Cửa
hàng
Hotline 0949.904.988 / 0974.642.249 (Call/SMS/Zalo)
CÔNG TY CỔ PHẦN LITANDA VIỆT NAM
Relay nhiệt là thiết bị bảo vệ quen thuộc trong các tủ điện điều khiển động cơ, thường được lắp ngay dưới contactor hoặc khởi động từ. Khi motor làm việc quá tải trong một khoảng thời gian, relay nhiệt sẽ tác động vào mạch điều khiển để contactor nhả, từ đó ngắt động cơ khỏi nguồn trước khi cuộn dây bị quá nóng.
Điểm dễ nhầm là relay nhiệt không phải aptomat và cũng không trực tiếp thay thế contactor. Thiết bị chủ yếu đảm nhiệm bảo vệ quá tải cho motor, còn ngắn mạch thường cần MCCB, MCB hoặc cầu chì phù hợp. Hiểu rõ relay nhiệt là gì, cách hoạt động và cách chỉnh dòng sẽ giúp bảo vệ motor hiệu quả hơn.
Relay nhiệt là thiết bị bảo vệ quá tải cho động cơ điện, hoạt động dựa trên tác động nhiệt của dòng điện. Khi dòng motor vượt quá mức cài đặt trong một khoảng thời gian đủ lâu, relay nhiệt sẽ tác động làm thay đổi trạng thái các tiếp điểm phụ, từ đó ngắt mạch điều khiển contactor và dừng motor.
Relay nhiệt còn được gọi là:
Relay nhiệt thường được kết hợp trực tiếp với contactor để tạo thành một bộ khởi động động cơ nhỏ gọn. Schneider Electric và ABB đều mô tả thermal overload relay là thiết bị bảo vệ motor trước tình trạng quá tải, đồng thời nhiều dòng có độ nhạy đối với mất pha.
Một mạch động cơ cơ bản thường có cấu trúc:
Nguồn → MCCB/MCB → Contactor → Relay nhiệt → Motor
Trong đó:
Đây là chức năng quan trọng nhất của relay nhiệt.
Quá tải xảy ra khi motor phải kéo dòng điện cao hơn dòng định mức trong một khoảng thời gian.
Ví dụ motor có dòng định mức:
15A
nhưng do tải cơ khí tăng, motor liên tục hoạt động ở:
19A đến 20A
Nếu kéo dài, cuộn dây motor sẽ nóng lên.
Relay nhiệt được chỉnh theo dòng motor sẽ nhận biết tình trạng quá tải và tác động trước khi nhiệt tích tụ quá mức.
Khi motor quá tải, tổn hao trên cuộn dây tăng.
Có thể hình dung tổn hao đồng theo quan hệ:
P ≈ I² × R
Trong đó:
Dòng tăng không nhiều nhưng nhiệt lượng có thể tăng đáng kể do phụ thuộc vào bình phương dòng điện.
Nếu motor liên tục quá tải:
Relay nhiệt giúp hạn chế quá trình này bằng cách dừng motor khi quá tải kéo dài.
Mất pha là tình trạng nguy hiểm đối với motor 3 pha.
Khi motor đang hoạt động nhưng mất một pha:
Nhiều relay nhiệt 3 pha được thiết kế có độ nhạy với mất pha. ABB, chẳng hạn, công bố các dòng thermal overload relay có chức năng bảo vệ quá tải và phase loss sensitivity.
Tuy nhiên, đối với hệ thống quan trọng vẫn có thể cần thêm relay giám sát pha chuyên dụng.
Nếu:
motor sẽ phải tạo mô-men lớn và dòng điện tăng.
Nếu tình trạng kéo dài, relay nhiệt sẽ tác động theo đặc tuyến quá tải.
Relay nhiệt không chỉ làm contactor dừng.
Tiếp điểm báo lỗi của relay còn có thể được sử dụng để:
Nhờ đó người vận hành biết motor đã dừng do bảo vệ quá tải thay vì do nút STOP thông thường.
Relay nhiệt điện cơ thông dụng thường gồm:
ABB mô tả relay nhiệt ba cực sử dụng phần tử lưỡng kim trên từng cực. Dòng motor chạy qua làm các phần tử này nóng lên trực tiếp hoặc gián tiếp. Khi quá tải, lưỡng kim cong và làm cơ cấu relay tác động.
Thanh lưỡng kim là bộ phận quan trọng nhất trong relay nhiệt truyền thống.
Nó được tạo từ hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau ghép với nhau.
Khi nhiệt độ tăng:
Chuyển động này được truyền đến cơ cấu trip.
Khi độ cong đạt mức thiết kế:
Sau khi nguội, thanh lưỡng kim dần trở về trạng thái ban đầu và relay mới có thể reset theo thiết kế.
Nếu dòng motor nằm trong giới hạn cài đặt:
Khi dòng điện vượt mức trong thời gian đủ lâu:
Relay nhiệt có đặc tính thời gian nghịch.
Hiểu đơn giản:
Quá tải càng lớn → relay thường tác động càng nhanh.
Nếu dòng chỉ vượt nhẹ, relay có thể cần thời gian dài hơn để trip.
Relay nhiệt loại nhạy mất pha có thể phản ứng với sự mất cân bằng nhiệt giữa các phần tử.
Trong trường hợp motor mất một pha:
Khả năng cụ thể phụ thuộc từng loại relay.
Thông thường không theo cách của một circuit breaker.
Relay nhiệt thường không dùng tiếp điểm 95–96 để trực tiếp cắt dòng động lực của motor.
Thay vào đó:
Vì vậy relay nhiệt và contactor thường hoạt động thành một cặp.
95–96 thường là tiếp điểm thường đóng NC dùng để ngắt mạch điều khiển khi relay nhiệt trip.
Khi relay bình thường:
95–96 đóng.
Khi relay nhiệt tác động:
95–96 mở.
Schneider Electric xác nhận trên dòng TeSys LRD, 95–96 là tiếp điểm NC của bảo vệ quá tải và thường được mắc nối tiếp trong mạch điều khiển.
Mạch có thể bố trí:
Nguồn điều khiển → STOP → 95–96 → START/tự giữ → A1 contactor
Khi relay nhiệt trip:
95–96 mở → A1 mất điện → contactor nhả → motor dừng
97–98 thường là tiếp điểm thường mở NO dùng để báo trạng thái trip.
Khi bình thường:
97–98 mở.
Khi relay trip:
97–98 đóng.
Schneider Electric xác định 97–98 là tiếp điểm NO báo quá tải trên dòng LRD.
Tiếp điểm này có thể dùng để:
Như vậy:
| Tiếp điểm | Bình thường | Khi relay trip | Công dụng |
|---|---|---|---|
| 95–96 | Đóng | Mở | Ngắt contactor |
| 97–98 | Mở | Đóng | Báo lỗi |
Đây là cách bố trí phổ biến, nhưng vẫn phải kiểm tra sơ đồ trên đúng model trước khi đấu dây.
Trên relay nhiệt 3 pha, phía đầu vào thường có:
Dòng điện thường đi từ contactor xuống relay nhiệt qua ba cực này.
Đây thường là ba đầu ra phía motor:
ABB cũng sử dụng cách đánh số này trên các dòng thermal overload relay TF.
Sơ đồ cơ bản:
L1 → Contactor → 1L1 relay nhiệt → 2T1 → Motor
L2 → Contactor → 3L2 relay nhiệt → 4T2 → Motor
L3 → Contactor → 5L3 relay nhiệt → 6T3 → Motor
Phía trước relay thường có núm chỉnh dòng, ví dụ:
12–18A
hoặc:
17–25A
hoặc:
23–32A
Đây là khoảng dòng mà relay cho phép cài đặt bảo vệ.
Ví dụ motor có dòng định mức:
24A
thì một relay dải:
23–32A
có thể là lựa chọn phù hợp về dải chỉnh.
Không nên dùng relay:
30–40A
rồi cố chỉnh xuống 24A nếu thiết bị không hỗ trợ.
Nguyên tắc quan trọng là ưu tiên dòng định mức ghi trên tem motor, không chỉ dựa vào công suất kW.
Ví dụ motor ghi:
380V, 11kW, In = 22A
thì cần chọn relay có dải chứa 22A và cài theo yêu cầu của motor, sơ đồ khởi động và hướng dẫn của nhà sản xuất.
ABB mô tả thang chỉnh của relay nhiệt bằng ampere và dòng cài đặt được xác định theo dòng định mức motor trong ứng dụng tiêu chuẩn.
Không nên tự áp dụng một công thức như:
Relay nhiệt = 1,2 × dòng motor
cho mọi trường hợp.
Cài quá cao có thể khiến motor mất khả năng bảo vệ cần thiết.
Không nên tăng tùy ý chỉ để motor không bị nhảy.
Ví dụ:
Motor ghi:
In = 20A
nhưng thực tế đang chạy:
25A
Nếu chỉnh relay lên 28A chỉ để máy không trip, motor có thể tiếp tục chịu quá tải và nóng lên.
Cần tìm nguyên nhân:
Relay nhiệt trip nhiều lần thường là tín hiệu cho thấy hệ thống có vấn đề cần kiểm tra.
Công suất chỉ nên dùng để tham khảo.
Hai motor cùng:
7,5kW
nhưng có thể có dòng định mức khác nhau do:
Do đó nên ưu tiên:
Dòng định mức trên tem motor
sau đó chọn relay có dải chỉnh phù hợp.
Giả sử motor 3 pha có:
Có các relay:
Trong ba lựa chọn này, dải:
12–18A
bao phủ dòng 15,5A tốt hơn.
Giá trị cài ban đầu cần dựa vào dòng nameplate và hướng dẫn của thiết bị.
Đây là trường hợp cần đặc biệt chú ý vì vị trí lắp relay quyết định dòng mà relay thực sự nhìn thấy.
Nếu relay nhiệt nằm trên đường dây chính và toàn bộ dòng motor đi qua relay:
Relay được chọn và cài theo dòng đầy tải của motor.
Nếu relay đặt inside delta, dòng chạy qua relay chỉ bằng khoảng:
0,58 × dòng đầy tải của motor
Schneider Electric nêu rõ với relay đặt trong delta loop, giá trị lựa chọn khoảng 0,58 lần dòng motor; còn nếu relay đặt trên đường nguồn chính thì lựa chọn theo toàn bộ dòng đầy tải motor.
Ví dụ:
Motor có:
In = 30A
Nếu relay nằm trong delta:
30 × 0,58 ≈ 17,4A
Do đó không được thấy motor 30A rồi mặc định cài relay 30A nếu relay thực tế nằm trong nhánh tam giác.
Đây là lỗi đấu và cài đặt khá dễ làm mất bảo vệ motor.
Trip class thể hiện thời gian tác động của relay nhiệt trong điều kiện quá tải quy định.
Các cấp có thể gặp:
Schneider Electric có các dòng TeSys Deca với Class 10A và Class 20, trong khi nhiều relay nhiệt ABB sử dụng Trip Class 10.
Trip class phải phù hợp với đặc tính khởi động của motor.
Phù hợp nhiều motor có thời gian khởi động thông thường.
Có thể cần cho một số tải có thời gian tăng tốc dài hơn.
Tuy nhiên, không nên chuyển sang relay tác động chậm hơn chỉ để motor không bị trip.
Nếu motor khởi động quá lâu cần kiểm tra:
Ở chế độ Manual:
Sau khi relay trip:
Manual Reset thường an toàn hơn trong máy móc vì motor không tự khởi động lại ngoài ý muốn.
Ở Auto Reset, relay có thể tự trở lại trạng thái cho phép sau khi phần tử nhiệt nguội đủ.
Schneider Electric và ABB đều có các dòng relay nhiệt hỗ trợ lựa chọn reset bằng tay hoặc tự động.
Auto Reset cần được sử dụng cẩn thận.
Ví dụ máy bơm có thể phù hợp với một số hệ thống tự động, nhưng máy:
tự khởi động lại khi có người đang kiểm tra có thể gây nguy hiểm.
Sau khi bị quá tải, phần tử lưỡng kim vẫn còn nóng và biến dạng.
Relay cần thời gian nguội trước khi cơ cấu có thể reset.
Schneider Electric lưu ý thời gian reset của relay nhiệt điện cơ phụ thuộc vào:
Relay chỉ reset khi các cảm biến lưỡng kim đã nguội đủ để trở về vị trí cho phép.
Do đó, relay vừa trip mà nhấn RESET không được chưa chắc là relay đã hỏng.
Nút TEST dùng để kiểm tra hoạt động cơ khí và trạng thái tiếp điểm của relay.
Khi TEST:
Nút TEST giúp kiểm tra:
TEST không thay thế việc kiểm định đầy đủ đặc tuyến bảo vệ bằng thiết bị chuyên dụng.
Một số relay nhiệt có nút STOP.
Khi nhấn:
Nút này thuận tiện khi thử hoặc dừng mạch tại vị trí relay, nhưng chức năng cụ thể phải đọc đúng tài liệu sản phẩm.
ABB tích hợp cả STOP và TEST trên nhiều dòng thermal overload relay.
Không.
Đây là một điểm rất quan trọng.
Relay nhiệt chủ yếu được thiết kế để bảo vệ:
Relay nhiệt không có khả năng cắt một dòng ngắn mạch lớn theo cách của MCB hoặc MCCB.
ABB lưu ý thermal overload relay cần được bảo vệ trước ngắn mạch bằng thiết bị bảo vệ phù hợp.
Do đó, mạch thường cần:
MCCB/MCB/cầu chì + Contactor + Relay nhiệt
Không.
Relay nhiệt không phải thiết bị phát hiện dòng rò qua người hoặc xuống đất.
Muốn có bảo vệ dòng dư cần sử dụng thiết bị như:
Không nên coi relay nhiệt là thiết bị chống điện giật.
Relay nhiệt thông thường không giám sát trực tiếp điện áp.
Muốn bảo vệ:
có thể cần relay giám sát điện áp hoặc relay bảo vệ pha.
Relay nhiệt điện cơ thông thường không trực tiếp đo nhiệt độ cuộn dây motor.
Nó sử dụng dòng điện chạy qua các phần tử nhiệt để mô phỏng trạng thái quá tải nhiệt.
Điều này khác với:
là các cảm biến có thể được đặt trực tiếp trong motor.
Do đó motor vẫn có thể quá nóng do:
trong khi dòng chưa tăng đủ để relay nhiệt tác động sớm.
Motor quan trọng có thể cần thêm cảm biến nhiệt trực tiếp.
| Tiêu chí | Relay nhiệt | Relay trung gian |
| Chức năng | Bảo vệ motor quá tải | Xử lý tín hiệu |
| Đầu vào | Dòng motor | Điện áp coil |
| Cơ chế phổ biến | Lưỡng kim | Nam châm điện |
| Cài dòng | Có | Không |
| 95–96 | Có trên nhiều loại | Không theo chức năng này |
| Điều khiển contactor | Ngắt khi quá tải | Đóng/ngắt theo tín hiệu |
| Mục đích | Bảo vệ | Điều khiển |
Hai thiết bị đều gọi là relay nhưng chức năng hoàn toàn khác.
Có nhiệm vụ:
Có nhiệm vụ:
Có thể hình dung:
Relay nhiệt là người phát hiện sự cố, contactor là người thực hiện việc cắt tải.
| Tiêu chí | Relay nhiệt | MCCB |
| Bảo vệ quá tải | Có | Có theo trip unit |
| Bảo vệ ngắn mạch | Không | Có |
| Chuyên cho motor | Có | Không chỉ dành cho motor |
| Đóng cắt dòng động lực | Không phải chức năng chính | Có |
| Kết hợp contactor | Thường xuyên | Có thể |
| Chỉnh dòng | Có | Nhiều loại có |
| Phát hiện mất pha | Nhiều loại có độ nhạy | Không phải chức năng cơ bản |
Trong mạch motor, MCCB và relay nhiệt thường bổ sung cho nhau chứ không thay thế nhau.
MCB chủ yếu bảo vệ:
Relay nhiệt tập trung bảo vệ motor trước quá tải theo đặc tính nhiệt.
Vì motor có dòng khởi động cao, việc phối hợp MCB, contactor và relay nhiệt cần dựa vào đặc tính thực tế của motor.
Ngoài relay nhiệt lưỡng kim còn có relay quá tải điện tử.
Thiết bị sử dụng:
để tính trạng thái tải.
Relay điện tử có thể bổ sung các chức năng:
Tính năng cụ thể phụ thuộc model.
Schneider Electric hiện cung cấp cả relay quá tải dạng lưỡng kim và điện tử cho các ứng dụng bảo vệ motor.
| Tiêu chí | Relay nhiệt lưỡng kim | Relay quá tải điện tử |
| Nguyên lý | Nhiệt và lưỡng kim | Cảm biến và điện tử |
| Giá | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
| Cài đặt | Đơn giản | Linh hoạt hơn |
| Chức năng | Quá tải, mất pha tùy loại | Nhiều chức năng hơn |
| Độ chính xác | Phù hợp ứng dụng thông thường | Cao hơn ở nhiều dòng |
| Truyền thông | Thường không | Có trên một số loại |
| Ứng dụng | Motor phổ thông | Motor quan trọng, hệ thống nâng cao |
Một số relay nhiệt 3 cực có thể sử dụng cho motor 1 pha nếu đấu theo đúng sơ đồ được nhà sản xuất cho phép.
ABB công bố một số dòng thermal overload relay phù hợp cho cả ứng dụng 3 pha và 1 pha.
Không nên chỉ cho dòng chạy qua một cực của relay 3 pha nếu tài liệu không cho phép vì cơ cấu mất pha có thể tác động sai.
Đây là ứng dụng phổ biến nhất.
Mạch động lực:
Nguồn 3 pha → MCCB → Contactor → Relay nhiệt → Motor
Mạch điều khiển:
Nguồn → STOP → 95–96 → START/tự giữ → Coil contactor
Có thể bổ sung:
tùy mức độ bảo vệ cần thiết.
Đây là thông số quan trọng nhất.
Ví dụ:
Motor 380V, 15kW, In = 30A
thì cần tìm relay có dải chỉnh bao phủ 30A.
Ví dụ có:
Với motor 30A, cần xem catalogue và cách cài để chọn dải phù hợp. Thông thường ưu tiên dải cho phép cài giá trị motor nằm hợp lý trong khoảng điều chỉnh.
Relay nhiệt thường được lắp trực tiếp dưới contactor.
Phải kiểm tra:
Schneider Electric thiết kế TeSys Deca overload relay để phối hợp trực tiếp với contactor TeSys Deca hoặc lắp riêng bằng phụ kiện.
Cần biết motor:
Sau đó chọn class phù hợp.
Đánh giá nguy cơ motor tự khởi động lại.
Với motor 3 pha, nên ưu tiên giải pháp có khả năng phát hiện hoặc phối hợp bảo vệ mất pha phù hợp.
Đây là nguyên nhân phổ biến nhất.
Ví dụ:
Dòng motor tăng và relay tác động.
Mất một pha có thể làm motor kéo dòng lớn ở các pha còn lại.
Điện áp thấp có thể làm:
Dòng giữa các pha có thể chênh lệch và làm motor nóng.
Nên dùng ampe kìm đo riêng:
Nếu tải quá nặng hoặc điện áp yếu, motor mất nhiều thời gian tăng tốc.
Dòng khởi động cao kéo dài có thể làm relay trip.
Ví dụ motor 20A nhưng relay chỉ có dải:
12–18A
thì relay không phù hợp.
Relay đúng dải nhưng núm đang đặt thấp hơn dòng motor cũng làm trip sớm.
Tùy thiết kế, nhiệt độ tủ điện có thể ảnh hưởng đến relay nhiệt. Nhiều sản phẩm có bù nhiệt môi trường trong một phạm vi nhất định, ABB công bố temperature compensation trên các dòng thermal overload relay của hãng.
Sau thời gian dài sử dụng:
Có nhiều nguyên nhân:
Đây là lý do motor quan trọng có thể cần thêm:
Không nên reset ngay rồi tiếp tục cho máy chạy nếu chưa biết nguyên nhân.
Nên kiểm tra:
Sau khi motor và relay nguội, nguyên nhân được xử lý thì mới reset.
Không.
Nối tắt 95–96 đồng nghĩa loại bỏ chức năng ngắt quá tải của relay khỏi mạch contactor.
Motor có thể tiếp tục chạy khi:
và có nguy cơ cháy.
Nếu relay thường xuyên trip, cần tìm nguyên nhân thay vì vô hiệu hóa bảo vệ.
So sánh:
Khi TEST relay:
Khi relay bình thường:
95–96 thông mạch.
Khi trip:
95–96 hở.
Khi bình thường:
97–98 hở.
Khi trip:
97–98 thông.
Dùng ampe kìm đo từng pha.
Ví dụ:
thì dòng tương đối cân bằng.
Nếu:
cần tìm nguyên nhân trước khi chỉ chỉnh relay.
Dễ chọn sai dải.
Motor không còn được bảo vệ đúng mức.
Có thể che giấu lỗi motor hoặc tải.
Relay vẫn cần MCCB, MCB hoặc cầu chì phù hợp.
Làm mất chức năng bảo vệ quá tải.
Có thể cài sai gần gấp đôi giá trị cần thiết.
Motor có thể tự khởi động ngoài ý muốn.
Không phải mọi trường hợp trip đều do tải cơ khí quá lớn.
Relay nhiệt là thiết bị bảo vệ quá tải được sử dụng phổ biến cho động cơ điện. Thiết bị thường kết hợp với contactor, sử dụng phần tử lưỡng kim hoặc cơ cấu bảo vệ tương đương để phát hiện dòng quá tải kéo dài.
Khi relay nhiệt tác động, tiếp điểm 95–96 mở để làm coil contactor mất điện và ngắt motor. Tiếp điểm 97–98 thường đóng lại để báo lỗi hoặc gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển.
Relay nhiệt không thay thế MCCB hoặc MCB trong bảo vệ ngắn mạch và cũng không phải thiết bị chống dòng rò. Một mạch motor thông dụng thường phối hợp MCCB + contactor + relay nhiệt, đồng thời có thể bổ sung relay mất pha, PTC hoặc PT100 tùy mức độ bảo vệ yêu cầu.
Khi lựa chọn relay nhiệt cần ưu tiên dòng định mức trên tem motor, chọn đúng dải chỉnh, đúng trip class và đúng vị trí lắp. Đặc biệt với khởi động sao tam giác, relay nằm trên đường dây chính và relay nằm trong delta loop có cách tính dòng hoàn toàn khác nhau.
Gợi ý liên kết nội bộ:
Từ khóa chính: Relay nhiệt là gì
Từ khóa phụ:
Hotline tư vấn và hỗ trợ trực tiếp: 0986.203.203
Tiêu đề SEO: Relay Nhiệt Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Cách Chỉnh
Mô tả SEO: Relay nhiệt là gì? Tìm hiểu công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chân 95–96, 97–98, trip class và cách chọn, chỉnh relay nhiệt cho motor.
Để được tư vấn, hỗ trợ và đặt hàng quý khách hàng vui lòng liên hệ địa chỉ dưới đây:
Gắn bó với ổn áp Litanda từ năm 2008, Minh Thắng đã có nhiều năm trực tiếp khảo sát, tư vấn và triển khai các giải pháp nguồn điện cho hộ gia đình, văn phòng, nhà xưởng và cơ sở sản xuất trên cả nước.Sau khi tốt nghiệp Đại học Bách Khoa, anh tiếp tục theo đuổi lĩnh vực điện dân dụng và điện công nghiệp với trọng tâm là ổn áp, biến áp và các giải pháp bảo vệ thiết bị trước tình trạng điện áp không ổn định. Những bài viết của anh được xây dựng từ kinh nghiệm thực tế tại hiện trường, giúp người dùng hiểu đúng bản chất vấn đề và lựa chọn giải pháp phù hợp thay vì chỉ dựa trên thông số kỹ thuật.
Relay Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Công Dụng
