，熱元件整定電流調節(jié)到電動機額定電流的1.1～1.15倍。

四、熱繼電器維護與校驗方法

（1）定值計算

根據(jù)GB50055—2011通用用電設備配電設計規(guī)范（2.3.9）

熱過載繼電器整定電流應按下式確定：

式中：——熱過載繼電器整定電流（A）——電動機的額定電流（A）——可靠系數(shù)，動作于斷電時取1.2，動作于信號時取1.05——接線系數(shù)，接于相電流時取1.0，接于相電流差時取——熱過載繼電器返回系數(shù)，一般取0.85

n——電流互感器變比

當=0.85時，=1.41。對于定子冷卻水泵電動機，可先將定值設置為1.1倍電機額定電流，如果頻繁跳閘，可將其設為1.2倍電機額定電流。如果發(fā)現(xiàn)電動機溫升高，而熱繼電器滯后動作，可改為1.15倍額定電流，以達到最佳配合。

（2）校驗方法

將調壓變壓器輸出電壓從零逐漸升高，使熱元件通過的電流升至額定值，2h內熱繼電器應不動作;

將電流升至1.2倍額定值，熱繼電器應在2h內動作，指示燈HL應熄滅;

將電流降至零，待熱繼電器冷卻并手動復位后，再調升電流至1.5倍額定值，熱繼電器應在2min內動作。

再將電流降至零，待熱繼電器冷卻并復位后，快速調升電流至7.2倍額定值。

注：10A級別的熱繼電器，2s

10級別的熱繼電器，4s

20級別的熱繼電器，6s

30級別的熱繼電器，9s

若以上步驟全部通過后，代表熱繼電器符合要求，可繼續(xù)使用，若檢驗不合格，需更換同型號的熱繼電器。

五、熱繼電器日常維護與周期

1.熱繼電器在使用中，需要定期用布擦凈塵埃和污垢，雙金屬片要保持光澤。

2.檢查常開、常閉觸頭是否正常。

3.動作機構應正常可靠，可用手扳動四～五次觀察之，復位按鈕應靈活，調整部件，對于可調整的熱繼電器應檢視刻度是否對準需要的刻度值。

4.熱繼電器接線螺釘要擰緊，觸頭必須接觸良好，蓋子應蓋好。

5.在使用過程中，每年應進行一次通電校驗，如果不合格，需更換同類型的熱繼電器。

六、結論

熱繼電器的性能在電動機的控制回路中起到至關重要的作用，一些重要輔機的熱繼電器更需加強巡檢、維護。本文建議定期用合適方法對熱繼電器進行校驗。

參考文獻：

[1]謝華，郭瑋瑋，劉德祥.某泵站電氣設備故障診斷與安全分析[J].水利規(guī)劃與設計，2021（05）：117-119.