Che cos'è un relè di sovraccarico? Tipi, funzioni e guida alla protezione del motore

Nel mondo dell'automazione industriale, i motori elettrici sono i cavalli da tiro che azionano qualsiasi cosa, dai nastri trasportatori ai ventilatori degli impianti di climatizzazione. Tuttavia, queste costose apparecchiature sono costantemente esposte a una minaccia: la sovracorrente.

Senza un'adeguata protezione, un semplice inceppamento meccanico o un picco di tensione possono causare il surriscaldamento di un motore, con conseguente guasto dell'isolamento, costosi tempi di inattività o persino rischio di incendio. È qui che il relè di sovraccarico (OLR) diventa indispensabile.

Questa guida analizzerà le sue tipologie, i principi di funzionamento e le applicazioni industriali.

Che cos'è un relè di sovraccarico?

Un relè di sovraccarico è un dispositivo di protezione elettrica progettato per prevenire danni a motori e circuiti causati da correnti eccessive (sovraccarico). A differenza di un interruttore automatico , che protegge dai cortocircuiti, un relè di sovraccarico protegge dalle sovracorrenti prolungate che causano surriscaldamento nel tempo.

Quando il relè rileva un carico elettrico superiore al limite preimpostato per una determinata durata, interrompe meccanicamente l'alimentazione alla bobina del contattore, arrestando in sicurezza il motore.

I tre principali tipi di relè di sovraccarico

Sebbene l'obiettivo sia lo stesso, per rilevare i sovraccarichi vengono utilizzate tecnologie diverse:

L'obiettivo di KRIPAL: la serie KRIPAL UK (che comprende i modelli UKH Standard e UKK Phase-Failure) si basa sulla collaudata tecnologia termica. Ottimizzando la struttura bimetallica, riusciamo a coniugare un'elevata precisione di protezione con un eccezionale rapporto costo-prestazioni.

Come funziona un relè di sovraccarico termico?

Il meccanismo principale di un relè termico di sovraccarico si basa sulla striscia bimetallica termica.

• Generazione di calore: Quando il motore è in funzione, la corrente scorre attraverso gli elementi riscaldanti all'interno del relè.
• Deformazione: Se la corrente supera il valore nominale (sovraccarico), il calore provoca la flessione della striscia bimetallica.
• Scatto: Quando la flessione raggiunge una determinata soglia, si attiva il fermo meccanico.
• Protezione: questa azione apre la Normalmente chiuso (NC) contatto ausiliario, che interrompe l'alimentazione alla bobina del contattore e arresta immediatamente il motore.

Il vantaggio del “fallimento di fase”

I relè standard potrebbero non rilevare una "perdita di fase" quando una delle tre linee di alimentazione si guasta. Il modello KRIPAL UKK è dotato di un meccanismo differenziale integrato. In caso di perdita di una fase, il meccanismo interno rileva lo squilibrio e fa scattare il relè più rapidamente di un relè di sovraccarico standard, impedendo che il motore si bruci a causa del funzionamento monofase.

Applicazioni industriali e soluzioni KRIPAL

Dove dovresti installare questi relè? Ecco una breve guida:

1. Produzione e automazione

Per le componenti cardine della produzione industriale, come nastri trasportatori, compressori e ventilatori industriali, una protezione affidabile del motore è essenziale per prevenire costosi fermi macchina. Il contattore KRIPAL UKH di tipo standard è la soluzione ideale per questi ambienti gravosi. Con un ampio intervallo di corrente da 0.1 A a 630 A, si integra perfettamente con i contattori standard IEC, fornendo una protezione versatile e robusta che garantisce il funzionamento continuo delle linee di produzione.

2. Sistemi HVAC

Le applicazioni HVAC, inclusi i ventilatori delle torri di raffreddamento e le pompe di circolazione, sono spesso esposte alle fluttuazioni della rete elettrica che possono causare dannosi squilibri di fase. Il modello KRIPAL UKK è specificamente progettato per affrontare queste problematiche. Grazie alla protezione integrata contro la perdita di fase, l'UKK offre un ulteriore livello di sicurezza contro la perdita di fase, garantendo un controllo climatico stabile e prevenendo il surriscaldamento del motore in condizioni di alimentazione instabili.

3. Trattamento delle acque e irrigazione

Le apparecchiature critiche per la gestione dei fluidi, come le pompe sommergibili e di sovralimentazione, operano in condizioni difficili che richiedono un'elevata durata. I relè KRIPAL sono progettati con protezione IP20, che li rende particolarmente adatti agli ambienti umidi tipici degli impianti di trattamento delle acque e dei sistemi di irrigazione agricola. Questa robusta progettazione garantisce prestazioni costanti durante operazioni continue e di lunga durata, dove l'affidabilità è fondamentale.

4. Distribuzione degli edifici

Nelle moderne infrastrutture edilizie, la sicurezza e la conformità normativa sono imprescindibili per carichi critici come gli azionamenti degli ascensori e le pompe antincendio. I relè KRIPAL sono pienamente conformi al rigoroso standard IEC 60947-4-1. Questa certificazione garantisce che i sistemi di distribuzione essenziali del vostro edificio soddisfino i severi codici di sicurezza internazionali, offrendovi la tranquillità di sapere che le apparecchiature critiche per la sicurezza funzioneranno in modo affidabile quando è più importante.

Come scegliere il relè di sovraccarico giusto

La scelta del relè sbagliato può causare scatti intempestivi o danni al motore. Segui questi tre passaggi:

1. Corrispondenza con la corrente (FLA)

Il passaggio fondamentale consiste nell'assicurarsi che il campo di regolazione del relè comprenda la corrente a pieno carico (FLA) del motore. Come regola generale, si consiglia di regolare la manopola del relè a circa il 115-125% della FLA nominale del motore. Questo margine di sicurezza compensa le normali fluttuazioni operative, garantendo al contempo che il dispositivo intervenga tempestivamente in caso di effettivo sovraccarico.

2. Seleziona la classe di viaggio

Per evitare scatti intempestivi, è necessario selezionare una classe di intervento adeguata alle caratteristiche di avviamento dell'applicazione. La Classe 10 è la scelta standard per applicazioni generiche come pompe e ventilatori, progettata per intervenire entro 10 secondi o meno con un sovraccarico del 600%. Al contrario, per carichi ad alta inerzia che richiedono tempi di avviamento più lunghi, è consigliabile optare per la Classe 20, che consente una durata maggiore di corrente elevata durante la fase di avviamento del motore senza intervento.

3. Verificare il requisito di guasto di fase

Per le applicazioni critiche con motori trifase, in particolare quelle situate in aree con reti elettriche instabili o al termine di lunghe linee di trasmissione, la protezione termica standard potrebbe non essere sufficiente. In questi casi, si raccomanda vivamente di dare priorità alla serie KRIPAL UKK. Questa serie offre un ulteriore livello di protezione differenziale specificamente progettato per rilevare squilibri di fase ed eventi di monofase che altrimenti potrebbero danneggiare silenziosamente gli avvolgimenti del motore.

4. Compatibilità di installazione

Infine, verificate che le dimensioni fisiche siano compatibili con il layout e i requisiti di montaggio del vostro quadro elettrico. La serie KRIPAL UK è progettata per la massima versatilità, essendo in grado di essere montata direttamente su guide DIN standard. Inoltre, si integra perfettamente con i contattori KRIPAL per formare un gruppo di avviamento motore compatto e unificato che consente di risparmiare spazio sul quadro e semplifica il cablaggio.

Perché gli ingegneri scelgono KRIPAL

• Elevata affidabilità: le strisce bimetalliche calibrate con precisione garantiscono un'elevata ripetibilità e una lunga durata operativa.
• Protezione completa: il modello UKK offre il rilevamento dei guasti di fase senza la necessità di costosi sensori esterni.
• Conformità globale: Possediamo le certificazioni CE, RoHS e UL complete, che rendono i nostri prodotti pronti per il mercato globale.
• Efficienza in termini di costi: riducete i costi di manutenzione e i tempi di inattività con un prodotto durevole a un prezzo competitivo.

Conclusione

Nonostante l'evoluzione tecnologica, il relè termico di sovraccarico rimane lo standard di settore per la protezione dei motori grazie alla sua semplicità, affidabilità ed economicità.

Quando si sceglie il sistema di protezione per i propri macchinari, è fondamentale non scendere a compromessi. Assicuratevi che la soluzione scelta sia conforme agli standard internazionali come la norma IEC 60947-4-1 e che corrisponda alle specifiche caratteristiche di carico.

Pronti a proteggere i vostri motori? Scoprite oggi stesso la serie KRIPAL UK (UKH Standard e UKK a protezione di fase). Offriamo soluzioni affidabili che riducono al minimo i tempi di inattività e massimizzano la sicurezza.