Was ist ein thermisches Überlastrelais?
Ein thermisches Überlastrelais ist ein elektrisches Schutzgerät, mit dem eine Maschine, ein Gerät oder eine Anlage von der Stromversorgung getrennt werden kann, falls Schäden oder Überlastungen auftreten. Dieser Schutz wird durch die Einbeziehung verschiedener Arten von wärmeempfindlichen Elementen erreicht, um die Stromversorgung unter Überlastbedingungen zu unterbrechen. Diese Thermoelemente reagieren auf den Strom, den die geschützte Komponente während ihres Betriebs aufnimmt. Sollte das Bauteil übermäßig belastet, abgenutzt oder beschädigt werden, erhöht sich die Stromaufnahme entsprechend. Dies führt zu einer thermischen Abschaltung und trennt die Hauptzufuhr zur geschützten Komponente.
Der Stromfluss durch ein elektrisches Gerät ist der Teil der elektrischen Versorgungsdynamik, der Wärme erzeugt. Eine Erhöhung des Stromflusses bewirkt eine proportionale Erhöhung der erzeugten Wärmemenge. Der Stromfluss durch ein Elektrogerät ist ein Produkt der Belastung, der das Gerät ausgesetzt ist. Auch hier führt eine Erhöhung der Last zu einer Erhöhung des Stroms und der erzeugten Wärme. Wenn sich diese Belastung auf einen Punkt erhöht, der die Designspezifikationen des Geräts überschreitet, wird es überhitzt und schließlich zerstört.
Thermische Überlastrelais sollen Schäden oder Zerstörungen an elektrischen Maschinen verhindern, indem sie auf einen Anstieg der durch den Strom verursachten Temperaturen reagieren. Sollte die Temperatur über den Nennwert des Relais ansteigen, wird die Primärversorgung aktiviert und getrennt, um Schäden an den Geräten zu vermeiden. Diese Deaktivierung wird entweder über eine mechanische oder eine elektrische Verriegelung zwischen dem Relais und der Hauptstromversorgung erreicht. Die temperaturempfindliche Komponente eines thermischen Überlastrelais kann ein einfacher Bimetallstreifen oder ein hoch entwickelter elektronischer Sensor oder eine Sonde sein.
Der Bimetallstreifen in einem thermischen Überlastrelais besteht aus zwei unterschiedlichen Metallen, die miteinander verschmolzen sind. Aufgrund der unterschiedlichen Metalleigenschaften erwärmen sie sich unterschiedlich schnell, wodurch sich das Band verbiegt. Diese Biegebewegung aktiviert dann eine Abschalteinrichtung. Das elektronische thermische Überlastrelais verwendet einen Sensor oder eine Sonde, um die aktuell erzeugte Temperatur zu lesen. Ein Mikroprozessor bestimmt dann, wann der Stromkreis geöffnet und die Hauptversorgung abhängig von den voreingestellten Parametern unterbrochen wird.
Überlastschutzrelais werden entweder in den Steuerstromkreisen großer Maschinen oder als direkte Verbindung zur Versorgung kleinerer Geräte installiert. Steuerkreisrelais bestehen aus einem wärmeempfindlichen Element und einer Reihe von Kontaktpunkten. Der Steuerkreis für die geschützte Maschine verläuft durch die Kontaktpunkte des Relais. Sollte die Maschine einen Überlaststrom erreichen, schaltet der Wärmesensor des Relais das thermische Überlastrelais aus, wodurch die Hauptversorgung der Maschine unterbrochen wird. Kleinere Geräte werden in der Regel direkt über das wärmeempfindliche Element mit Strom versorgt, das sich unter Überlastbedingungen verbiegt und die Maschine ausschaltet.