熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量，使檢測元件受熱彎曲而推動機構(gòu)動作的一種繼電器。由于熱繼電器中發(fā)熱元件的發(fā)熱慣性，在電路中不能做瞬時過載保護(hù)和短路保護(hù)。它主要用于電動機的過載保護(hù)、斷相保護(hù)和三相電流不平衡運行的保護(hù)及其它電氣設(shè)備狀態(tài)的控制。

熱繼電器的作用和分類

在電力拖動控制系統(tǒng)中，當(dāng)三相交流電動機出現(xiàn)長期帶負(fù)荷欠電壓下運行、長期過載運行以及長期單相運行等不正常情況時，會導(dǎo)致電動機繞組嚴(yán)重過熱乃至燒壞。為了充分發(fā)揮電動機的過載能力，保證電動機的正常啟動和運轉(zhuǎn)，而當(dāng)電動機一旦出現(xiàn)長時間過載時又能自動切斷電路，從而出現(xiàn)了能隨過載程度而改變動作時間的電器，這就是熱繼電器。顯然，熱繼電器在電路中是做三相交流電動機的過載保護(hù)用。但須指出的是，由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時過載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)。因此，它不同于過電流繼電器和熔斷器。?

按相數(shù)來分，熱繼電器有單相、兩相和三相式共三種類型，每種類型按發(fā)熱元件的額定電流又有不同的規(guī)格和型號。三相式熱繼電器常用于三相交流電動機，做過載保護(hù)。

按職能來分，三相式熱繼電器又有不帶斷相保護(hù)和帶斷相保護(hù)兩種類型。

熱繼電器的選擇原則

熱繼電器主要用于電動機的過載保護(hù)，使用中應(yīng)當(dāng)考慮電動機的工作環(huán)境、起動情況、負(fù)載性質(zhì)等因素，主要有以下幾個方面：

①熱繼電器用于保護(hù)長時工作制的電動機

a、按電動機的起動時間來選擇熱繼電器

熱繼電器在電動機起動電流為6In時的返回時間tf與動作時間td之間有如下關(guān)系：tp=（0.5~0.7）×td，這個公式中，tf為熱繼電器動作后的返回時間，單位為s；td為熱繼電器的動作時間，單位為s。

按電動機的起動電流為6In時具有三路熱元件的熱繼電器動作特性見表1

表1的環(huán)境條件是：海拔不大于1000m，環(huán)境溫度為40℃。

b、按電動機額定電流來選擇熱繼電器及整定熱繼電器保護(hù)參數(shù)一般地，熱繼電器的整定電流可按公式IFR=（1.05~1.1）In來選擇，公式中，IFR為熱繼電器整定值；In為電動機額定電流。

例如30kW的電動機，已知它的額定電流是56A，則熱繼電器的整定電流按公式計算，則IFR=（1.05~1.1）×In=（1.05~1.1）×56≈58.8A~61.6A，故取熱繼電器的規(guī)格為63A。

對于過載能力比較差的電動機，通常按電動機額定電流的60%-80%來選擇熱繼電器的額定電流。

c、按斷相保護(hù)要求來選擇熱繼電器

對于星形聯(lián)結(jié)的電動機，建議采用三極的熱繼電器；對于三角形聯(lián)結(jié)的電動機，應(yīng)當(dāng)采用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，即脫扣級別為20或者30。

具有斷相保護(hù)的熱繼電器其動作特性見表2

表2 斷相保護(hù)的熱繼電器其動作特性

注：熱繼電器的復(fù)位時間不大于5min，手動復(fù)位時間不大于2min；電流調(diào)節(jié)范圍：66%~100%。

當(dāng)電動機出現(xiàn)斷相時，電動機各繞組的電流、流過熱繼電器的電流及熱繼電器保護(hù)狀況見表3

表3 動機出現(xiàn)斷相時各繞組的電流、流過熱繼電器的電流及熱繼電器保護(hù)狀況

②熱繼電器用于保護(hù)重復(fù)短時工作制的電動機

對于重復(fù)短時工作制的電動機，例如起重電機，由于電動機不斷重復(fù)起動使得溫升加劇，熱繼電器雙金屬片的溫升跟不上電動機繞組的溫升，則電動機將得不到可靠的過載保護(hù)，電動機的過載保護(hù)不宜選用雙金屬片熱繼電器，而應(yīng)當(dāng)選用過電流繼電器或能反映出繞組實際溫度的溫度繼電器來實施保護(hù)。

③選擇用于重載起動電動機保護(hù)的熱繼電器

當(dāng)電動機起動慣性矩較大時，例如用于風(fēng)機、卷揚機、空壓機和球磨機等設(shè)備的電動機，其起動時間較長，一般在5s以上，甚至可達(dá)1min。為了使熱繼電器在電動機起動期間不動作，可采用以下電動機重載起動的熱繼電器配套方法。

a、配套方法一：

熱繼電器經(jīng)過飽和電流互感器接入（說明：電動機重載起動時間一般在20~30s，最長可達(dá)40s）。

b、配套方法二：起動時利用接觸器將熱繼電器熱元件接線端子短接，正常運行時再斷開接觸器（說明：用于長時間的起動，需要配套時間繼電器，可用于反復(fù)起動過程。電動機起動時熱繼電器無法進(jìn)行過載保護(hù)）。

c、配套方法三：熱繼電器經(jīng)過電流互感器接入，起動時間用中間繼電器將繼電器熱元件接線端子短接，正常運行時再斷開中間繼電器（說明：用于長時間的起動，需要配套時間繼電器，可用于反復(fù)起動過程。電動機起動時熱繼電器無法進(jìn)行過載保護(hù)）。

d、采用脫扣級別為30的熱繼電器（說明：用于長時間的起動，需要配套時間繼電器，可用于反復(fù)起動過程。電動機起動時熱繼電器無法進(jìn)行過載保護(hù)）。

注：配套方法二和配套方法三可用普通熱繼電器和普通電流互感器。