Реле тепловые IEK РТИ

Реле тепловые IEK РТИ: устройство, принцип действия и технические характеристики

Реле тепловые серии РТИ от компании IEK представляют собой электромеханические аппараты защиты, предназначенные для обеспечения отключения электродвигателей и других потребителей при возникновении недопустимых перегрузок по току, а также при обрыве одной или двух фаз. Они являются ключевым компонентом в схемах управления и защиты асинхронных двигателей, работая в паре с магнитными пускателями (контакторами). Основная функция – имитация теплового состояния защищаемого двигателя, предотвращение перегрева его обмоток и, как следствие, увеличение ресурса работы оборудования.

Конструктивное устройство и принцип работы

Конструкция теплового реле РТИ основана на использовании биметаллических пластин. Каждая фаза (в трехполюсных моделях – три, в двухполюсных – две) имеет свою биметаллическую пластину, через которую протекает рабочий ток защищаемой цепи. Биметаллическая пластина состоит из двух прочно соединенных металлов с разными коэффициентами линейного теплового расширения. При протекании тока сверх номинального, пластина нагревается за счет тепла, выделяемого встроенным в нее нагревательным элементом (косвенный нагрев) или непосредственно от тока, проходящего через нее (прямой нагрев). Из-за разного расширения слоев пластина изгибается.

Этот изгиб через механическую систему (толкатель) воздействует на подвижный контакт группы вспомогательных контактов. При достижении заданного уровня изгиба, соответствующего уставке срабатывания, контактная группа переключается. Нормально замкнутый контакт (98-97) размыкается, разрывая цепь катушки магнитного пускателя, что приводит к отключению двигателя. Нормально разомкнутый контакт (95-96) замыкается, что может быть использовано для сигнализации о срабатывании защиты. После остывания биметаллических пластин реле возвращается в исходное состояние. Возврат может быть автоматическим (через заданное время) или ручным, посредством кнопки на лицевой панели, что является важной настройкой для различных технологических процессов.

Модельный ряд и основные технические параметры

Серия РТИ включает в себя несколько типоразмеров, отличающихся номинальным током несъемного теплового элемента (ТЕ) и диапазоном регулировки уставки тока срабатывания. Реле предназначены для установки на стандартные магнитные пускатели серий ПМЛ, ПМ12, ПМА, КМИ, КМЭ и аналогичные.

• Наличие переключателя режима возврата (H-A) на лицевой панели.

Класс срабатывания и время-токовые характеристики (ВТХ)

Тепловые реле IEK РТИ относятся к классу 10А. Это означает, что время срабатывания при холодном состоянии (при шестикратном токе уставки Iуст) не превышает 10 секунд. Данный класс оптимален для защиты электродвигателей с нормальными условиями пуска (длительность пуска обычно 5-10 секунд). Реле имеет обратно-зависимую выдержку времени: чем больше перегрузка, тем быстрее произойдет отключение.

Важнейшим параметром является зависимость времени срабатывания от кратности тока. Для реле РТИ она стандартизирована и соответствует ГОСТ Р 50030.4.1 (МЭК 60947-4-1).

Кратность тока уставки (I / Iуст)	Время срабатывания (не более)	Условия испытаний
1.05	> 2 часа (несрабатывание)	Холодное состояние
1.2	< 2 часа	Холодное состояние
1.5	< 3 мин	Горячее состояние*
6.0	> 3 с, < 10 с	Холодное состояние

• Горячее состояние – после установившегося нагрева при токе 1.0 Iуст.

Функциональные особенности и дополнительные возможности

• Компенсация температуры окружающей среды. Реле РТИ оснащены биметаллическим компенсатором, который минимизирует влияние внешней температуры на ток и время срабатывания. Это позволяет корректно работать в диапазоне температур от -25°С до +55°С.
• Дифференциальный механизм срабатывания. Обеспечивает повышенную чувствительность к обрыву фазы. При перекосе фаз или обрыве одной из них нагрев биметаллических пластин становится неравномерным, что приводит к ускоренному срабатыванию защиты.
• Индикация срабатывания. На лицевой панели имеется цветовой индикатор (флажок), четко показывающий состояние реле: нормальное или «сработало».
• Тестовая кнопка (TEST). Позволяет имитировать срабатывание защиты и проверить исправность цепи отключения пускателя без подачи тока перегрузки.
• Кнопка останова (STOP). Позволяет вручную отключить защищаемую цепь через разрыв контакта 97-98.
• Дополнительный независимый коммутирующий контакт. Помимо основной пары (95-96, 97-98), многие модели имеют еще один сигнальный или управляющий контакт.

Правила выбора и настройки

Выбор теплового реле РТИ осуществляется в следующей последовательности:

1. Определение номинального тока защищаемого электродвигателя (Iдв) по паспортной табличке.
2. Выбор номинального тока теплового элемента реле (Iн). Уставка тока срабатывания (Iуст) должна быть отрегулирована в пределах: Iуст = (1.0 – 1.05)
3. Iдв. Таким образом, Iн реле должен быть равен или немного превышать Iдв.
4. Проверка возможности регулировки в нужном диапазоне. Ток двигателя должен попадать в среднюю треть шкалы регулировки реле.
5. Учет условий пуска. При тяжелых или частых пусках может потребоваться предварительная проверка по время-токовым характеристикам или временный шунт реле.
6. Совместимость по креплению с используемым магнитным пускателем.

Настройка производится поворотом регулятора на лицевой панели. После монтажа и настройки обязательна проверка работы защит под нагрузкой (в рабочем режиме).

Схемы подключения и типовое применение

Основная схема подключения трехполюсного теплового реле предполагает последовательное включение его главных контактов (1-2, 3-4, 5-6) в силовую цепь после магнитного пускателя и перед электродвигателем. Нормально замкнутый вспомогательный контакт (98-97) включается последовательно в цепь катушки пускателя. При срабатывании реле этот контакт размыкается, обесточивая катушку и отключая двигатель.

Типовые области применения: насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры, конвейеры, станки, вентиляторы – везде, где используется трехфазный асинхронный двигатель с прямым пуском.

Преимущества и ограничения

Преимущества реле IEK РТИ:

• Надежность и простота конструкции, проверенная временем.
• Четкая индикация состояния и срабатывания.
• Наличие компенсации температуры окружающей среды.
• Эффективная защита от перегрузки и обрыва фазы.
• Широкий модельный ряд и доступность на рынке.
• Соответствие требованиям ГОСТ и МЭК.

Ограничения:

• Не обеспечивают защиту от короткого замыкания. Требуют обязательной установки передних предохранителей или автоматических выключателей.
• Инерционность срабатывания, что, однако, является их функциональным свойством для обеспечения нормального пуска двигателя.
• Требуют периодической проверки и подстройки в условиях изменяющейся нагрузки или температуры.
• Могут быть менее точными по сравнению с современными электронными защитными реле (например, IEK РЭП).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается реле с индексом «РТИ-1307» от «РТИ-1308»?

Основное отличие – номинальный ток теплового элемента и, соответственно, диапазон регулировки уставки. РТИ-1307 рассчитан на ток до 25А (регулировка 17-25А), а РТИ-1308 – на ток до 32А (регулировка 25-32А). Это разные типоразмеры для защиты двигателей разной мощности. Также может отличаться конструкция клемм и габариты.

Что означает класс срабатывания 10А и подходит ли это для двигателя с длительным пуском?

Класс 10А означает, что при шестикратной перегрузке реле сработает за время от 3 до 10 секунд. Для двигателей с длительным или тяжелым пуском (например, дробилки, мельницы), где время пуска может превышать 10-15 секунд, реле класса 10А может ложно сработать. В таких случаях либо используют реле класса 20, 30, либо применяют схемы с шунтированием реле на время пуска.

Почему реле срабатывает без видимой перегрузки двигателя?

Возможные причины: 1) Неправильная настройка уставки (ток установлен ниже номинального тока двигателя). 2) Повышенная температура окружающей среды рядом с реле или двигателем. 3) Плохой контакт на клеммах реле или пускателя, leading к локальному нагреву. 4) Частые пуски, при которых двигатель не успевает остывать, а реле суммирует тепловое воздействие. 5) Неисправность механической части реле или износ биметаллических пластин.

Можно ли использовать трехполюсное реле РТИ в однофазной сети?

Да, можно. Для этого два полюса реле соединяются последовательно и включаются в разрыв фазного провода однофазной цепи. Третий полюс остается неиспользованным. При этом номинальный ток реле должен быть выбран по току защищаемой однофазной нагрузки. Важно помнить, что защита от перекоса фаз в этом случае неактуальна.

Как правильно выбрать между ручным (H) и автоматическим (A) возвратом?

Режим ручного возврата (H) предпочтителен в большинстве промышленных применений. Он требует присутствия оператора для нажатия кнопки «Reset» после срабатывания, что позволяет визуально зафиксировать факт перегрузки, выяснить и устранить ее причину перед повторным пуском. Автоматический возврат (A) используется в автоматизированных системах, где требуется восстановление работы без участия человека, но только если причина перегрузки носит кратковременный и неаварийный характер (например, временные технологические пики).

Требует ли тепловое реле РТИ периодической поверки или замены?

Тепловые реле не подлежат периодической государственной поверке как средство измерения. Однако, в рамках системы ППР (планово-предупредительных ремонтов) электрооборудования рекомендуется проводить периодическую проверку их работоспособности и правильности настройки. Проверка включает в себя внешний осмотр, контроль затяжки контактов, операцию тестовой кнопкой и, по возможности, имитацию срабатывания с помощью испытательного оборудования. При частых срабатываниях или в ответственных узлах рекомендуется плановая замена через 5-7 лет эксплуатации.

Заключение

Тепловые реле серии РТИ от IEK являются экономичным, надежным и проверенным решением для базовой защиты асинхронных электродвигателей от перегрузок и обрыва фаз. Их конструкция, соответствующая международным стандартам, обеспечивает необходимую функциональность для большинства типовых применений. Правильный выбор типоразмера, точная настройка уставки в соответствии с паспортными данными двигателя и учет условий эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы как защитного реле, так и самого электропривода. Для более сложных задач, требующих точных настроек, мониторинга и защиты от множества других факторов (токовая отсечка, дисбаланс, заклинивание ротора), следует рассматривать современные электронные аналоги.