2.9 热继电器
热继电器只能作过载保护而不能作短路保护，而熔断器则只能作短路保护而不能作过载保护。热继电器是电动机运行中起过载保护作用的电器，热继电器一般都是双金属体式，型号种类比较多，各型号都有一定的规格和使用范围，多数用于50Hz、额定电压380～660V、电流不超过热继电器额定电流的电路中；额定电流5A以下的热继电器串入电流互感器二次回路中。热继电器各部件名称与图形符号如图2-40所示。
图2-40 热继电器各部件名称与图形符号
1—主回路端子；2—复位钮；3—整定钮；4—手/自动复位选择；5—辅助触点端子
电动机运行中，如果负荷超过它的额定功率（电流）就会发热，时间一长，电动机绝缘受损寿命降低，严重时会烧毁。热继电器就是针对上述问题起过载保护作用的电器。
当电动机过载时电流增大，串于电动机主回路的热元件加热了双金属片，使其产生非正常弯曲，推动导板，将推力传到推杆，热继电器动作，将静触点与动触点分开，切断电动机接触器控制电路。电动机断电停止，起到对电动机的保护作用。
由于电动机从过载到温升至使双金属片变形要有一个热积累过程，而电动机带一般负载启动过程中的启动电流，达不到使双金属片变形的热积累时间，启动电流很快消失，所以热继电器不会动作，但当电动机的负载为鼓风机时，启动电流不会很快消失，会达到使双金属片变形的热积累时间，使热继电器动作。故鼓风机回路中使用热继电器时，采取启动电流不经过热继电器的发热元件的接线措施。
热过载继电器的种类很多，因而按厂家生产的热过载继电器使用说明书进行选择性介绍。通过这些能够对热过载继电器的用途、安装方式、接线方法，有所了解。
2.9.1 JRS2系列热过载继电器
JRS2系列热过载继电器适用于交流50Hz/60Hz、工作电压至660V，电流从0.1～630A的长期或间断工作的交流电动机过载及断相保护。这种热过载继电器，有差动式断相保护和温度补偿装置；整定电流通过旋钮进行调节；具有自动或手动复位按钮；有检测按钮和脱扣指示。在电气上有相互绝缘的一动合一动断触点。安装方式：组合式可直接插入接触器，独立式可单独安装或安装在导轨上。
JRS2系列热过载继电器常见型号外形及额定电流范围见表2-1。
表2-1 JRS2系列热过载继电器常见型号外形及额定电流范围
2.9.2 JR36系列热过载继电器
JR36系列双金属片式热过载继电器适用于交流50Hz、工作电压至690V，电流0.25～160A的长期工作或间断长期工作的一般交流电动机的过载和断相保护。继电器具有过载和断相保护、温度补偿、动作灵活性检查功能。有手动复位和自动复位。其外形见图2-41。
图2-41 JR36系列双金属片式热过载继电器外形
（1）正常工作条件和安装条件
①海拔不超过2000m。周围空气温度上限值不超过+40℃，下限值不低于-5℃。
②安装地点的空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50％，在较低温度下可以有较高的相对湿度，最湿月的月平均最低温度不超过+20℃，该月的月平均最大相对湿度不超过90％。由于温度变化发生在产品上的凝露情况必须采取措施。
③热继电器周围的污染等级为3级。
④安装面与垂直面的安装倾斜角度不超过±5°，应安装在无显著振动和冲击的地方。
（2）结构特点
本继电器除了具有过载保护和断相保护功能外，还具有下述结构特点：
①有温度补偿；
②有动作灵活性检查；
③有可转换的手动复位或自动复位；
④有手动断开动断触点的装置。
（3）使用说明
为使热继电器的整定电流与负荷的额定电流相符，可以旋转调节旋钮使所需的电流值对准白色箭头，如图2-42所示。旋钮上的电流值与整定电流值之间可能有些误差，可在实际使用时按情况略偏转。如需用两刻度之间整定电流值，可按比例转动调节旋钮，并在实际使用时适当调整。
图2-42 JR36热过载继电器的电流整定
热继电器在出厂时均调整为自动复位形式。如调为手动复位方式，可将热继电器侧面孔内螺钉倒退3～4圈即可。
2.9.3 正泰热过载继电器
正泰热过载继电器外形如图2-43所示。
图2-43 正泰热过载继电器外形
2.9.4 热过载继电器触点编号
热继电器上有固定的动断触点两端接线端子标志为95、96。动合触点两端接线端子标志为97、98，电路需要使用动合触点时，应该选择四个控制端子的热继电器，如图2-44（a）所示。
图2-44 热过载继电器触点编号
三个控制端子的热继电器，如图2-44（b）所示。动断触点两端接线端子标志为95、96。动合触点两端接线端子标志为95、98。95端子是公用的端子。
2.9.5 热继电器与电动机控制电路的接线
通常采用热继电器动断触点直接串入电动机的控制电路中的接线方式，是比较简单的，如图2-45、图2-46所示。但有时根据控制需要而采用动合触点，就需要增加一个中间继电器，如图2-47～图2-50所示，当电动机过负荷时，热继电器动作，动合触点FR闭合后启动中间继电器，然后串入电动机控制电路中的继电器KA动断触点断开，而使接触器KM线圈断电释放，接触器KM主触点断开，电动机断电停止，起到对电动机保护的作用。
图2-45 通过热继电器的动断触点停机的380V连接图
图2-46 通过热继电器的动断触点停机的220V连接图
图2-47 通过热继电器的动合触点停机的220V连接图
图2-48 通过热继电器的动合触点停机的380V连接图
图2-49 利用热继电器动合触点报警
图2-50 利用热继电器动合触点报警并自动解除音响接线图
2.9.6 热过载继电器额定电流的选择
（1）一般场所用且长期稳定工作的电动机
可按电动机的额定电流选用热继电器。取热继电器整定电流的0.95～1.05倍或中间值等于电动机额定电流，使用时要将热继电器的整定电流调至电动机的额定电流值。
（2）热继电器（热元件）额定电流的选择
①直接串入电动机主回路中的热继电器
经验速算公式：
按电动机额定电流×（0.95～1.0）=热继电器额定电流
②串入电流互感器二次回路中的热继电器
当容量超过40kW以上时，采用二次保护，就是将热继电器的热元件串入电流互感器二次回路中。
经验速算公式：
电动机额定电流/（TA变比倍数）=选用的热继电器额定电流
例：一台40kW电动机，TA为100/5，电动机额定电流73A，应选用多大的热继电器？
根据上式：
73/（100/5）=73/20=3.65A
经过计算应选用3.65A的热继电器。
查热继电器规格表查出JR2-20/3，调节范围3.2～5A，将其调整到3.6A处。
（3）按电动机的启动电流和启动时间确定
电动机的启动电流一般为额定电流的5～7倍。对于不频繁启动、连续运行的电动机，在启动时间不超过6s的情况下，可按电动机的额定电流选用热继电器。
（4）应考虑具体工作情况
若电动机不允许随便停机，以免遭受经济损失，只有发生过载事故时，方可考虑让热继电器脱扣。此时，选取热继电器的整定电流应比电动机额定电流偏大一些。
热继电器只适用于不频繁启动、轻载启动的电动机进行过载保护如水泵。对于正、反转频繁转换以及频繁通断的电动机，如起重机用的电动机则不宜采用热继电器作为过载保护。
热继电器一般都具有手动复位和自动复位两种复位形式。这两种复位形式的转换，可借助复位螺钉的调节来完成，热继电器出厂时，生产厂家一般设定成自动复位状态。在使用前，将热继电器应设定成手动复位状态还是自动复位状态要根据控制回路的具体情况而定。一般情况下，应遵循热继电器保护动作后，要经过电工进行检查确定动作原因后，决定是否容许被保护的电动机再启动，应将热继电器整定为手动复位状态。这是为了防止电动机在故障未被消除而多次重复启动而烧毁电动机绕组。