熱繼電器是利用電流通過發(fā)熱元件產生的熱量，使檢測元件受熱彎曲，推動執(zhí)行機構動作的電器，主要用于三相電動機的過載保護、斷相保護或三相電流不平衡及其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。由于熱繼電器中的發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能用作瞬時過載保護，更不能作為短路保護。

一、熱繼電器的型號及含義

1）JR0 、JR1、JR2 和 JR15 系列的熱繼電器均為兩相結構，是雙熱元件的熱繼電器。

2）JR16 和 JR20 系列的熱繼電器均帶斷相保護，具有差動式斷相保護機構。

二、熱繼電器的結構

雙金屬片熱繼電器由熱元件、動作機構、觸點、復位按鈕和整定電流裝置五部分組成。

1、熱元件

熱元件是熱繼電器的主要部分，由雙金屬片及圍繞在雙金屬片外的電阻絲組成。使用時將電阻絲直接串聯(lián)在異步電動機的主回路中，電阻絲中通過的電流是電動機的線電流。

2、動作結構

動作機構由導板、補償雙金屬片（補償環(huán)境溫度的影響）、推桿、動觸片等組成。

3、觸點

常開觸點和常閉觸點都串聯(lián)在控制回路中。

4、復位按鈕

復位按鈕是熱繼電器動作后進行手動復位的按鈕。

5、整定電流裝置

整定電流裝置是通過整定旋鈕調節(jié)整定電流值。

三、熱繼電器的動作原理

1、如上圖所示，當電動機過載時，過載電流通過串聯(lián)在電動機定子回路中的熱元件（電熱絲）產生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，推桿繞軸轉動使動觸片受力，將串聯(lián)在控制電路中的常閉觸點斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。

2、要使電動機再次啟動，必須先查明故障原因，在排除故障之后，使雙金屬片冷卻1min，再按手動復位按鈕，使熱繼電器的常閉觸點閉合，接通控制回路。

3、如果熱繼電器所保護的電動機是丫形接法，當線路上發(fā)生一相斷路時，另外兩相電流升高，此時流過熱元件的電流就是電動機繞組的電流，因此用普通的兩相或三相結構的熱繼電器都可以起到保護作用。如果熱繼電器所保護的電動機是△接法，當發(fā)生斷相時，電動機中有的相繞組電流將增加較多，而電動機線電流卻變化不大，熱繼電器不會動作，但電流較大的那相繞組卻已超過其額定值而發(fā)熱，故用普通的兩相或三相結構的熱繼電器都不能起到斷相保護作用，必須采用帶斷相保護裝置的熱繼電器。

四、熱繼電器的選用

熱繼電器的選用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、動作特性和工作制等因素。

1、原則上熱繼電器的額定電流按電動機額定電流的90%~110%選擇，并要校驗動作特性。但是要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。熱繼電器的整定電流是指熱元件能夠長期通過而不引起熱繼電器動作的電流值，可手動調節(jié)整定電流的范圍。整定熱元件的額定電流應略大于電動機的額定電流。當電動機啟動電流為其額定電流6倍以下及啟動時間不超過5s時，熱元件的整定電流調節(jié)到等于電動機的額定電流；當電動機啟動時間較長，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至1.15倍。

2、要保證熱繼電器在電動機的正常啟動過程中不誤動作。如果電動機啟動不頻繁，且啟動時間又不長，一般可按電動機的額定電流選擇；如果啟動時間超長，則不宜采用熱繼電器，應選用電子過流繼電器產品。

3、由于熱繼電器有熱慣性，不能做短路保護，應考慮與斷路器或熔斷器的短路保護配合問題。

4、要注意電動機的工作制。如果操作頻率高，則不宜采用熱繼電器，而應采取其他保護措施，例如在電機中預埋熱電阻或電偶測溫做溫度保護。

5、注意熱繼電器的正常工作溫度，熱繼電器的正常工作范圍是-15℃~+55℃，超過范圍后，環(huán)境溫度補償失效，有可能存在熱繼電器誤動作或不動作問題。

6、一般輕載啟動，長期工作或間斷長期工作的電動機，應選擇兩相保護的熱繼電器；當電源電壓均衡較差，工作環(huán)境惡劣或很少有人管理的電動機，應選用三相結構的熱繼電器。

7、根據(jù)電動機定子繞組的聯(lián)結方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動機電路中，對丫聯(lián)結的電動機可選用兩相或三相結構的熱繼電器，一般采用兩相結構，即在兩相主電路中串接熱元件；對于定子繞組為△聯(lián)結的電動機必須采用帶斷相保護的熱繼電器。

8、熱繼電器安裝時端子接線要牢靠，導線截面的選型要在電流范圍內。否則導致的溫升會抬高雙金屬片溫度，造成誤動作。

五、熱繼電器的安裝

1、熱繼電器利用電流通過發(fā)熱元件發(fā)熱，推動雙金屬片動作。熱量的傳遞方式有對流、輻射和傳導三種，其中對流具有方向性，熱量自下向上傳輸。安放熱繼電器時，如果發(fā)熱元件在雙金屬片的下方，雙金屬片就熱得快，動作時間短；如果發(fā)熱元件在雙金屬片的旁邊，雙金屬片就熱得較慢，動作時間長。當熱繼電器與其他電器裝在一起時，應裝在電器下方且遠離其他電器50mm以上，以免受其他電器發(fā)熱的影響。

2、熱繼電器的安裝方向應按產品說明書的規(guī)定進行，以確保熱繼電器在使用時的動作性能相一致。環(huán)境溫度對熱繼電器動作的快慢影響較大。熱繼電器周圍介質的溫度應和電動機周圍介質的溫度相同，否則會破壞已調整好的配合情況。

3、熱繼電器的連接線除導電外，還起導熱作用。如果連接線太細，則連接線產生的熱量會傳到雙金屬片，加上發(fā)熱元件沿導線向外散熱少，從而縮短了熱繼電器的脫扣動作時間；反之，如果采用的連接線過粗，則會延長熱繼電器的脫扣動作時間。所以連接導線不可太細或太粗，應盡量采用說明書規(guī)定的或相近的截面積。

六、熱繼電器的運行維護

1、測量線路的負荷電流是否在熱元件的整定范圍內；

2、檢查熱繼電器連接導線有無發(fā)生過熱現(xiàn)象，導線截面是否滿足負荷需要；

3、檢查熱繼電器上的絕緣蓋板是否完整和蓋好，是否能保持熱繼電器中的合理溫度以保證其動作性能；

4、檢查熱元件的發(fā)熱電阻絲外觀是否完好、繼電器內的輔助接點有無燒毛、熔焊現(xiàn)象、機構各部分元件是否正常完好、動作是否靈活可靠；

5、檢查熱繼電器的工作環(huán)境溫度是否與型號的特點相適應；

6、檢查熱繼電器的絕緣體是否完整無損，內部是否清潔。

七、熱繼電器的常見故障及維修

1、熱繼電器誤動作

1）整定電流值偏小

合理調整電流整定值，如熱繼電器額定電流不符合要求，應予更換。

2）電動機啟動時間過長

按啟動時間要求，選擇合適的可返回時間級數(shù)的熱繼電器。

3）操作頻率過高

合理選用并限定操作頻率。

4）強烈的沖擊振動

采取防振措施或選用帶防沖擊振動裝置的專用熱繼電器。

5）環(huán)境溫度變化太大

改善環(huán)境溫度。

6）可逆運轉及密接通斷

不適合選用雙金屬片熱元件繼電器，改用其他保護方式。

2、熱繼電器不動作

1）整定電流值偏大

合理調整整定電流值，如果熱繼電器額定電流不符合要求，應予更換。

2）觸頭接觸不良

清除觸頭表面灰塵或氧化物。

3）熱元件燒斷或脫焊

更換熱繼電器。

4）動作機構卡住

進行維修調整，但應注意維修后不能使熱繼電器特性發(fā)生變化。

5）導板脫出

重新放入并試驗動作是否靈活。

3、熱元件燒斷

1）負荷側短路或電流過大

排除短路故障，更換熱繼電器。

2）操作頻率過高

合理選用并限定操作頻率。