رله اضافه بار وسیله ای الکتریکی است که برای محافظت از موتور الکتریکی درمقابل گرمایش بیش از حد استفاده می شود. یک موتور الکتریکی به کمک رله اضافه بار و فیوز و از طرف دیگر بریکرها می تواند به صورت ایمن کار کند. با این تفاوت که رله های اضافه بار موتور را محافظت می کنند اما بریکرها و فیوزها مدار را محافظت می کنند. به صورت جزئی تر باید گفت فیوز و بریکرها قصد دارند اضافه جریان را در مدار تشخیص دهند در حالی که رله های اضافه بار اگر موتور بیش از حد گرم شود گرمایش بیش از حد را تشخیص خواهند داد. رله های اضافه بار بدون اینکه بریکرها تریپ دهند می توانند خطا را تشخیص دهند. 

انواع رله اضافه بار :

رله های اضافه بار به دو نوع رله اضافه بار حرارتی و رله اضافه بار مغناطیسی تقسیم بندی می شوند.

بی متال (رله اضافه بار حرارتی) :

بی متال یک وسیله حفاظتی می باشد و اساسا برای قطع کردن توان وقتی که موتور جریان خیلی زیادی را در طول مدت طولانی می کشد ، طراحی شده است. برای دستیابی به این هدف این رله ها دارای یک رله ی NC می باشند. هر بار که جریان بسیار شدیدی تامین می شود از طریق مدار موتور رله NC باز می شود زیرا دمای موتور افزایش یافته است .
رله های اضافه بار مربوط به قطع کننده های مدار می باشند هم در ساختار و هم در کارکرد و در حالی که اکثر قطع کننده های مدار اگر حتی برای یک لحظه اضافه باری اتفاق بیفتد مدار را قطع می کنند ، رله های اضافه بار برای محاسبه مشخصات گرمایشی موتور طراحی شده اند و باید قبل از قطع مدار اضافه بار در یک دوره کامل اتفاق بیفتد. رله های اضافه بار حرارتی تقسیم می شوند به دو نوع حفره لحیم کاری شده و نوار بی متال تقسیم بندی می شود.

رله اضافه بار مغناطیسی : 

رله اضافه بار مغناطیسی به وسیله تشخیص قدرت میدان مغناطیسی که توسط جریان جاری شده به سمت موتور ایجاد می شود ، عمل می کند. این رله می تواند با یک هسته مغناطیسی متغیر در یک سیم پیچ که جریان موتور را نگه میدارد ساخته شود.
ساختار شار درون سیم پیچ هسته را به سمت بالا می کشد.
وقتی که فاصله هسته به اندازه کافی دور می شود می تواند مجموعه ای از اتصالات در نظر گرفته شده در رله را تریپ دهد.
تفاوت عمده ما بین رله های حرارتی و مغناطیسی این است که رله اضافه بار نوع مغناطیسی به افزایش دمای محیط واکنش نشان نمی دهد.
معمولا از رله های حرارتی در مکان هایی استفاده می شود که تغییرات دمای محیط بسیار زیاد باشد.
رله اضافه بار مغناطیسی به دو نوع الکترونیکی و نوع استوانه میراکننده تقسیم بندی می شود.

دیاگرام اتصال رله اضافه بار : 

دیاگرام سیم پیچی رله اضافه بار به در زیر نمایش داده شده است و اتصالات یک رله اضافه بار نمادین ممکن است به شکل دو علامت سوال مخالف هم به نظر بیاید و به شکل نماد S عملکرد و کارکرد رله اضافه بار در ادامه بحث می شود.
اگرچه چندین نوع از رله اضافه بار در بازار وجود دارد معمول ترین نوع آنها رله اضافه بار حرارتی بی متال می باشد.
طراحی این رله می تواند به وسیله دو نوع متفاوت از نوار فلزی انجام شود که این نوارها می توانند به صورت متقابل متصل شوند و در زمان گرم شدن با سرعت های متفاوتی منبسط شوند.
هر وقت نوار تا دمای خاصی گرم شود این دو نوار از هم جدا شده و مدار قطع می شود.

 

نحوه نصب بی متال در شبکه سه فاز و تک فاز

کاربردهای رله اضافه بار :

کاربردهای رله اضافه بار شامل موارد زیر می شود :
  • یک رله اضافه بار به صورت گسترده برای محافظت موتور استفاده می شود.
  • از رله اضافه بار برای هر دو شرایط اضافه بار و تشخیص خطا می توان استفاده کرد و سپس دستورات تریپ را به یک وسیله محافظ اعلام کرد.
  • رله های اضافه بار به سیستم های ریز پردازنده و الکترونیک های حالت جامد تبدیل شده اند.
  • رله های اضافه بار هر زمان که جریان شدید کشیده شود دستگاه را غیرفعال می کند.

مشخصات الکتریکی رله :

مشخصات الکتریکی رله شامل رنج جریان ، اطلاعات تریپ ، فاز و کنترل ولتاژ می باشد. تریپ برای توصیف فعالیت توقف مدار توسط رله های اضافه بار و قطع کننده های مدار استفاده می شود. رله های اضافه بار حرارتی ممکن است شامل چندین مشخصه در خصوص این عملکرد باشند.
رنج جریان بار کامل دلالت می کند به مقدار جریانی که رله روی آن مقدار تنظیم می شود. پلاک رنج موتور شامل رنج جریان بار کامل برای آن موتور خاص می باشد. برای اینکه رله اضافه بار حرارتی تریپ دهد باید جریان بار کامل بار روی نقطه ای تنظیم شود که با مقدار روی پلاک موتور هم خوانی داشته باشد.
رنج تریپ دمایی برای رله هایی به کار برده می شود که به جای اندازه گیری جریان برای اندازه گیری دما طراحی شده اند مانند رله ای حالت جامد و رله های کنترل دما.
کلاس تریپ به ماکزیمم زمان بر حسب ثانیه دلالت می کند که یک رله در مقابل 6 برابر جریان نامی قبل از تریپ می تواند مقاومت کند. به عنوان مثال رله کلاس 10 می تواند 600 درصد جریان نامی را در مدت 10 ثانیه تا زمانی که تریپ دهد تحمل کند. کلاس تریپ یک مشخصه مهم می باشد زیرا هر موتور در هنگام استارت برای مدت زمان کوتاهی جریان هجومی می کشد که چند برابر جریان نامی می باشد.

برای تعیین رنج بی متال از روش زیر عمل می کنیم :

بر اساس تجربه حدودا در شبکه سه فاز 380 به ازای هر کیلووات 2 آمپر و به ازای هر اسب 1.5 آمپر جریان مصرف می شود .
بر اساس تجربه حدودا در شبکه سه فاز 220 به ازای هر کیلووات 4 آمپر و به ازای هر اسب حدودا 3 آمپر جریان عبور می کند.
باید مقدار رنج را بر اساس جریان نامی موتور محاسبه نمود به صورتی که مقدار رنج جریانی بی متال در بازه 80 درصد و 120 درصد جریان نامی موتور انتخاب گردد ، البته این بازه انتخابی به صورت تجربی بوده و در اکثر اوقات رنج جریانی تولیدی توسط کارخانه با چند آمپر اختلاف انجام میگیرد ولی در کل رنج جریانی باید 10 ال 30 درصد بالاتر از جریان نامی و 10 الی 30 درصد پایین تر از آن قابل تنظیم باشد.
 

جدول انتخاب بی متال

اگر از طریق گوشی موبایل اقدام به مطالعه می نمایید جهت مشاهده کامل جدول ، صفحه گوشی را چرخانده و در حالت افقی مطالعه نمایید

جریان فیوز

جریان بی متال

جریان کنتاکتور

ولتاژ ۴۱۵ – ۴۴۰ V

ولتاژ ۳۸۰ V

ولتاژ  ۲۲۰ – ۲۴۰ V

A

A

A

HP

kW

HP

kW

HP

kW

۲

۱-۱٫۶

۹

  

۰٫۵

۰٫۳۷

  

۲-۴

۱٫۶-۲٫۵

۹

  

۰٫۷۵

۰٫۵۵

۰٫۵

۰٫۳۷

۲-۴

۱٫۶-۲٫۵

۹

۱

۰٫۷۵

۱

۰٫۷۵

  

۴-۶

۲٫۵-۴

۹

۱٫۵

۱٫۱

۱٫۵

۱٫۱

۰٫۷۵

۰٫۵۵

۴-۶

۲٫۵-۴

۹

۲

۱٫۵

۲

۱٫۵

۱

۰٫۷۵

۶-۸

۴-۶

۹

۳

۲٫۲

۳

۲٫۲

۱٫۵

۱٫۱

۸-۱۲

۴-۶

۹

۴

۳

۴

۳

۲

۱٫۵

۸-۱۲

۵٫۵-۸

۹

۵

۳٫۷

    

۱۰-۱۲

۷-۱۰

۱۶

  

۵٫۵

۴

۳

۲٫۲

۱۲-۱۶

۱۰-۱۳

۱۶

۷٫۵

۵٫۵

۷٫۵

۵٫۵

۴

۳

۱۶-۲۰

۱۳-۱۵

۱۶

۱۰

۷٫۵

۱۰

۷٫۵

۵٫۵

۴

۱۶-۲۰

۱۳-۱۸

۱۶

۱۲٫۵

۹

    

۲۰-۲۵

۱۸-۲۵

۲۵

  

۱۳٫۵

۱۰

۷٫۵

۵٫۵

۲۵

۱۸-۲۵

۲۵

۱۵

۱۱

۱۵

۱۱

  

۳۲-۴۰

۲۳-۳۲

۴۰

۲۰

۱۵

۲۰

۱۵

۱۰

۷٫۵

۴۰

۳۰-۴۰

۴۰

۲۵

۱۸٫۵

۲۵

۱۸٫۵

۱۳٫۵

۱۰

۴۰

۳۰-۴۰

۴۰

۳۰

۲۲

  

۱۵

۱۱

۵۰-۶۳

۳۸-۵۰

۶۳

۳۵

۲۵

۳۰

۲۲

  

۶۳

۴۸-۵۷

۶۳

۴۰

۳۰

  

۲۰

۱۵

۶۳

۴۸-۵۷

۶۳

۴۵

۳۳

۴۰

۳۰

۲۵

۱۸٫۵

۶۳

۵۷-۶۶

۶۳

۵۰

۳۷

    

۸۰

۶۶-۸۰

۸۰

۶۰

۴۵

۵۰

۳۷

۳۰

۲۲

۱۰۰

۷۵-۱۰۵

۱۲۵

۷۰

۵۰

۶۰

۴۵

  

۱۲۵

۹۵-۱۲۵

۱۲۵

۸۰

۵۹

۷۵

۵۵

۴۰

۳۰

۱۲۵

۹۵-۱۲۵

۱۲۵

۹۰

۶۵

    

۱۶۰

۱۲۰-۱۶۰

۲۰۰

۱۰۰

۷۵

۱۰۰

۷۵

۵۰

۳۷

۱۶۰

۱۲۰-۱۶۰

۲۰۰

    

۶۰

۴۵

۲۰۰

۱۵۰-۲۰۰

۲۰۰

۱۲۵

۹۰

۱۲۵

۹۰

۷۵

۵۵

۲۵۰

۱۶۰-۲۵۰

۲۶۰

۱۵۰

۱۱۰

۱۵۰

۱۱۰

  

۲۵۰

۱۶۰-۲۵۰

۲۶۰

۱۷۵

۱۳۲

    

۲۵۰

۲۰۰-۳۱۵

۲۶۰

۲۰۰

۱۵۰

۱۷۵

۱۳۲

۱۰۰

۷۵

۳۱۵

۲۵۰-۴۰۰

۴۵۰

۲۲۵

۱۶۵

۲۲۰

۱۶۰

۱۲۵

۹۰

۴۰۰

۲۵۰-۴۰۰

۴۵۰

۲۵۰

۱۸۵

  

۱۵۰

۱۱۰

۴۰۰

۳۱۵-۵۰۰

۴۵۰

۳۰۰

۲۲۰

۲۷۰

۲۰۰

  

۵۰۰

۳۱۵-۵۰۰

۴۵۰

۳۵۰

۲۵۰

۳۰۰

۲۲۰

۱۷۵

۱۳۲

۶۳۰

۴۰۰-۶۳۰

۶۳۰

۴۰۰

۲۹۰

۳۵۰

۲۵۰

۲۲۰

۱۶۰

۶۳۰

۵۰۰-۸۰۰

۶۳۰

  

۴۳۰

۳۱۵