Термовыключатели находят повсеместное применение в тех электроприборах, ненормальная работа которых сопровождается большими приростами температуры и возможностью появления опасно высоких температур, что может привести к термическому повреждению изоляции прибора. А в результате, изоляция прибора не будет обеспечивать надлежащей защиты от поражения электротоком и тем самым ухудшатся условия безопасности эксплуатации прибора, а также возникнет опасность пожара. Причиной возникновения таких опасностей обычно является неправильная или небрежная эксплуатация прибора. Правильно подобранный термовыключатель гарантирует поддержание температуры ниже допустимого значения, предусмотренного на этапе проектирования прибора.

Как известно, в электроприборах изоляция является самым слабым и наиболее податливым на термоповреждения элементом. Кроме того, изоляционные материалы органического происхождения под воздействием тепла теряют свои особые свойства и подвергаются процессу, популярно называемому "старением", уменьшающему их механические качества. Общеизвестно также, что эксплуатационный срок изоляционного материала обратно пропорционален значению температуры, воздействию которой он подвергается. Задачей добротной термической защиты состоит в том, чтобы максимально продлить срок жизни изоляционных материалов, избегая появления температур, превышающих значения, предусмотренные нормами безопасности. Кроме того, хорошая термозащита должна характеризоваться быстротой реакции на возникновение опасно высокой температуры.

Надежную термозащиту прибора обеспечивают путем защиты тех составных блоков прибора, которые в условиях перегрузки или ненормальной работы особенно податливы на повреждения, или тех частей, которые во время нагрева достигают наивысшей температуры. В связи с этим при выборе надлежащего выключателя необходимо хорошо изучить устройство прибора и изоляционные материалы, примененные при его изготовлении, чтобы не допускать превышения температур, соответствующих изоляционному классу примененных материалов. При этом следует придерживаться следующих принципов:

• Эффективность защиты зависит от места установки выключателя в или на приборе, а также от номинальной температуры срабатывания выключателя, равно как от величины и характера токовой нагрузки; чтобы было обеспечить короткий интервал времени срабатывания, необходимо установить выключатель как можно ближе к защищаемой части, например путем непосредственной впрессовки выключателя в обмотку статора электродвигателя с противоположной по отношению к вентилятору стороны.
• Номинальная температура выключателя задается в термостатической камере с вынужденным оборотом воздуха, при скорости изменений температуры окружающей среды 0,50С/мин и в реальных условиях работы; при увеличенной скорости изменений температуры в связи с тепловой инертностью выключатель может срабатывать при высшей температуры окружающей среды.
• Выключатели нельзя применять в токовых цепях, в которых значение тока может превышать максимальные значения, указанные производителями выключателей.
• Существует возможность применения выключателей в цепях постоянного тока после предварительного согласования этого вопроса.
• Выключатели предназначены для встраивания в приборы, а безопасность их эксплуатации должен обеспечить производитель финального продукта. Проверку эффективность защиты прибора при помощи выключателя следует произвести после его установки в приборе независимо от испытаний, проведенных обособленно производителем выключателей.
• Выключатель следует подбирать с тем расчетом, чтобы все требования, определенные предметными стандартами на данный прибор, были удовлетворены как в нормальных условиях эксплуатации, так и в ненормальных условиях работы прибора; требуется, чтобы удовлетворение этих требований было подтверждено документами, оформленными по результатам проведенных испытаний.

Работа выключателя не должна стать источником помех в нормальной работе прибора; автоматические выключатели не следует применять в таких приборах, в которых неожиданное, повторное включение выключателя могло бы привести к опасным для пользователя ситуациям, например, в грузоподъемных устройствах, миксерах, пилах и т.п.

В совокупности приборы термозащиты можно поделить на автоматические и неавтоматические выключатели. В обоих случаях - это биметаллические регуляторы с датчиками, которые после результате достижения определенного значения температуры срабатывания срабатывают автоматически, приводя к эффективному отключению тока (обрыву электрической цепи). При этом срабатывание может произойти вследствие отбора тепла непосредственно из окружающей среды исполнительным элементом, чувствительным только к температуре, или - в некоторых модификациях исполнения выключателей - дополнительно под влиянием тепла, вырабатываемого внутренним нагревательным элементом под влиянием протекающего через него тока.

Биметаллический термовыключатель - регулятор с датчиком, в котором запуск (перестановка контактов) происходит вследствие скачкообразной деформации датчика из термобиметалла.

Автоматический термовыключатель - выключатель, который автоматически восстанавливает протекание тока после того, как соответствующая часть прибора значительно остынет.

Неавтоматический термовыключатель - выключатель, который после срабатывания не восстанавливает автоматически подачу тока. После его срабатывания требуется вручную перевести контакты в исходное положение или отключить от источника питания в случае неавтоматических выключателей с функцией токовой поддержки. Особым исполнением неавтоматического выключателя является термосоединитель одноразового срабатывания, который после срабатывания следует заменить новым, предварительно устранив причину его срабатывания.

Температура срабатывания - нарастающая температура в по возможности ближайшем окружении датчика, при которой происходит открытие контактов.

Зона гистерезиса (для автоматических выключателей) - разность между температурой срабатывания и снижающейся температурой возврата, при которой происходит замыкание контактов.

Время запаздывания срабатывания - интервал времени с момента, когда датчик выключателя подвергается скачкообразному изменению температуры, до момента размыкания контактов выключателя, т.е. время, истекшее с момента внезапного перемещения выключателя из среды с температурой 20-50С в среду с температурой 200С выше реальной температуры срабатывания выключателя.

Нормально замкнутый контакт - блок контактов, находящихся в замкнутом состоянии при температурах окружающей среды выключателя ниже температуры срабатывания.

Запускающий параметр - температура: выключатель срабатывает вследствие изменений температуры окружающей среды вблизи выключателя; параметр указывается как температура срабатывания выключателя.

Запускающий параметр - температура и ток: выключатель срабатывает вследствие изменений температуры окружающей среды вблизи выключателя и тока, протекающего через внутренний элемент сопротивления выключателя, являющийся дополнительным источником тепла, который способствует снижению температуры срабатывания при повышенном токе; запускающий параметр указывается в виде температурно-токовой характеристики выключателя.

Примеры применений

• термозащита электродвигателей от последствий ненормальной работы или работы в условиях перегрузки, также трехфазных при соединении в цепи катушки контактора;
• термозащита электроприборов, применяемых в оборудовании систем теплоснабжения, отопления, кондиционирования воздуха, холодильных;
• термозащита электронных элементов большой мощности, напр. усилителей мощности низких частот;
• термозащита электронной аппаратуры, путем установки термовыключателей непосредственно на печатных платах поблизости или на нагревающихся элементах, таких как резисторы, транзисторы, трансформаторы и пр.
• термозащита остальной бытовой техники.

На рисунке показано устройство выключателя на примере автоматического выключателя В03, в котором запускающим параметром является только температура.
В корпусе 1, выполненном из изоляционного материала, посажены фиксированно две пластинки, проводящие ток. Пластинка 2 представляет собой основание, на котором помещена прижимная пружина 4, поддерживающая подвижный контакт 5.
На цилиндрической части контакта 5 посажен центральным отверстием биметаллический датчик 6. Контактная пластинка 3 является неподвижным элементом контакта выключателя. От пластинки 2 основания и контактной пластинки 3 отведены присоединительные провода 7. Весь корпус в целом имеет изоляцию 8 из эпоксидной смолы. При температурах окружающей среды выключателя ниже температуры срабатывания биметаллический датчик 6 не работает (свободно опирается о фланец подвижного контакта 5). Прижимная пружина 4 вынуждает замыкание подвижного контакта 5 на контактную пластинку 3.

При росте температуры окружающей среды до определенного значения температуры срабатывания выключателя чашка биметаллического датчика 6 скачкообразно изменяет положение своего прогиба на противоположный. Внешняя кромка датчика опирается о изоляционные выступы 1' корпуса, а центр чашки отгибается в сторону прижимной пружины 4, приводя к ее изгибу и отведению подвижного контакта 5 от контактной пластинки.
Контакт удерживается в открытом положении до тех пор, пока окружение вокруг выключателя не остынет в достаточной мере. После охлаждения до температуры со значением, вытекающим из зоны гистерезиса, чашка датчика автоматически возвращается в исходное положение, приводя к повторному скачкообразному замыканию контакта.

Электросхема автоматического выключателя, в котором параметром, приводящим к срабатыванию выключателя, является только температура		Электросхема автоматического выключателя, в котором параметром, приводящим к срабатыванию выключателя, являются температура и ток

При росте температуры неавтоматические выключатели срабатывают автоматически, но возврат после срабатывания для замыкания контактов требует вмешательства потребителя. В неавтоматических выключателях даже при значительном охлаждении специальная форма чашки биметаллического датчика не позволяет на его самовозврат в исходное положение. Данная группа выключателей приспособлена к ручному переключению контактов при помощи соответствующей кнопки в корпусе (выключатели группы R33 и S33).
Другую группу выключателей без самовозврата образуют выключатели с функцией токовой поддержки (выключатели группы М33). В этих выключателя после срабатывания токовая цепь замыкается нагревательным элементов (элементом с большим сопротивлением), параллельно подключенным к контактам. Выделяемое нагревательным элементом тепло превышает температуру возврата биметаллического датчика. Для того, чтобы датчик мог совершить самовозврат, его следует лишить источника тепла. Можно это реализовать только путем отключения выключателя от источника электропитания.
Особой модификацией неавтоматического выключателя с функцией токовой поддержки является выключатель MR33, в котором параметром, вызывающим срабатывание выключателя, является температура окружающей среды и ток, протекающий через резистивный элемент, включенный последовательно в электрическую цепь выключателя. Дополнительное тепло, выделяемое резистивным элементом, снижает температуру срабатывания выключателя при повышенном токе.

Электросхема неавтоматического выключателя с функцией токовой поддержки после срабатывания, в котором параметром, приводящим к срабатыванию выключателя, является только температура		Электросхема неавтоматического выключателя с функцией токовой поддержки после срабатывания, в котором параметром, приводящим к срабатыванию выключателя, являются температура и ток

< o фирмe > < oфeрта > < контaкт > --- < english >