Qu'est-ce qu'un relais de surcharge thermique?
Un relais thermique de surcharge est un dispositif de protection électrique conçu pour débrancher une machine, un appareil ou une installation de son alimentation en cas de dommage ou de surcharge. Cette protection est obtenue par l’inclusion de divers types d’éléments thermosensibles permettant de couper l’alimentation en cas de surcharge. Ces éléments thermiques réagissent au courant que le composant protégé consomme pendant son fonctionnement. Si le composant subit une augmentation excessive de la charge, une usure physique ou des dommages, la quantité de courant consommée augmentera en conséquence. Cela provoquera une coupure thermique et déconnectera l'alimentation principale du composant protégé.
Le flux de courant à travers un appareil électrique est la partie de la dynamique d'alimentation électrique qui génère de la chaleur. Une augmentation du courant entraîne une augmentation proportionnelle de la quantité de chaleur générée. Le courant traversant un appareil électrique est le produit de la charge à laquelle l’appareil est soumis. De nouveau, une augmentation de la charge entraîne une augmentation de la chaleur actuelle et générée. Si la charge augmente jusqu'à un point dépassant les spécifications de conception de l'appareil, elle surchauffera et sera éventuellement détruite.
Les relais de surcharge thermique sont conçus pour éviter d'endommager ou de détruire les machines électriques en réagissant à l'augmentation des températures induites par le courant. Si la température dépasse le calibre du relais, il activera et déconnectera l'alimentation principale et empêchera des dommages matériels. Cette désactivation est réalisée via un verrouillage mécanique ou électrique entre le relais et l'alimentation principale. Le composant sensible à la température d'un relais thermique peut être une simple bande bi-métal ou un capteur ou une sonde électronique plus sophistiqué.
La bande bimétallique dans un relais de surcharge thermique est composée de deux métaux différents fondus. Les différentes caractéristiques du métal signifient qu'elles chauffent à des vitesses différentes, ce qui provoque la flexion de la bande. Ce mouvement de flexion active ensuite un dispositif de découpe. Le relais électronique de surcharge thermique utilise un capteur ou une sonde pour lire la température actuelle générée. Un microprocesseur dicte alors quand le circuit va s'ouvrir et couper l'alimentation principale en fonction de paramètres prédéfinis.
Les relais de protection contre les surcharges sont soit installés dans les circuits de commande de grosses machines, soit comme lien direct dans l'alimentation de petits appareils. Les relais du circuit de contrôle se composent d'un élément thermosensible et d'un ensemble de points de contact. Le circuit de contrôle de la machine protégée passe par les points de contact du relais. Si la machine atteint des niveaux de courant de surcharge, le capteur de chaleur du relais désactive le relais de surcharge thermique, ce qui coupe l'alimentation principale de la machine. Les petits appareils ont généralement leur alimentation traversant directement l’élément sensible à la chaleur qui se plie en cas de surcharge et éteint la machine.