Relay nhiệt là gì?
Relay nhiệt (Thermal Overload Relay) là thiết bị bảo vệ motor khỏi quá tải bằng cách phát hiện dòng điện vượt mức cho phép trong thời gian nhất định. Nguyên lý hoạt động dựa trên bộ lưỡng kim (bimetallic strip) — hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau hàn dính nhau, khi bị đốt nóng bởi dòng quá tải sẽ cong và tác động mở tiếp điểm.
Cấu tạo và nguyên lý
- Phần tử phát nhiệt (heater): Dây điện trở nối tiếp với mạch lực motor, tạo nhiệt tỷ lệ với I²R khi có dòng chạy qua.
- Lưỡng kim: Hấp thụ nhiệt từ heater. Khi nhiệt đủ lớn (dòng quá tải đủ lâu), lưỡng kim cong và giải phóng cơ cấu nhả.
- Tiếp điểm NC (95-96): Tiếp điểm thường đóng — nối vào mạch điều khiển coil contactor. Khi relay tác động, tiếp điểm này mở, cắt coil contactor, motor ngừng.
- Tiếp điểm NO (97-98): Tiếp điểm thường mở — dùng báo động hoặc đèn sự cố.
- Núm chỉnh dòng: Điều chỉnh dòng tác động từ I_min đến I_max (ví dụ: 4-6A, 6-9A, 9-13A).
- Nút Reset: Sau khi relay tác động và motor nguội, nhấn Reset để phục hồi.
Cách chỉnh dòng bảo vệ
Quy tắc: chỉnh relay nhiệt bằng dòng định mức (I_n) của motor. Không chỉnh cao hơn 110% I_n.
- Xem nhãn motor: tìm dòng định mức ở điện áp tương ứng. Ví dụ: motor 7.5kW/380V, I_n = 15.8A.
- Chỉnh núm relay nhiệt về vị trí 15.8A (hoặc gần nhất trong dải cho phép).
- Nếu motor thường xuyên chạy dưới 80% tải, có thể chỉnh 95-100% I_n để bảo vệ chắc chắn hơn.
- Nếu motor khởi động nặng (tải cản lớn), chỉnh 105-110% I_n để tránh relay tác động nhầm khi khởi động.
Phân biệt relay nhiệt và MPCB
| Tiêu chí | Relay nhiệt (Overload Relay) | MPCB (Motor Protection CB) |
|---|---|---|
| Bảo vệ quá tải | Có | Có |
| Bảo vệ ngắn mạch | Không — cần kết hợp MCCB/CB | Có (tích hợp sẵn) |
| Cách đấu | Lắp sau contactor, nối tiếp mạch lực | Thay thế cả MCCB + relay nhiệt |
| Dải chỉnh dòng | Hẹp (mỗi size có dải riêng) | Rộng hơn |
| Giá | Rẻ hơn | Đắt hơn |
| Ứng dụng | Tủ điện công nghiệp có CB riêng | Tủ điện nhỏ gọn, tiết kiệm không gian |
Sơ đồ đấu relay nhiệt vào mạch motor
Mạch lực: L1-L2-L3 → Contactor (K1) → Relay nhiệt (1/L1, 3/L2, 5/L3 vào; 2/T1, 4/T2, 6/T3 ra) → Motor.
Mạch điều khiển: Phase điều khiển → CB phụ → Nút dừng (NC) → Nút chạy (NO) // tiếp điểm tự giữ K1 → Tiếp điểm relay nhiệt NC (95-96) → Coil K1 → Trung tính.
Khi relay nhiệt tác động: tiếp điểm 95-96 mở → mạch coil K1 mất điện → K1 nhả → cắt mạch lực → motor ngừng.
Relay nhiệt tác động nhầm — nguyên nhân và xử lý
- Chỉnh dòng quá thấp: Tăng dòng chỉnh định lên gần I_n hơn.
- Motor khởi động nặng: Chọn relay nhiệt có đặc tính CLASS 20 (chịu dòng cao lâu hơn khi khởi động) thay vì CLASS 10.
- Nhiệt độ môi trường cao: Relay nhiệt bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ xung quanh. Tủ điện đặt ngoài nắng nóng → relay nhạy hơn. Cần relay có bù nhiệt độ (ambient temperature compensation).
- Mất 1 pha: Dòng 2 pha còn lại tăng → relay tác động — đây là chức năng bảo vệ đúng, không phải tác động nhầm.