Nhờ khả năng chống quá tải nhiệt độ, rơ le nhiệt là thiết bị quan trọng trong mọi hệ thống điện. Cùng Etinco tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và công dụng của rơ le nhiệt.
Rơ le nhiệt là gì?
Rơ le nhiệt (thermal overload relay) là một thiết bị quan trọng của hệ thống điện để bảo vệ các thiết bị khác và hệ thống khỏi tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch. Rơ le nhiệt hoạt động dựa trên nguyên tắc đo nhiệt độ và sự giãn nở của vật liệu để mở hoặc đóng mạch điện.
Khi xác định được mạch điện vượt quá giới hạn dòng điện hoặc nhiệt độ cho phép, rơ le nhiệt sẽ tự động ngắt. Nhờ tính năng chống quá nhiệt mà rơ le nhiệt có nhiệm vụ theo dõi nhiệt độ hệ thống và ngắt điện kịp thời, từ đó giảm thiểu hư hại cho đường dây và thiết bị, ngăn chặn được nguy cơ cháy nổ, hỏa hoạn.
Lịch sử phát triển của rơ le nhiệt
Rơ le nhiệt được phát minh, chế tạo lần đầu tiên vào năm 1835 bởi nhà khoa học vật lý điện từ người Mỹ có tên Joseph Henry. Từ một lần sử dụng nam châm điện nhỏ để bật tắt cái có cỡ lớn hơn, ông đưa ra suy đoán rằng rơ le nhiệt có thể điều khiển các máy điện từ ở khoảng cách rất dài.
Sau khi phát hiện ra nguyên lý hoạt động của rơ le, Henry đã ứng dụng ý tưởng vào một phát minh khác của mình chính là điện bảo điện tử (tiền thân của chiếc điện thoại). Từ đây, rơ le được ứng dụng vào trong đời sống để chuyển mạch điện thoại và máy tính, mở đầu cho sự phát triển và hoàn thiện của các loại rơ le nhiệt thông dụng hiện nay.
Công dụng của rơ le nhiệt
Rơ le nhiệt thường được lắp đặt cùng contactor, tạo nên bộ khởi động từ, có công dụng chính là giám sát vận hành hệ thống điện, bảo vệ các thiết bị điện khỏi sự cố quá tải. Rơ le nhiệt có ứng dụng rộng khắp trong các ngành công nghiệp như tự động hóa, sản xuất, khai thác, truyền tải điện,...
Trong điện dân dụng, rơ le nhiệt được dùng để bảo vệ các thiết bị điện như nồi cơm điện, bàn là, bình nóng lạnh, tủ lạnh,... khỏi quá nhiệt.
Ngoài chức năng bảo vệ quá tải, một số rơ le nhiệt hiện đại còn được trang bị thêm tính năng bảo vệ mất pha. Tuy nhiên, để đảm bảo độ tin cậy, bạn vẫn nên sử dụng rơ le bảo vệ mất pha chuyên dụng.
Cấu tạo của rơ le nhiệt
Rơ le nhiệt được cấu thành từ 3 bộ phận chính:
- Bộ phận cảm biến nhiệt: là bộ phận quan trọng nhất của rơ le nhiệt, được bố trí gần bề mặt của thiết bị cần bảo vệ, có nhiệm vụ đo lường nhiệt độ vật liệu. Cảm biến nhiệt gồm 2 loại chính là sò nhiệt (Bimetal thermostat) và nhiệt điện.
Cảm biến sò nhiệt là một thanh kim loại gồm 2 thanh kim loại gắn với nhau. Khi nhiệt độ thay đổi thì thanh sò nhiệt sẽ xoắn lại, kích hoạt động cơ bên trong rơ le.
Cảm biến nhiệt điện là một cặp dây có chất liệu khác nhau đặt cạnh nhau. Khi nhiệt độ thay đổi, sự khác biệt về điện thế giữa cặp dây sẽ kích hoạt rơ le.
- Bộ chuyển đổi tín hiệu: bộ phận này nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Dựa trên tín hiệu nhiệt thu được, bộ phận này sẽ đo lường xem khi nào cần kích hoạt bộ khởi động.
- Bộ khởi động: Khi có tín hiệu nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép, bộ phận này sẽ kích hoạt ngắt điện. Sau khi có tín hiệu từ bộ chuyển đổi tín hiệu, bộ khởi động sẽ ra lệnh khi nào ngắt điện để bảo vệ hệ thống.
Ngoài 3 bộ phận chính trên, rơ le nhiệt còn gồm có các linh kiện: đòn bẩy, tiếp điểm thường đóng (NC), tiếp điểm thường mở (NO), vít chỉnh ngăn dòng điện tác động, dây đốt, cần gạt, nút phục hồi (kí hiệu reset),...
Ký hiệu và thông số kỹ thuật của rơ le nhiệt
Khi quan sát bên ngoài rơ le nhiệt, có một số ký hiệu bạn quan trọng bạn cần biết:
- Các cực kết nối: Ký hiệu L1, L2, L3 để gắn vào contactor với các tiếp điểm T1, T2, T3 hoặc gắn vào một số thiết bị điện khác.
- Chân COM: Đây là nơi kết nối dây nguồn chờ và kết nối với 1 trong 2 chân NO hoặc NC.
- Chân NC: Chân thường đóng. Khi rơ le nhiệt ở trạng thái OFF, chân này sẽ nối với chân COM.
- Chân NO: Chân thường mở. Khi relay ở trạng thái ON, chân này sẽ nối với chân COM.
- Phần cài đặt dải khuếch đại: Là 1 núm xoay để thiết lập dòng định mức của thiết bị.
- Nút reset: Nút đặt lại hoạt động của rơ le hoặc xóa lỗi.
- Nút kiểm tra: Dùng để kiểm tra dây điều khiển của relay nhiệt.
Ý nghĩa các thông số kỹ thuật của rơ le nhiệt:
- Dải bảo vệ nhiệt: Dải dòng điện làm việc của rơ le nhiệt.
- Số cực: 3P, 1P.
- Tiếp điểm phụ: Số lượng các tiếp điểm phụ thường đóng (NC) và thường mở (NO)
- Tần số hoạt động: Chủ yếu là 50/60Hz
- Tương thích với contactor: Từng loại rơ le nhiệt sẽ phù hợp để lắp đặt vào dải contactor cụ thể, tương thích với dòng điện và khung kích thước.
- Ue, Ui, Uimp: Các thông số về điện áp hoạt động, cách điện và chịu xung định mức.
Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt
Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệt dựa trên hiện tượng giãn nở nhiệt của kim loại, cụ thể là sự khác biệt về hệ số giãn nở giữa hai lớp kim loại trong thanh lưỡng kim.
Khi có dòng quá tải chạy qua rơ le nhiệt sẽ sinh nhiệt lượng cao làm thanh lưỡng kim nóng lên và bắt đầu giãn nở. Do hai lớp kim loại có mức giãn nở khác nhau, lớp có hệ số giãn nở lớn sẽ giãn nhiều hơn, khiến thanh bị uốn cong về phía lớp kim loại giãn ít hơn đến mức đủ để tác động vào cơ cấu nhả, từ đó kích hoạt hệ thống ngắt mạch.
- Tiếp điểm thường đóng (NC) sẽ mở ra, ngắt mạch điều khiển (thường là cuộn hút contactor của động cơ).
- Tiếp điểm thường mở (NO) sẽ đóng lại, cho phép kích hoạt các thiết bị cảnh báo như đèn báo hoặc còi.
Toàn bộ quá trình này không diễn ra ngay lập tức mà có một độ trễ nhất định, nhằm tránh rơ le tác động khi chỉ có quá tải tạm thời (ví dụ như khi khởi động động cơ). Nhờ đó, hệ thống hoạt động ổn định hơn và tránh ngắt mạch không cần thiết.
Sau khi rơ le đã tác động, thanh lưỡng kim sẽ nguội dần và dần trở lại hình dạng ban đầu. Khi tấm lưỡng kim trở lại trạng thái ban đầu, nó sẽ tác động lên mạch tiếp điểm làm cho mạch điện được đóng lại.
Những loại relay nhiệt phổ biến
Có 2 dòng rơ le nhiệt thông dụng được phân theo điện áp là rơ le nhiệt 1 pha và rơ le nhiệt 3 pha.
- Rơ le nhiệt 1 pha: được sử dụng trong hệ thống điện 1 pha (220V) để bảo vệ các thiết bị điện như quạt, đèn, tủ lạnh, tủ mát,...
- Rơ le nhiệt 3 pha: được sử dụng trong hệ thống điện 3 pha (380V) để bảo vệ các thiết bị điện công suất lớn như máy nén khí, máy bơm nước công nghiệp,...
Ngoài ra, còn 1 số dòng rơ le nhiệt chuyên dụng như:
- Rơ le nhiệt nồi cơm điện: được sử dụng để bảo vệ nồi cơm điện khỏi quá nhiệt khi nấu.
- Rơ le nhiệt máy bơm nước: loại rơle này chịu tải lớn và chi phí thấp, được sử dụng để bảo vệ các loại máy bơm nước như máy bơm tăng áp, máy bơm chìm, máy bơm bù áp,...
- Rơ le nhiệt bình nóng lạnh: được dùng để điều khiển nhiệt độ của bình nóng lạnh, giúp tránh quá nhiệt dẫn đến nguy hiểm.
- Rơ le nhiệt bàn là: được dùng trong các bàn là, để bảo vệ các thiết bị khỏi quá nhiệt và giúp tiết kiệm được điện năng.
Lưu ý khi cài đặt relay nhiệt
Cài đặt rơ le nhiệt là quá trình điều chỉnh rơ le để thiết bị này ngắt đúng lúc trong trường hợp quá tải. Điều này rất quan trọng bởi mỗi loại rơ le nhiệt lại có dải định mức, phạm vi cài đặt và ứng dụng khác nhau.
Trước hết cần xác định dòng quá tải của thiết bị và giá trị nhiệt độ quá tải. Trong đó mức dòng quá tải của thiết bị cần bảo vệ phải tương đương và cao hơn mức ngắt mạch của relay, đồng thời cài đặt giá trị nhiệt độ quá tải tùy theo hệ thống điện vận hành và mức dòng quá tải. Ngoài ra, có thể cài đặt chế độ phục hồi của rơ le nhiệt theo 2 cách thức: thủ công và tự động, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và chức năng của từng loại rơ le nhiệt.
Việc chỉnh rơ le nhiệt bắt buộc phải tuân thủ các thông số kỹ thuật liên quan đến dòng định mức, tương thích với contactor,... để tránh việc rơ le ngắt thường xuyên hoặc là không thể ngắt được contactor khi có sự cố quá tải.
Hướng dẫn kiểm tra rơ le nhiệt
Để kiểm tra rơ le nhiệt còn sống hay chết, cách chính xác nhất là dùng đồng hồ vạn năng. Dưới đây là hướng dẫn kiểm tra rơ le nhiệt qua 5 bước cơ bản:
- Bước 1: Ngắt nguồn điện, đây là yêu cầu bắt buộc trước khi kiểm tra bất kỳ thiết bị điện nào.
- Bước 2: Kiểm tra dây nối của rơ le xem có bị đứt, hỏng hay không kết nối chặt với contactor hay không. Nếu phát hiện vấn đề này, bạn cần sửa chữa hoặc thay thế dây nối.
- Bước 3: Sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện trở của rơ le. Nếu đồng hồ vạn năng hiển thị giá trị điện trở thấp (mạch kín), điều này có nghĩa là rơ le đang hoạt động bình thường. Nếu đồng hồ vạn năng không hiển thị giá trị điện trở hoặc hiển thị giá trị vô hạn, tức là rơ le đã hỏng.
- Bước 4: Kiểm tra bằng nhiệt độ. Sử dụng máy đo nhiệt độ để kiểm tra nhiệt độ của rơ le. Rơ le nhiệt hoạt động dựa trên nhiệt độ, do đó, nếu nhiệt độ quá cao hoặc không tăng khi thiết bị hoạt động, rơ le có thể đã hỏng.
- Bước 5: Thay thế rơ le. Nếu sau khi kiểm tra và xác định rằng rơ le đã hỏng, bạn cần phải thay thế rơ le để đảm bảo an toàn và hiệu suất của hệ thống điện.
Một số thương hiệu rơ le nhiệt nổi tiếng
Thị trường hiện nay có đa dạng các loại rơ le nhiệt được sản xuất ở các quốc gia khác nhau. Tuy nhiên, để đảm bảo yếu tố an toàn và hiệu suất năng lượng, bạn nên tham khảo sản phẩm đến từ các thương hiệu nổi tiếng thế giới.
Rơ le nhiệt Schneider
| Schneider Electric là một trong những tập đoàn hàng đầu thế giới trong lĩnh vực điện và tự động hóa. Rơ le nhiệt của Schneider được biết đến với độ bền cao, khả năng hoạt động ổn định, phù hợp với các thiết bị điện tại công trình. Ngoài ra, thiết bị này còn có khả năng cài đặt và điều chỉnh dễ dàng, phù hợp với nhiều ứng dụng từ dân dụng đến công nghiệp nặng và thường tương thích với các contactor loại LRD, K, F. |  |
Rơ le nhiệt LS Electric
|
Rơ le nhiệt LS có nhiều phiên bản khác nhau để phù hợp với các mô-đun và ứng dụng cụ thể. Đuôi nhiệt LS đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi quá tải và sự cố gồm các loại sau: MT-32, MT-63, MT-95, MT-150a, MT-225, MT-400, MT-800, GMP22, GMP40. Dòng sản phẩm này có độ chính xác cao và khả năng bảo vệ vượt trội. Bên cạnh đó, thiết kế với dây điện làm bằng vỏ đồng dày có tính đàn hồi và dẫn điện tốt trong rơ le nhiệt LS cũng giúp sản phẩm không bị biến màu, mài mòn theo thời gian. |
 |
Rơ le nhiệt BTB Electric
| Là thương hiệu đến từ Thổ Nhĩ Kỳ với gần 50 kinh nghiệm, relay nhiệt BTB Electric dễ dàng điều chỉnh được dòng điện và nhận biết trực quan trạng thái hoạt động. Loại nhiệt (phần tử lưỡng kim loại) cho rơ le nhiệt BTB ≤ 225A được sản xuất theo tiêu chuẩn Anh Quốc. Có 2 chế độ reset thụ động và thủ công. |  |
Rơ le nhiệt Mitsubishi
|
Rơ le nhiệt của Mitsubishi bao gồm 2 loại là rơ le nhiệt bảo vệ quá tải và rơ le nhiệt chống quá tải có bảo vệ mất pha có mã TH-T và TH-N. Các dòng rơ le nhiệt của thương hiệu được sản xuất tại Nhật Bản có thiết kế đơn giản, tinh xảo và hiện đại, phù hợp với mọi không gian nhà ở hiện nay, đồng thời dễ dàng bảo trì và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện. |
 |
Rơ le nhiệt Chint
|
Tại Việt Nam, Chint đang cung cấp 2 dòng rơ le nhiệt, gồm:
Rơ le nhiệt của Chint được đánh giá cao ở giá thành phải chăng nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và độ bền cao. Các sản phẩm của hãng được ưa chuộng tại nhiều quốc gia nhờ vào tính năng đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì, phù hợp với các dự án từ nhỏ đến lớn. |
 |
Bạn có thể đọc thêm bài viết: Hướng dẫn tính chọn rơ le nhiệt cho mọi ứng dụng
Chọn mua rơ le nhiệt chất lượng cao tại Etinco
Etinco tự hào là nhà nhập khẩu và phân phối các dòng sản phẩm rơ le nhiệt chính hãng đến từ các thương hiệu uy tín như: LS, BTB Electric, Mitsubishi, Hyundai,... Chúng tôi không chỉ cam kết về chất lượng sản phẩm mà còn đảm bảo yếu tố giá cả cạnh tranh, ổn định theo niêm yết. Tất cả các dòng rơ le nhiệt tại Etinco đều được bảo hành theo đúng quy định của nhà sản xuất, thời hạn tối thiểu là 12 tháng.
Liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline: 0904 99 88 77 để nhận được báo giá và tư vấn về dòng sản phẩm rơ le nhiệt.
