در شرایط خاصی برای قطع جریان در مدارهای الکتریکی از رله استفاده می‌شود. این مدار می‌تواند مدار تابلو برق، چراغ تبلیغاتی یا پمپ باشد. رله‌ها انواع مختلفی دارند که یکی از آنها بی متال یا رله حرارتی است. در این مطلب قصد داریم به بررسی کاربرد، انواع، مزایا و معایب رله حرارتی یا بی متال بپردازیم. با ما همراه باشید.
بی متال چیست؟
همانطور که گفتیم بی متال یا رله حرارتی در قطع کردن جریان مدار کاربرد دارد. در شرایطی که بار موتور بیش‌ازحد باشد و جریان از مقدار مشخصی عبور کند، حرارت ایجاد شده و ترک‌کننده حرارتی سبب قطع شدن مدار کنترل موتور می‌شود. در واقع بی متال از ایجاد اضافه بار در مدار جلوگیری می‌کند.
نحوه کار با بی متال
در رله‌های حرارتی سه تیغه وجود دارد که درون حلقه سیم‌های دارای جریان هستند. زمانی که جریان از رله عبور کند، بر اثر میدان الکتریکی، حرارت ایجاد می‌شود و تیغه‌ها خم می‌شوند. خم شدن تیغه‌ها سبب وارد شدن فشار به اهرم و در نتیجه تغییر وضعیت سوئیچ دارای کنتاکت می‌شود. در نهایت فرمان مدار تغییر می‌کند و جریان قطع می‌شود.
بی متال معمولا ۳۰ بار در ساعت می‌تواند عمل کند. مدت زمان مورد نظر برای قطعی بی متال به حجم اضافه‌بار و همچنین نوع راه‌اندازی بستگی دارد. نوع راه‌اندازی رله حرارتی می‌تواند سخت یا معمولی باشد. در واقع زمانی که یک جریان از مصرف‌کننده عبور کند و از جریان نامی میزان بیشتری داشته باشد، به واسطه یک مبدل ct یا در شرایطی به صورت مستقیم رله به مرور گرم می‌شود و تیغه‌ها تغییر شکل می‌دهند.
انواع بی متال
در حال حاضر رله‌ها در انواع جامد ساخته می‌شوند و دارای مواد نیمه هادی هستند. در نتیجه اجزای متحرک ندارند. در گذشته رله‌های حرارتی با استفاده از سیم‌پیچ طراحی می‌شدند و با استفاده از آنها میدان مغناطیسی جهت قطع و وصل کردن مدار ایجاد می‌شد. در حال حاضر انواع رله‌ها را می‌توانیم در پنج دسته کنترل ولتاژ، کنترل فاز، حرارتی، خطای زمین و زمانی تقسیم‌بندی کنیم که قبل‌تر به طور کلی به بی متال پرداختیم.
کاربرد رله حرارتی
کاربرد اصلی رله‌های حرارتی تبدیل جریان الکتریکی واردشده به انرژی گرمایی جهت تغییر شکل تیغه‌ها برای قطع جریان مدار است. در شرایطی که میزان تغییر شکل تیغه‌ها به حد قابل توجهی برسد، فشاری وارد خواهد شد تا مدار کنترل شکسته شود. در نهایت کنتاکتور قدرت اصلی خود را از دست می‌دهد و برای حفاظت از اضافه‌بار، موتور قطع خواهد شد.
بخش‌های تشکیل‌دهنده رله حرارتی
یک بی متال از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از:
- ترمینال مشترک مدار فرمان
- تیغه های اتصال به کنتاکتور
- ترمینال باز و بسته مدار فرمان
- دکمه برگشت وضعیت
- پیچ تنظیم جریان
رله حرارتی چگونه در مدار نصب می‌شود؟
همانطور که گفتیم دو فلز یا تیغه با قابلیت تغییر شکل درون یک سیم پیچ حامل جریان قرار گرفته‌اند. بی متال به صورت دو فلز پرس‌شده روی هم که دارای ضریب انبساط طولی متفاوتی هستند تعبیه می‌شود. این قطعه در مدار از جریان حرارتی الکتروموتورهای مدارهای قدرت محافظت می‌کند.
معیارهای یک بی متال استاندارد
در یک بی متال استاندارد در صورتی که جریان عبوری نسبت به جریان تنظیم‌شده بیش از ۵ درصد اضافه باشد، رله حرارتی باید در مدت زمان بیش از ۲ ساعت جریان مدار مورد نظر را قطع کند.
یکی دیگر از ویژگی‌های بی متال استاندارد این است که باید بتواند در شرایطی که اضافه بار بیش از ۵۰ درصد است، کلید حفاظتی را در کمتر از دو دقیقه قطع کند.
همچنین در شرایطی که جریان عبوری ۲۰ درصد از جریان تنظیم شده مدار بیشتر باشد، بی متال باید بتواند در مدت زمانی کمتر از دو ساعت جریان مدار را قطع کند.
تفاوت فیوز و بی متال
فیوز و بی متال با کارکردی شبیه به هم، دارای تفاوت‌های عملکردی نیز هستند. فیچز یا کلیدهای حرارتی هم از اضافه بار محافظت می‌کنند و هم وظیفه قطع و وصل کردن تجهیزات برقی مدار به عنوان یک کلید را بر عهده دارند؛ اما بی متال‌ها صرفا به کنتاکتور متصل می‌شوند تا از اضافه بار محافظت کنند.
تفاوت دیگر در سرعت عمل است. به طور کلی سرعت عمل بی متال نسبت به فیوز کمتر است و از فیوز می‌توان توقع سرعت بیشتری داشت. همچنین بی متال قابل‌تنظیم است اما نمی‌توان فیوز را تنظیم کرد. رله حرارتی در برابر اضافه بار از وسیله مصرف‌کننده محافظت می‌کند؛ اما فیوز در برابر اتصال کوتاه و جریان زیاد از مصرف‌کننده محافظت می‌کند.
تست رله حرارتی
تست بی متال یا رله حرارتی در سه حالت قابل‌انجام است که در ادامه هر یک را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
- حالت سرد:
در حالت سرد جریان نامی به صورت دو برابر به رله حرارتی وارد می‌شود. سپس بعد از انجام این فعالیت باید مدت زمان عملکرد رله ها به صورت مجزا مکتوب شود تا مورد بررسی و مقایسه قرار بگیرند.
- حالت گرم:
تست در حالت گرم بعد از حالت سرد انجام می‌شود. زمانی که تست در حال سرد به اتمام رسیده باشد، بی متال آماده عملکرد جدید است. در حالت سرد شش برابر جریان نامی به رله وارد می‌شود و طبق روال مورد قبلی مدت زمان عملکرد رله ها نوشته می‌شود و مورد بررسی قرار می‌گیرد.
- حالت دو فاز:
در این حالت باید یکی از فازهای مدار قطع شود و بعد مدار مورد نظر توسط دو فاز بسته شود. از زمان شروع این کار، مدت زمان فعالیت بی متال‌ها یادداشت شده و بررسی می‌شود.
خرید بی متال یا رله حرارتی
در این مطلب بی متال یا رله حرارتی را از جوانب مختلف مورد بررسی قرار دادیم. برای خرید انواع بی متال می‌توانید به فروشگاه توازن صنعت مراجعه کرده و مدل مناسب کاربری مدنظرتان را انتخاب و خریداری کنید.