1.4.4 热继电器

热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，专门用来对电动机的过载及电源断相进行保护，防止电动机过热而损坏。热继电器有单相式、两相式、三相式和三相带断相保护等形式。

三相异步电动机在实际运行中出现长期带负载欠电压运行、过载运行以及单相运行等不正常情况时，电动机转速将下降，绕组中的电流将增大，致使绕组的温升超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。

1.热继电器的工作原理

热继电器主要由发热元件、双金属片和触点及动作机构等部分组成。双金属片是热继电器的感测元件，它由两种膨胀系数不同的金属片用机械碾压而成。膨胀系数大的称为主动层，膨胀系数小的称为被动层。双金属片在受热后将向被动层一面弯曲。

热继电器的工作原理如图1-23所示。在使用时，一般将热继电器的发热元件串接到电动机的工作回路中。当电动机正常运行时，发热元件产生的热量虽能使主双金属片弯曲，但还不足以使触点动作；当电动机过载时，发热元件产生的热量增加，使双金属片弯曲得更严重，位移量增大，经一段时间后，主双金属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将动触头和静触头分开，切断电动机的控制电路，使电动机停车。热继电器动作后，一般不能自动复位，要等双金属片冷却后，按下复位按钮才能复位，可通过调节旋钮调节整定动作电流。

图1-23 热继电器的工作原理

1—手动复位按钮 2—复位调节螺钉 3—常开静触头 4—动触头 5—常闭静触头 6—导板 7—主双金属片 8—发热元件 9—补偿双金属片 10—调节旋钮 11—支撑件 12—推杆

1-5 热继电器工作原理

注意：热继电器的整定值是指热继电器长久通过而不会动作的最大电流值，超过此值即动作。热继电器中发热元件有热惯性，不能用于瞬时过载保护及短路保护。

热继电器的图形和文字符号如图1-24所示。热继电器实物图如图1-25所示。

图1-24 热继电器的图形和文字符号

图1-25 热继电器的实物图

2.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，使用时应考虑电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素，具体应考虑以下5点：

1）一般情况可选用两相结构的热继电器。三相结构的热继电器适用于电网均衡性差的电动机。

2）三相电动机采用△联结并发生断相时，由于电动机的相电流与线电流不等，应使用具有断相保护的三相热继电器做断相和过载保护。

3）三相电动机采用联结并发生断相时，由于电动机的相电流与线电流相等，因此普通的两相或三相热继电器可以对此做出断相和过载保护。

4）发热元件的额定电流是个范围，一般情况下按电动机的额定电流选取，选定发热元件后，再依据电动机的额定电流调整热继电器的整定电流，使热继电器的整定电流为电动机额定电流的0.95～1.05。对于起动频繁、工作环境恶劣的电动机，热继电器的整定电流为电动机额定电流的1.1～1.5倍，以保证热继电器在电动机的起动过程中不产生误动作。

5）热继电器的额定电流是指可装入的发热元件的最大额定电流值，每种额定电流的热继电器可装入几种不同规格的发热元件，热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流。

提示：热继电器脱扣等级共分4个等级，分别为10A、10、20、30，规定了从冷态开始，对称的三相负载在7.2倍整定电流时，不同的脱扣等级具有不同的最大脱扣时间：10A级脱扣时间为2～10s；10级脱扣时间为4～10s；20级脱扣时间为6～20s；30级脱扣时间为9～30s。