Relé térmico bimetálico ou relé de sobrecarga

A função do Relé bimetálico é atuar desligando o motor antes que o limite de deterioração seja atingido. O relé assume a proteção contra sobrecarga das cargas elétricas (motores), dos condutores de alimentação e dos outros dispositivos de manobra. 

Os relés térmicos bimetálicos de sobrecarga são construídos com a função de proteção do sistema elétrico de potência (motores) contra sobrecarga de longa duração, falta de fase. São passíveis também de auxiliar na identificação de defeitos, de atuar disparando alarmes, sinalizações e de abrir contatores. 

Estes dispositivos de proteção objetivam evitar o aquecimento elevado da fiação interna do motor quando ocorre uma circulação de corrente acima da tolerada nos seus enrolamentos. Este aquecimento acarreta a redução da vida útil do motor e também desgasta a isolação dos seus enrolamentos internos.

Principio de funcionamento 

Os relés de sobrecarga têm seu princípio de funcionamento baseado na diferente dilatação de dois elementos metálicos (lâminas), que possuem diferentes coeficientes de dilatação térmica. As lâminas bimetálicas são envolvidas por uma bobina pela qual passa a corrente de carga. 

Na ocorrência de uma falta de fase, sobrecarga ou queda de tensão acentuada, consequentemente ocorre um aumento da corrente elétrica. Tal corrente provoca na bobina um aquecimento, e por transferência de calor (efeito joule) o par de lâminas também é aquecido. 

As lâminas unidas rigidamente (soldadas) uma à outra, então aquecidas neste momento, dilatam-se diferentemente, provocando modificações no seu comprimento e forma. O aquecimento das lâminas é provocado pela corrente, que ultrapassou valores determinados. O aquecimento excessivo de uma das duas extremidades do par bimetálico irá provocar o curvamento da sua outra extremidade, acarretando em um pequeno movimento físico, aproveitado para acionar (movimentar) os contatos do relé.


Partes constituintes do relé de sobrecarga 

•  Botão embutido e giratório. Ajusta a corrente nominal da carga. Acionado com uma chave fenda ou Philips. 
•  Botão verde (alguns modelos), pressionável reset (modelo foto acima).  ambos formam o conjunto de teste para verificar se o relé está em condições normais de atuação. O botão de test ao ser acionado, com o auxilio de uma ferramenta de pequeno porte, mostra a letra T. Nesta condição, os dois contatos auxiliares do relé são invertidos, ou seja, o aberto se fecha e o fechado se abre. Para retornar os contatos às posições de repouso originais, pressiona-se o botão verde ou reset (varia a cada modelo).
• Botão vermelho stop ao ser pressionado o contato auxiliar NF 95-96 serão abertos. É um botão que testa mecanicamente a inversão do contato NF do relé. Não atua sobre o contato NA. 
• Botão destrava H ou A. O relé é ajustado pela fábrica para religamento manual (H) e com bloqueio contra religamento automático. Nesta situação, para ligar novamente a carga devemos acionar manualmente o botão de reset ou verde do relé bimetálico. A letra H (hand) indica posição manual e a letra A indica posição automática. 
• Terminal A2 para bobina do contator. Usado quando o relé bimetálico for acoplado fisicamente aos contatos do contator, omitindo o terminal A2 da bobina. Para outras opções de fixação do relé (painéis, trilhos) este terminal não é utilizado ou é inexistente. 
• Um contato auxiliar NF e um NA.

Vantagens do relé de sobrecarga sobre os fusíveis 

• O relé de sobrecarga compensa automaticamente as mudanças de temperatura ambiente, porque o seu funcionamento depende da temperatura dos seus elementos térmicos. 
• O relé térmico pode ser ajustado, dentro de determinada faixa de corrente. 
• O relé pode ser testado. 
• O relé possui certo retardo (curva térmica), não operando durante a partida. 
• Os fusíveis são descartáveis e relé térmico não.

Simbologia

Os relés de sobrecarga são representados nos diagramas elétricos, como se segue:

Nota: Relé térmico bimetálico ou relé de sobrecarga, como elementos de proteção que são, o seu uso é indispensável na proteção de motores trifásicos. O mesmo só pode ser substituído por disjuntor motor ou eletrônicos similares (soft-start e inversores de frequência).