热继电器的选择原则

热继电器是电流通过发热元件产生热量，使检测元件受热弯曲而推动机构动作的一种继电器。由于热继电器中发热元件的发热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护。它主要用于电动机的过载保护、断相保护和三相电流不平衡运行的保护及其它电气设备状态的控制。

热继电器的作用和分类

在电力拖动控制系统中，当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压下运行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。为了充分发挥电动机的过载能力，保证电动机的正常启动和运转，而当电动机一旦出现长时间过载时又能自动切断电路，从而出现了能随过载程度而改变动作时间的电器，这就是热继电器。显然，热继电器在电路中是做三相交流电动机的过载保护用。但须指出的是，由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。因此，它不同于过电流继电器和熔断器。 

按相数来分，热继电器有单相、两相和三相式共三种类型，每种类型按发热元件的额定电流又有不同的规格和型号。三相式热继电器常用于三相交流电动机，做过载保护。

按职能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。

热继电器的选择原则

热继电器主要用于电动机的过载保护，使用中应当考虑电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素，主要有以下几个方面：

①热继电器用于保护长时工作制的电动机

a、按电动机的起动时间来选择热继电器

热继电器在电动机起动电流为6In时的返回时间tf与动作时间td之间有如下关系：tp=（0.5~0.7）×td，这个公式中，tf为热继电器动作后的返回时间，单位为s；td为热继电器的动作时间，单位为s。

按电动机的起动电流为6In时具有三路热元件的热继电器动作特性见表1

表1的环境条件是：海拔不大于1000m，环境温度为40℃。

b、按电动机额定电流来选择热继电器及整定热继电器保护参数一般地，热继电器的整定电流可按公式IFR=（1.05~1.1）In来选择，公式中，IFR为热继电器整定值；In为电动机额定电流。

例如30kW的电动机，已知它的额定电流是56A，则热继电器的整定电流按公式计算，则IFR=（1.05~1.1）×In=（1.05~1.1）×56≈58.8A~61.6A，故取热继电器的规格为63A。

对于过载能力比较差的电动机，通常按电动机额定电流的60%-80%来选择热继电器的额定电流。

c、按断相保护要求来选择热继电器

对于星形联结的电动机，建议采用三极的热继电器；对于三角形联结的电动机，应当采用带断相保护装置的热继电器，即脱扣级别为20或者30。

具有断相保护的热继电器其动作特性见表2

表2 断相保护的热继电器其动作特性

注：热继电器的复位时间不大于5min，手动复位时间不大于2min；电流调节范围：66%~100%。

当电动机出现断相时，电动机各绕组的电流、流过热继电器的电流及热继电器保护状况见表3

表3 动机出现断相时各绕组的电流、流过热继电器的电流及热继电器保护状况

②热继电器用于保护重复短时工作制的电动机

对于重复短时工作制的电动机，例如起重电机，由于电动机不断重复起动使得温升加剧，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，则电动机将得不到可靠的过载保护，电动机的过载保护不宜选用双金属片热继电器，而应当选用过电流继电器或能反映出绕组实际温度的温度继电器来实施保护。

③选择用于重载起动电动机保护的热继电器

当电动机起动惯性矩较大时，例如用于风机、卷扬机、空压机和球磨机等设备的电动机，其起动时间较长，一般在5s以上，甚至可达1min。为了使热继电器在电动机起动期间不动作，可采用以下电动机重载起动的热继电器配套方法。

a、配套方法一：

热继电器经过饱和电流互感器接入（说明：电动机重载起动时间一般在20~30s，最长可达40s）。

b、配套方法二：起动时利用接触器将热继电器热元件接线端子短接，正常运行时再断开接触器（说明：用于长时间的起动，需要配套时间继电器，可用于反复起动过程。电动机起动时热继电器无法进行过载保护）。

c、配套方法三：热继电器经过电流互感器接入，起动时间用中间继电器将继电器热元件接线端子短接，正常运行时再断开中间继电器（说明：用于长时间的起动，需要配套时间继电器，可用于反复起动过程。电动机起动时热继电器无法进行过载保护）。

d、采用脱扣级别为30的热继电器（说明：用于长时间的起动，需要配套时间继电器，可用于反复起动过程。电动机起动时热继电器无法进行过载保护）。

注：配套方法二和配套方法三可用普通热继电器和普通电流互感器。