# 热过载继电器完整选购指南

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## 一、先搞懂：热过载继电器是什么

```
核心功能：模拟电动机的发热过程，在过载时切断控制回路（间接保护）

本质 = 双金属片热元件 + 触点机构 + 复位与整定装置
```

> ⚠️ **关键认知**：热继电器保护的是电动机，不是短路。短路保护必须靠断路器/熔断器配合。

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## 二、必须吃透的 12 个核心参数

### 2.1 额定参数

| 参数 | 含义 | 选型要点 |
|------|------|----------|
| **额定电流 In** | 热元件可长期通过的电流 | 匹配电机额定电流 |
| **整定电流范围 Ir** | 可调节的保护电流范围 | 必须覆盖电机额定电流 |
| **额定电压 Ue** | 控制回路电压等级 | AC 220V / 380V / 660V 等 |
| **额定频率** | 50Hz / 60Hz | 与电网一致 |

### 2.2 脱扣特性参数

| 参数 | 含义 | 典型值 |
|------|------|--------|
| **脱扣等级（Class）** | 过载脱扣时间的快慢分级 | 10A、10、20、30（Class 10 快，Class 30 慢） |
| **约定不脱扣电流** | 1.05×In，2h 内不应脱扣 | 考核精度 |
| **约定脱扣电流** | 1.2×In，2h 内应脱扣 | 考核精度 |
| **脱扣电流** | 超过此值必须快速脱扣 | 一般 6~8×In |

### 2.3 电气与机械参数

| 参数 | 含义 |
|------|------|
| **控制触点容量** | NC/NO 触点的额定通断能力（如 AC-15 类别） |
| **辅助触点数量** | 1NO+1NC / 2NO+2NC 等 |
| **机械寿命** | 一般 100 万次 |
| **电气寿命** | 一般 10~30 万次 |
| **复位方式** | 手动复位 / 自动复位（推荐手动） |
| **温度补偿范围** | -25°C ~ +60°C（环境温度补偿能力） |

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## 三、选型核心流程（七步法）

```
Step 1 → 确认电机参数
Step 2 → 确定整定电流范围
Step 3 → 选择脱扣等级（Class）
Step 4 → 匹配控制回路电压
Step 5 → 确定辅助触点配置
Step 6 → 考虑工况修正
Step 7 → 与短路保护协调配合
```

### Step 1：确认电机参数

```
需要的信息：
├── 电机额定功率 P (kW)
├── 电机额定电流 Ie (A) ← 关键
├── 电机额定电压 Ue (V)
├── 电机额定频率 f (Hz)
├── 电机启动方式（直接/星三角/软启/变频）
├── 电机负载类型（恒转矩/风机水泵/重载启动）
└── 电机服务系数 SF（如有）
```

### Step 2：整定电流范围选择

```
黄金法则：
Ir_min ≤ 电机额定电流 Ie ≤ Ir_max

示例：电机 Ie = 18A
→ 选择整定范围 17~25A 的热继电器 ✅
→ 选择整定范围 9~13A 的热继电器 ❌

常见整定范围档位（以施耐德 LRD 为例）：
LRD01: 0.1~0.16A
LRD10: 4~6A
LRD12: 5.5~8A
LRD14: 7~10A
LRD16: 9~13A
LRD21: 12~18A
LRD22: 17~25A
LRD32: 23~32A
LRD35: 30~40A
...
```

### Step 3：脱扣等级选择（重中之重）

```
脱扣等级 = 过载倍数对应的脱扣时间曲线

┌─────────────────────────────────────────────┐
│ Class 10：快脱扣 │
│ → 7.2×In 时 ≤ 4~10s 脱扣 │
│ → 适用：半导体设备、精密机械、不允许过热的场合 │
│ │
│ Class 10（通用型）： │
│ → 7.2×In 时 ≤ 4~20s 脱扣 │
│ → 适用：一般工业电机、泵、风机 │
│ │
│ Class 20：较慢脱扣 │
│ → 7.2×In 时 ≤ 4~30s 脱扣 │
│ → 适用：重载启动、星三角启动、破碎机 │
│ │
│ Class 30：慢脱扣 │
│ → 7.2×In 时 ≤ 4~40s 脱扣 │
│ → 适用：超重载启动、往复式压缩机、大惯性负载 │
└─────────────────────────────────────────────┘

选择原则：
启动时间长 → 选慢（Class 20/30）
启动时间短 → 选快（Class 10）
不确定 → 选 Class 10（通用型保险）
```

### Step 4：控制回路匹配

```
热继电器触点接入控制回路，需匹配：
控制电压：220V AC / 380V AC / 24V DC / 110V DC 等
触点容量：与接触器线圈功率匹配

⚠️ 注意：控制回路电压 ≠ 主回路电压

常见组合：
主回路 380V → 控制回路 220V（变压器降压）或 380V（直控）
主回路 660V → 控制回路通常需降压
```

### Step 5：辅助触点配置

```
根据控制逻辑需求选择：

基本配置：1NC（常闭）+ 1NO（常开）→ 满足过载报警+停止
增强配置：2NC + 2NO → 需要多路信号反馈

触点功能：
├── NC（常闭）→ 串入控制回路，过载时断开 → 停机
└── NO（常开）→ 接报警灯/PLC输入 → 报警
```

### Step 6：工况修正

```
工况因素 修正方法
─────────────────────────────────
高温环境(>40°C) 降容使用 或 选大一档
频繁启动(>10次/h) 选慢脱扣等级（Class 20/30）
电机已有热保护(PTC) 可选简化型 或 仅作后备
变频器供电 选专用型（如施耐德 LRD-V）
正反转频繁 注意热继电器能否承受
海拔>2000m 降容（每升高1000m降约5~10%）
```

### Step 7：与短路保护协调

```
┌──────────────────────────────────────────┐
│ 短路保护（断路器/熔断器） │
│ 速度：毫秒级，电流：数倍~数十倍In │
│ ↓ 配合 │
│ 热过载继电器 │
│ 速度：秒~分钟级，电流：1.05~7×In │
│ ↓ 配合 │
│ 电动机 │
└──────────────────────────────────────────┘

协调原则：
① 短路保护 I²t 值 > 热继电器耐受 I²t 值（防误动）
② 热继电器脱扣电流 < 短路保护的小分断阈值
③ 一般选型时按标准配合表即可（厂商有选型手册）
```

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## 四、不同应用场景的选型推荐

### 4.1 常见负载类型与推荐等级

| 负载类型 | 启动特性 | 推荐 Class | 备注 |
|----------|---------|-----------|------|
| 风机、水泵 | 轻载启动 | 10 | 常见 |
| 传送带、压缩机 | 中载启动 | 10~20 | 视启动时间 |
| 破碎机、球磨机 | 重载启动 | 20~30 | 长启动时间 |
| 起重设备 | 频繁点动 | 20+ | 频繁启动需特别注意 |
| 精密数控机床 | 禁止过热 | 10 | 快脱扣 |
| 变频器驱动电机 | 低频散热差 | 专用型/10 | 变频器谐波发热大 |

### 4.2 启动方式与热继电器选型

```
直接启动 (DOL)
→ 启动电流 5~7×In，启动时间短
→ Class 10 一般够用

星三角启动 (Y-Δ)
→ 启动电流降至 1/3，但启动时间延长
→ 建议 Class 10~20

自耦变压器启动
→ 启动电流降至 1/3~1/2
→ Class 10~20

软启动器
→ 启动电流可控，启动时间可调
→ Class 10 即可（但需确认软启本身有过载保护时是否还需要）

变频器 (VFD)
→ ⚠️ 情况！
→ 变频器输出谐波导致电机额外发热
→ 建议：选变频专用热继电器（如 LRD-V、SIRIUS 3RV2）
→ 或：将热继电器装在变频器输入侧（但保护效果差）
```

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## 五、接线方式与安装要点

### 5.1 典型接线

```
三相电源
L1 L2 L3
│ │ │
┌──┴──┴──┴──┐
│ 断路器 QF │（短路保护）
└──┬──┬──┬──┘
│ │ │
┌──┴──┴──┴──┐
│ 接触器 KM │
└──┬──┬──┬──┘
│ │ │
┌──┴──┴──┴──┐
│ 热继电器 FR │（过载保护）← 串在主回路
└──┬──┬──┬──┘
│ │ │
▼ ▼ ▼
电动机 M (U V W)

控制回路：
FR 的 NC 触点 → 串入 KM 线圈回路
FR 的 NO 触点 → 接报警指示灯 / PLC DI
```

### 5.2 安装注意

```
✅ 必须做到：
→ 热继电器与接触器同型号配套安装（轨道匹配）
→ 垂直安装（双金属片受重力影响）
→ 周围留散热空间（≥10mm）
→ 定期手动测试脱扣功能

❌ 避免：
→ 水平/倒置安装（双金属片弯曲方向错误）
→ 靠近发热元件（其他接触器、变压器）
→ 长期不复位（双金属片疲劳）
→ 用热继电器替代短路保护
```

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## 六、主流品牌与产品线对比

| 品牌 | 产品系列 | 特点 | 适用场景 |
|------|---------|------|---------|
| **施耐德** | Tesys D (LRD), Tesys F | 种类全，有变频专用型 | 通用工业 |
| **西门子** | 3RU2, 3RB30 | 紧凑型，与SIRIUS配套 | 自动化产线 |
| **ABB** | TA, TF 系列 | 可靠性高 | 过程工业 |
| **正泰** | NR2, JRS1 | 性价比高 | 通用/OEM |
| **德力西** | JRS2, CDR2 | 国产经济型 | 基础工业 |
| **常熟** | JR36, CJX2配套 | 国产老牌 | 传统产线 |

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## 七、选型速查决策树

```
开始
│
├─ 电机是否由变频器驱动？
│ ├─ 是 → 选变频专用型（如 LRD-V / 3RU2-V）
│ └─ 否 ↓
│
├─ 电机启动时间是否 > 10秒 或 重载启动？
│ ├─ 是 → Class 20 或 30
│ └─ 否 → Class 10
│
├─ 环境温度是否 > 40°C？
│ ├─ 是 → 整定电流选大一档 或 降容使用
│ └─ 否 ↓
│
├─ 是否需要自动复位？
│ ├─ 是 → 选自动复位型（注意：无人值守场合推荐手动）
│ └─ 否 → 手动复位型
│
├─ 辅助触点需要几对？
│ └─ 根据 PLC/报警需求选择
│
└─ 与接触器是否配套？
└─ 是 → 选择同品牌同系列配套产品
```

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## 八、常见误区纠正

| ❌ 误区 | ✅ 正解 |
|--------|--------|
| 热继电器能保护短路 | 不能！短路必须靠断路器/熔断器 |
| 整定电流 = 电机额定电流刚好 | 应略大于或等于，留10%余量更安全 |
| 热继电器动作后可以马上复位启动 | 必须查明原因，冷却后复位，避免反复启动烧毁电机 |
| 买大一号"保险" | 整定范围过大 → 保护精度下降，小过载不动作 |
| 变频器场合用普通热继电器就行 | 变频器谐波发热需专用型，或用电机内置PTC+电子过载 |
| 热继电器可以替代电机综合保护器 | 功能单一，综合保护器（如电动机保护断路器MPCB）功能更全 |

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## 九、一张表总结选型关键

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┌──────────────────────────────────────────┐
│ 热过载继电器选型速查表 │
├──────────┬───────────────────────────────┤
│ 电机功率 │ 对应电流范围（380V三相近似） │
├──────────┼───────────────────────────────┤
│ 0.75kW │ 1.5~2A → LRD01/NR2-0.1 │
│ 1.5kW │ 3~3.5A → LRD07/NR2-2.5 │
│ 2.2kW │ 4.5~5A → LRD10/NR2-4 │
│ 3kW │ 6~7A → LRD12/NR2-6 │
│ 4kW │ 8~9A → LRD14/NR2-8 │
│ 5.5kW │ 11~13A → LRD16/NR2-10 │
│ 7.5kW │ 15~17A → LRD21/NR2-16 │
│ 11kW │ 22~25A → LRD22/NR2-25 │
│ 15kW │ 30~33A → LRD32/NR2-32 │
│ 18.5kW │ 37~40A → LRD35/NR2-40 │
│ 22kW │ 42~48A → LRD40/NR2-50 │
│ 30kW │ 58~63A → LRD43/NR2-63 │
│ 37kW │ 70~77A → LRD48/NR2-80 │
└──────────┴───────────────────────────────┘
（以上为近似值，以实际电机铭牌为准！）
```

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> **终建议**：拿到电机铭牌参数 → 查品牌选型手册 → 确认脱扣等级 → 确认配套性 → 下单。如果是重要场合，建议让电气设计工程师复核，或直接选 **电动机保护断路器（MPCB）** 一步到位。