Le relais thermique protège les moteurs électriques des surcharges. C’est un élément essentiel. Son symbole standard sur les schémas électriques permet de repérer rapidement ce dispositif de sécurité essentiel. La fonction principale du relais thermique réside dans sa capacité à détecter les surintensités prolongées grâce à un système de bilames. Découvrons les relais thermiques. Nous allons voir comment ils fonctionnent et les nouveautés de la gamme Schneider TeSys. Cela garantit une protection optimale pour les installations électriques.
C’est quoi un relais thermique ?
Dispositifs électromécaniques qui protègent les moteurs électriques. Ils préviennent les surcharges et les échauffements. Ils sont constitués de deux tôles métalliques de nature différente (souvent fer et nickel) qui se déforment sous l’effet de la chaleur.
Le relais thermique représente un composant essentiel des installations électriques modernes. Ce dispositif de protection empêche les surcharges électriques. Il agit lorsque le courant dépasse une valeur critique, réglée sur le relais.
Son principe repose sur un système d’accrochage mécanique qui s’active quand l’intensité dépasse le seuil configuré. Les contacts du relais, une fois excités, déclenchent alors une coupure du circuit pour protéger les équipements en aval. Cette protection est idéale pour les moteurs électriques. Elle les aide face aux changements de température et aux pics d’intensité.
La gamme TeSys de Schneider Electric offre des relais thermiques. Ils intègrent des technologies avancées pour la détection et un système de réarmement automatique. Cela assure une protection efficace contre les surcharges prolongées.
Le symbole du relais thermique en schéma électrique
Dans un schéma électrique, le symbole normalisé du relais thermique se compose d’un rectangle avec des bornes numérotées. Les bornes principales (1-2, 3-4, 5-6) représentent la partie puissance tandis que les contacts auxiliaires (95-96, 97-98) gèrent la commande.
La représentation graphique inclut également un curseur de réglage symbolisé par une flèche, permettant d’ajuster le seuil de déclenchement. Les modèles Schneider TeSys intègrent des contacts à accrochage mécanique, identifiables sur le schéma par leur symbole spécifique.
Les classes de déclenchement (10A, 20, 30) apparaissent dans un cartouche adjacent au symbole principal, facilitant l’identification des caractéristiques de protection du relais lors de la lecture des plans.
Comment fonctionne un relais thermique ?
Le système de déclenchement d’un relais thermique repose sur des bilames thermiques, composés de deux métaux aux coefficients de dilatation différents. Sous l’effet d’une augmentation faible mais prolongée du courant, ces bilames se déforment progressivement.
Si le moteur est en surcharge, l’ intensité I qui traverse le relais thermique augmente, ce qui a pour effet de déformer davantage les trois bilames. Un système mécanique, lié aux bilames, assure l’ ouverture d’ un contact auxiliaire. Le relais thermique est souvent compensé en température et différentiel.
Fonctionnement relais thermique
Un relais thermique déclenche quand :
- II y a une surcharge triphasée (déplacement simultané des trois bilames) ; voir figure (1 et 2)
- II y a une coupure d‘ une phase (dispositif différentiel) voir figure 1 et 3.
Les classes de Déclenchement
La courbe de déclenchement du relais dépend de sa classe (10A, 20 ou 30). Pour un relais de classe 10A, le déclenchement survient en moins de 10 secondes lorsque le courant atteint 7,2 fois le courant nominal. Cette temporisation permet d’éviter les déclenchements intempestifs lors du démarrage des moteurs.
- Fonctionnement équilibré, 3 phases, sans passage préalable du courant (à froid).
- Fonctionnement sur les 2 phases, sans passage préalable du courant (à froid).
- Fonctionnement équilibré 3 phases, après passage prolongé du courant de réglage (à chaud).
Les circuits de commande du relais ont des contacts auxiliaires. Quand ils sont activés, ils coupent l’alimentation du contacteur principal. Ce mécanisme protège bien contre les surcharges longues. Il assure aussi la continuité du service en fonctionnement normal.
Le système électromécanique à bilame réagit lors d’une hausse prolongée du courant absorbé par le moteur. Sa conception permet de gérer le pic d’intensité au démarrage sans déclencher.
Ces dispositifs se connectent à la sortie des contacteurs de commande TeSys. Ils offrent plusieurs options de montage. Chaque modèle dispose d’un réglage précis du courant pour s’adapter parfaitement aux spécificités de l’installation.
Quelle est la fonction d’un relais thermique ?
Les relais thermiques sont des dispositifs de protection indispensables dans les installations électriques. Leur rôle principal consiste à couper l’alimentation électrique lorsqu’un moteur consomme un courant excessif pendant une durée prolongée.
Pour accomplir cette fonction, les relais thermiques intègrent généralement un contact normalement fermé (NC). Quand un courant trop élevé passe dans le circuit moteur, le relais le détecte. Il le fait grâce à l’augmentation de température. Cette hausse peut venir du moteur, de l’environnement, ou du courant lui-même, selon le type de relais.
À première vue, les relais thermiques peuvent sembler similaires aux disjoncteurs, que ce soit dans leur construction ou leur utilisation. Cependant, une différence essentielle les distingue. En effet, la plupart des disjoncteurs interrompent immédiatement le circuit dès qu’une surcharge, même brève, se produit.
À l’inverse, les relais thermiques sont spécialement conçus pour surveiller l’évolution thermique d’un moteur dans le temps. Autrement dit, ils n’interrompent le circuit que si la surcharge persiste suffisamment longtemps pour menacer l’intégrité de l’installation. Grâce à ce principe, ils assurent une protection progressive et évitent les coupures intempestives dues à de brèves surintensités momentanées.
Le relais thermique ne protège pas contre les courts-circuits. Le contacteur n’ est pas apte à couper des courants de court-circuit, il doit être associé à des fusibles de type aM (placés généralement dans le sectionneur) qui interviennent au-delà du pouvoir de coupure du contacteur.
Quand faut-il installer un relais thermique ?
Le dimensionnement d’un relais thermique s’effectue à partir de l’intensité nominale inscrite sur la plaque signalétique du moteur. Un choix du relais adapté nécessite de prendre en compte le type de démarreur et la classe de déclenchement en fonction de l’application.
Pour une protection optimale, le calibre du relais doit correspondre au courant nominal du moteur. Les applications avec démarrages fréquents ou longue période du courant de démarrage requièrent des relais de classe 20 ou 30, tandis que les cas de surcharge rapide nécessitent une classe 10.
L’association avec un disjoncteur magnétique est indispensable car le relais thermique ne possède pas de pouvoir de coupure. Les appareils modernes intègrent des fonctions de surveillance avancées comme la détection de déséquilibre de phases et la compensation en température.
Les modèles Schneider : gamme TeSys et prix
La gamme de relais thermiques TeSys s’intègre dans une solution complète de démarrage moteur à trois composants. Cette architecture associe un disjoncteur magnétique contre les courts-circuits, un contacteur pour la commande et un relais thermique surveillant les surcharges.
Le modèle TeSys LRD, référence de la gamme, propose une plage de réglage étendue de 0,1 à 150 A. Sa conception permet un montage direct sur les contacteurs LC1D, simplifiant l’installation et la maintenance. Le TeSys LR9, quant à lui, offre une protection renforcée jusqu’à 630 A pour les applications industrielles exigeantes.
Ces relais ont un système de réarmement automatique ou manuel. Ils incluent un bouton test pour vérifier le bon fonctionnement du mécanisme de déclenchement. Leur tension de réseau peut atteindre 690V, adaptée aux installations triphasées modernes.
LRD32 Schneider : relais thermique TeSys pour protection moteur 23-32A – classe 10A
TESYS D THERMAL OVERLOAD 23-32A CL10A
Outre les relais thermiques, la gamme TeSys comprend également des relais de surcharge électroniques. Ces dispositifs plus avancés assurent une protection renforcée des circuits de commande des moteurs électriques triphasés et monophasés. Ces relais spéciaux plus avancés offrent des protections améliorées pour les circuits de commande des moteurs électriques, qu’ils soient monophasés ou triphasés.
