Przekaźnik przeciążeniowy, potocznie nazywany termikiem, chroni silnik przed długotrwałym nadmiernym prądem i przegrzaniem. W typowym układzie jest zamontowany pod stycznikiem. Po zadziałaniu otwiera jego obwód sterowania, dzięki czemu stycznik odłącza silnik od zasilania.
Termik nie jest zwykle samodzielnym zabezpieczeniem zwarciowym. Musi współpracować z wyłącznikiem lub wkładkami topikowymi dobranymi do prądu zwarciowego i rozruchu silnika.
Jak działa termik bimetaliczny?
Prąd każdej fazy przepływa przez element grzejny związany z bimetalem. Wzrost temperatury powoduje jego odkształcenie. Gdy przeciążenie trwa odpowiednio długo, mechanizm przełącza styki pomocnicze:
- styk NC rozłącza cewkę stycznika,
- styk NO może uruchomić sygnalizację awarii.
Czas zadziałania maleje wraz ze wzrostem prądu. Krótki prąd rozruchowy powinien zostać tolerowany, natomiast dłuższe przeciążenie prowadzi do wyłączenia.
Elektroniczny przekaźnik przeciążeniowy
Wersje elektroniczne mierzą prąd przekładnikami lub czujnikami. Mogą zapewniać:
- dokładniejszą nastawę,
- wybór klasy wyzwalania,
- wykrywanie zaniku i asymetrii faz,
- alarm przed wyłączeniem,
- pamięć cieplną,
- komunikację z systemem sterowania,
- ochronę przed zablokowaniem i niedociążeniem.
Są przydatne w napędach o wysokich wymaganiach i trudnym rozruchu.
Nastawa prądu
Nastawę ustala się na podstawie prądu znamionowego silnika w konkretnym układzie połączeń. Trzeba uwzględnić, gdzie przekaźnik znajduje się względem połączenia gwiazda-trójkąt. W układzie wewnątrz trójkąta prąd przez termik może być mniejszy od prądu przewodowego, więc nastawa jest inna niż przy montażu w linii.
Nie wolno ustawiać wyższej wartości wyłącznie dlatego, że przekaźnik wyłącza. Najpierw trzeba zmierzyć prądy fazowe i sprawdzić obciążenie maszyny.
Klasa wyzwalania
Klasa, na przykład 10A, 10, 20 lub 30, opisuje czas zadziałania przy określonym wielokrotnym prądzie. Klasa 10 jest właściwa dla typowego rozruchu, a wyższe klasy są stosowane przy ciężkich i długich rozruchach, jeżeli silnik i maszyna mogą je bezpiecznie wytrzymać.
Zbyt niska klasa powoduje wyłączanie podczas prawidłowego rozruchu. Zbyt wysoka może dopuścić nadmierne nagrzanie przy zablokowaniu.
Reset ręczny i automatyczny
Reset ręczny
Wymaga naciśnięcia przycisku po usunięciu przyczyny i ostygnięciu. Jest bezpieczniejszy przy maszynach, ponieważ zapobiega nieoczekiwanemu ponownemu rozruchowi.
Reset automatyczny
Przekaźnik może sam wrócić do stanu gotowości. Jeżeli obwód sterowania pozwala, silnik może uruchomić się bez udziału operatora. Takie rozwiązanie wymaga oceny ryzyka i odpowiednich blokad.
Zanik fazy
Przy zaniku jednej fazy prądy w pozostałych wzrastają. Termik czuły na zanik fazy zadziała szybciej dzięki mechanizmowi różnicowemu. Nie zastępuje to zawsze przekaźnika kontroli faz, który może wykryć awarię przed próbą rozruchu.
Termik a bezpiecznik aM
Wkładka aM zapewnia ochronę zwarciową i toleruje prąd rozruchowy, ale nie chroni samodzielnie przed przeciążeniem. Termik uzupełnia tę funkcję. Producent podaje maksymalny prąd wkładki i przebadane zestawy ze stycznikiem.
Przeciążenie mechaniczne a elektryczne
Termik reaguje na prąd, nie na bezpośrednią temperaturę uzwojenia. Silnik może przegrzewać się przy braku wentylacji, wysokiej temperaturze otoczenia albo częstych rozruchach, mimo że średni prąd nie wydaje się bardzo wysoki. W takich przypadkach stosuje się czujniki PTC, PT100 lub model termiczny napędu.
Najczęstsze błędy
- nastawa powyżej prądu silnika,
- automatyczny reset bez oceny ryzyka,
- brak zabezpieczenia zwarciowego,
- pominięcie sposobu połączenia gwiazda-trójkąt,
- reset przed ustaleniem przyczyny,
- używanie termika do ochrony kilku silników naraz.
Bezpieczeństwo
Po zadziałaniu trzeba odłączyć zasilanie, sprawdzić maszynę i pozwolić silnikowi ostygnąć. Automatyczne ponowne uruchomienie może spowodować ruch elementów mechanicznych bez ostrzeżenia.
Najczęstsze pytania
Czy termik wyłączy zwarcie?
Nie jest przeznaczony do bezpiecznego przerywania wysokiego prądu zwarciowego. Potrzebne jest zabezpieczenie zwarciowe.
Czy można ustawić termik na prąd przewodu?
Nie. Nastawa ma chronić silnik i wynika z jego prądu oraz miejsca montażu przekaźnika.
Dlaczego termik wyłącza dopiero po kilku minutach?
Tak działa ochrona cieplna. Niewielkie przeciążenie wymaga czasu, aby nagrzać bimetal i silnik. Opóźnienie nie oznacza uszkodzenia aparatu.