Industrielle Produktionslinien können abrupt zum Stillstand kommen, wenn ein Motor überhitzt und durchbrennt. Neben den Reparaturkosten führen solche Vorfälle zu kostspieligen Produktionsverzögerungen. Thermische Überlastrelais dienen als kritische Schutzvorrichtungen und fungieren als "Sicherheitswächter" eines Motors, indem sie den Stromfluss kontinuierlich überwachen und die Stromzufuhr sofort unterbrechen, wenn unsichere Schwellenwerte überschritten werden. Dieser Artikel untersucht, wie diese Geräte funktionieren, ihre Testverfahren und Wartungspraktiken, um einen optimalen Motorschutz zu gewährleisten.

Diese Schutzvorrichtungen verhindern Motorschäden, die durch übermäßigen Strom verursachte Überhitzung entstehen. Wenn Motoren über den Nennstromwerten betrieben werden, kommt es zu übermäßiger Wärmeentwicklung. Anhaltende Überhitzung beschleunigt die Isolationsverschlechterung, Wicklungsdurchbrennung und sogar Brandrisiken. Thermische Überlastrelais sind speziell dafür ausgelegt, diese Gefahren zu mindern.

Die Technologie nutzt die thermischen Effekte des elektrischen Stroms. Wenn Strom durch interne Komponenten fließt, aktiviert die erzeugte Wärme den Schutzmechanismus, um die Stromversorgung des Motors zu unterbrechen.

• Bimetall-Thermische Überlastrelais: Diese verwenden einen Bimetallstreifen, der aus zwei unterschiedlichen Metallen besteht. Übermäßiger Strom führt dazu, dass sich der Streifen erhitzt und verbiegt, wodurch mechanisch eine Trennung des Stromkreises ausgelöst wird. Der Grad der Biegung entspricht direkt der Stromstärke und -dauer, was einen präzisen Überlastschutz ermöglicht.
• Elektronische Thermische Überlastrelais: Diese verwenden Stromsensoren, die Daten an Mikroprozessoren liefern. Der Prozessor wertet den Strom anhand vordefinierter Überlastkurven aus, um die Schutzaktivierung zu bestimmen. Elektronische Versionen bieten überlegene Genauigkeit, schnellere Reaktionszeiten und einstellbare Einstellungen.

Diese Schutzvorrichtungen werden in motorbetriebenen Systemen weit verbreitet eingesetzt, darunter:

• Industriemaschinen: Werkzeugmaschinen, Fördersysteme und Kompressoren integrieren häufig diese Relais für einen sicheren Dauerbetrieb unter hoher Last.
• HLK-Systeme: Schutz für Ventilatoren, Pumpen und andere Motoren vor Blockierungen oder Überlastbedingungen.
• Pumpensysteme: Schutz vor Motorschäden durch Einlassverstopfungen oder Rohrleitungsblockaden.

Regelmäßige Tests gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb, wenn er am dringendsten benötigt wird. Zu den wichtigsten Testphasen gehören:

Erforderliche Ausrüstung:

• Multimeter zur Überprüfung der Stromkreisdurchgängigkeit
• Einstellbare Teststromversorgung
• Stromzange zur Strommessung
• Standardhandwerkzeuge

Sicherheitsprotokolle:

• Vollständige Stromunterbrechung vor dem Testen
• Verwendung von isolierten Handschuhen und Augenschutz
• Gründliche Überprüfung des Schaltplans

Untersuchen auf:

• Brandspuren, die auf einen Komponentenausfall hindeuten
• Risse oder Verformungen, die die Leistung beeinträchtigen
• Lose Verbindungen, die einen intermittierenden Betrieb verursachen
• Staubansammlung, die die Wärmeableitung beeinträchtigt

Mit einem Multimeter:

• Schließer (NC) sollten im inaktiven Zustand leiten
• Öffner (NO) sollten im inaktiven Zustand Unterbrechung zeigen
• Der ausgelöste Zustand sollte diese Bedingungen umkehren

Den Strom schrittweise über die Sollwerte erhöhen und dabei Folgendes überwachen:

• Zeitpunkt der Stromkreisunterbrechung
• Funktionieren des ordnungsgemäßen Rücksetzens des Relais

Spezielle Geräte messen die Aktivierungsdauer im Vergleich zu den Spezifikationen.

Proaktive Pflege verlängert die Lebensdauer und gewährleistet Zuverlässigkeit:

• Regelmäßige Reinigung mit Druckluft
• Überprüfung der Festigkeit der Verbindungen
• Umgebungssteuerung (trockene, belüftete Räume)
• Geplante Funktionsprüfung
• Rechtzeitiger Austausch von gealterten Komponenten

Elektronische Versionen bieten erhebliche Vorteile:

• Erhöhte Messgenauigkeit
• Schnellere Fehlererkennung
• Einstellbare Schutzparameter
• Umfassende Schutzmaßnahmen (Überlast, Unterlast, Phasenausfall)
• Überlegene Störfestigkeit