热继电器是保护电动机的传统电器，具有与电动机允许过载特性相同的反时限动作特性，主要用于三相交流电动机的过载保护和断相保护。从目前的情况来看，由于没有选择和使用热继电器而导致电机烧毁的事故仍时有发生。如何合理选择和使用热继电器仍然是一个值得关注的问题。我们从长期的实际工作中，全面总结了这方面的经验，供大家参考。

一.热继电器类型的选择

从结构上来说，热继电器分为二极式和三极式两种，其中三极式又分为有无断相保护两种。它们的模型和含义如下。

此外，热继电器的产品目录中还包含额定电压、额定频率、额定工作制度、工作温度范围、安装类别、防护等级等相关数据。

三极热继电器主要用于三相交流电动机的过载和断相保护。当电机的定子绕组为星形连接时，可选用一般的三极热继电器。由于星形连接电机的相电流等于线电流，主电路中串联的热元件会因电流过大而使热继电器触点动作以保护电机，无论电机是过载还是断相运行；如果电机的定子绕组采用三角形连接，一般需要选择带断相保护的热继电器。由于是三角形连接的电机，当其引出线上出现断相(一般是保险丝熔断)且无相运行时，线电流IL等于电机相电流IP的1.5倍(如图1所示)，不再是倍数的关系，以至于线电流不能正确反映相电流，即主电路中串联的热元件不能准确反映电机绕组是否真正过载。此时，如果选用无断相保护的热继电器，将无法起到良好的保护作用。

对于热继电器产品目录中的其他数据，在选型时，只要考虑与热继电器的实际使用情况一致即可。

除了上面提到的一般热继电器的选择，还有一些特殊的热继电器。如JR20-160及以上热继电器配大容量电机专用变压器；3VA热继电器，用于重载起动电机等。根据各自适用的情况选择即可。

2。热继电器电流的选择

热继电器电流的选择包括热继电器额定电流和热元件额定电流的选择。

1)热继电器的额定电流一般应等于或略大于电机的额定电流；对于过载能力弱，散热困难的电机，热继电器的额定电流约为电机额定电流的70%。如果热继电器的环境温度与电动机的环境温度不同，其额定电流应作相应的调整:当热继电器的环境温度比被保护电动机的环境温度高15℃以上时，应选用第一种尺寸的额定电流额定值的热继电器；当热继电器使用的环境温度比被保护电机的环境温度低15℃以上时，应选择额定电流等级较小的热继电器。

2)热元件的额定电流一般应略大于电机的额定电流，为1.1 ~ 1.25倍，对短时间反复工作、工作频率高的电机设置上限。如果是过载能力弱的小功率电机，由于绕组直径小，过热能力差，其额定电流应等于或略小于电机的额定电流。如果热继电器与电机的环境温度不一致(如果不在同一房间)，也要调整热元件的额定电流，调整情况与上述热继电器基本相同。

4。热继电器的质量检验

确定热继电器的类型和电流等级后，在选购热继电器时，应检查热继电器的质量。我们对热继电器进行过电流测试，发现部分热继电器的热元件动作不符合要求的安秒特性；部分元件配合间隙过大，双金属片过热弯曲时，无法推动导板打开动触头；还有一些制造工艺很差，元器件上有毛刺或凹凸不平，使得断时机芯受阻。因此，在选购热继电器时，不仅要看外观，还要看内部元件是否合理，动作是否灵活，电流调节旋钮是否起作用，连接件是否焊接牢固等。然后检查，即根据技术要求，对热继电器的热元件施加L 2、1.5或2倍的额定电流，看其动作是否符合技术性能要求。具体检查方法根据相关数据或产品说明书进行。

5。热继电器电流的调整

热继电器在投入使用前，必须对其热元件的整定电流进行调整(调整值小于或等于热元件的额定电流)，以保证电机能得到有效保护。一般情况下，当电机的起动电流约为额定电流的6倍，起动时间小于6s时，可将整定电流调整到电机的额定电流。当电机长时间启动，所带负载为冲击性且不允许停机时，整定电流调整为电机额定电流的1.1 ~ 1.15倍；当电机过载能力较弱时(电机一般在额定负载以下运行)，整定电流调整为电机额定电流的60% ~ 80%；对于短时间反复工作的电机，整定电流的调整必须通过现场试验。方法是将设定电流调整到略小于电机的额定电流。如果在电机运行过程中发现热继电器频繁动作，将逐渐增加设定值，直到满足运行要求。

对于l00kW及以上的电动机，较大的一次电流一般由较小的二次电流通过电流互感器控制，即采用间接小电流热继电器，其整定电流在上述情况下应减小k倍(k为电流互感器的电流比)。有关k值的详细信息，请参见表1..

表1

6。热继电器的安装

为了保证热继电器在使用中的可靠性，还应注意热继电器的安装位置、安装方法和连接导线的要求。

(1)安装位置

安装热继电器的地方，不应有强烈的冲击和振动。如果使用环境不可避免，应使用带防冲击装置的热继电器，否则会影响其触点的动作。

热继电器应安装在垂直面上，其倾斜度不得超过5°，盖板应朝上，以保证可靠运行。

热继电器应安装在其他电器的下方，热继电器与相邻电器元件之间应保持≥5mm的间隙，以免其他电器自下而上发热对流时，影响热继电器的动作特性。

热继电器本身的安装方向应与试验时的方向一致，以保证动作性能的一致性。因为我们知道，如果发热元件在双金属下面，双金属升温快，作用时间短；如果热元件在附近，双金属发热慢，动作时间长；如果加热元件在双金属上，双金属会加热得更慢，需要更长的操作时间。

(2)安装方法

热继电器有五种安装方式:Z、L、G、GZ和GL。

Z表示与交流接触器的组合安装方式。安装时注意指定组合，如JR20和CJ20或CJ40接触器组合；t系列和b系列接触器组合；3VA系列与3TB接触器的组合等。

L代表独立安装模式。在安装过程中，各种型号和规格的热继电器可以通过电线相互连接。

G代表标准导轨安装。

GZ代表标准导轨组件安装。

GL表示独立安装标准导轨。

安装时，必须按照产品说明书的规定进行。

(3)连接线

连接热继电器的导线截面有一定要求。如果截面过小，连接线本身产生的热量会传递给双金属元件，会加快热继电器的动作时间；如果截面过大，双金属元件产生的一部分热量反而会被连接线吸收，使热继电器的动作时间变慢。一般我们根据热元件的额定电流来选择连接线的截面，如表2所示。

表2

说明了铜导体一般用于连接导线。如果必须用铝导线，其截面应为铜线截面的1.8倍左右，端部应镀锡。

热继电器的连接线长度不能太短。如果太短，热继电器双金属元件产生的一部分热量会通过连接线传递给其他设备(尤其是大容量设备)；如果热继电器串联，连接线太短，相邻两个热继电器会相互影响，等等。因此，热继电器连接线的长度应满足规定的要求。

导线连接时，必须牢固可靠，连接螺丝与线头的接触面积尽可能大，接触电阻尽可能小。因为接触电阻太大，发热会比较多，影响热继电器的性能。尤其是大电流规格的热继电器，一定要注意连接线的接触电阻。

7。使用热继电器的注意事项

(1)使用环境温度。热继电器动作的速度受环境温度的影响。环境温度越高，其作用时间越快。环境温度越低，作用时间越慢。因此，对于无温度补偿的热继电器，应根据环境温度补偿相应的温度修正系数，或采用带温度补偿的热继电器，以满足相应的使用场合。

(2)重置表单。热继电器一般有两种复位形式:手动复位和自动复位。实际工作中应该设置哪种形式，要看具体情况。就控制电路而言，利用按钮控制手动启动和手动停止的控制电路，可以将热继电器设置成自动复位的形式；使用由自动元件控制的自动启动电路，热继电器可以设置为手动复位。对于重要设备，热继电器动作后，需要检查电机和拖动设备。为防止热继电器再次跳闸，此时应采用手动复位。当热继电器和接触器安装在远离操作现场，电机过载的可能性比较大时，也应采用手动复位。

(3)接入电路的位置。热继电器的热元件FR接入电路的位置一般在电机的引出端，但对于星形/三角形控制电路，如果热继电器的整定电流值基本等于被保护电机的额定电流，则采用图2(a)所示的电路；如果热继电器的整定电流值为被保护电机额定电流的1/1，则采用图2(b)所示的电路。

对于三角形接线的电机，如果采用无断相保护的热继电器，其热元件应串联在电机的绕组中，如图3所示，也能起到保护作用。

热继电器的触点接在电路上的位置一般在控制电机电源的接触器线圈KM的后面，如图4(a)所示，但对于220V交流的控制电路，则应接在靠近熔断器的前面，如图4(b)所示。从一次事故中，我们发现图4(a)中的P点存在接地故障。当电机过载，热继电器触点FR接通时，仍由C相、FU、STP、KM触点、线圈接地，P点直接接地的系统形成控制回路电流，从而维持KM触点，损坏电机。我们可以通过将FR触点切换到图4(b)所示的位置来避免这一事故。

对于重起动的电机，起动时间长。为了保证电动机的顺利起动，可以采用增加辅助电路的方法，即使用电流继电器或时间继电器的常开触点，并接在热继电器的触点上。在电机启动初期将热继电器短路，启动基本结束后再让其工作。由于热继电器的作用，这不会影响电机的启动。

8。维护要求

(1)热继电器动作后需要一定时间复位。自动复位时间应在5分钟内完成，2分钟后才能按手动复位。

(2)发生短路故障时，检查热元件和双金属是否变形，如有异常及时调整，但元件不能取出，双金属不能弯曲。

(3)使用中的热继电器应每周检查一次，具体为:热继电器是否有过热、异味、放电现象，各部件螺丝是否松动、脱落、接触不良，表面是否损坏，是否清洁。

(4)使用中的热继电器应每年检修一次，具体为:清洁卫生，检查修理零件，测试绝缘电阻应小于1mω，进行通电验证。对于经过验证的热继电器，除接线螺钉外，不要拧任何螺钉。

(5)更换热继电器时，新安装的热继电器必须符合原规格和要求。

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