Tác dụng của relay nhiệt trong hệ thống điện công nghiệp

Khái niệm relay nhiệt

Relay nhiệt hay còn gọi là rơ le nhiệt, là một loại khí cụ điện có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ vào sự co dãn khi có nhiệt của các thanh kim loại tác động. Nhờ chức năng bảo vệ này là relay nhiệt được ứng dụng để bảo vệ quá tải cho các thiết bị điện trong cả hệ thống điện dân dụng đến hệ thống điện công nghiệp.

Trong hệ thống điện công nghiệp thì khởi động từ và rơ le nhiệt cần phải được kết hợp với nhau để bảo vệ động cơ và và mạch điện không bị quá tải.

Tác dụng của relay nhiệt

Trong hệ thống điện công nghiệp thì relay nhiệt được dùng ở điện áp xoay chiều đến 500 V và mức tần số là 50Hz. Đối với loại relay nhiệt mới Iđm đến 150A và điện áp một chiều tới 440V.

Relay nhiệt sẽ không có tác động ngay lập tức theo giá trị dòng điện bởi vì muốn có quán tính nhiệt lớn thì cần phải có một khoảng thời gian để phát nóng. Thời gian làm việc của relay nhiệt từ khoảng vài giây cho đến vài phút nên không được dùng để bảo vệ ngắn mạch được. Muốn relay nhiệt thực hiện thêm chức năng bảo vệ ngắn mạch thì thường được lắp đặt thêm cầu chì.

Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệt

Dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện thì các nhà sản xuất thiết bị điện đã sản xuất ra relay nhiệt có phiến kim loại kép. Nguyên lí hoạt động của relay nhiệt có phiến kim loại kép là dựa trên sự khác nhau về giãn nở độ dài của hai tấm kim loại khi có nhiệt tác động và làm đốt nóng.

Cấu tạo relay nhiệt thì phần tử cơ bản là phiến kim loại kép (bimetal) được cấu tạo từ hai tấm kim loại, trong đó:

• Tấm thứ nhất có hệ số giãn nở bé và thường dùng invar có giá trị 36% Ni, 64% Fe.
• Tấm thứ hai có hệ số giãn nở lớn hơn và thường là chất liệu đồng thau hay thép crôm – niken, bởi đồng thau có hệ số giãn nở lớn hơn gấp 20 lần invar.

Khi áp dụng phương pháp cán nóng hoặc hàn 2 miếng kim loại trên thì chúng được ghép lại với nhau tạo thành một tấm. Khi có tác động nhiệt đốt nóng do dòng I của phiến kim loại kép sẽ uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn và có thể dùng trực tiếp để cho dòng điện đi qua hoặc cho dây điện trở bao quanh. Khi phiến kim loại có chiều dài càng lớn và càng được mài mỏng thì độ uốn cong càng lớn. Còn để chế tạo ra tấm phiến kim loại rộng, dày và ngắn thì cần phải có một lực đẩy mạnh hơn.

Các bài viết nên đọc về relay nhiệt

• Các loại Relay nhiệt trên thị trường thiết bị điện
• Relay nhiệt là gì? Phân loại và cách lựa chọn relay nhiệt
• Tác dụng của rơ le nhiệt trong hệ thống điện