Manual de averías comunes y prácticas de reparación de relés
I. Conceptos básicos sobre los relés térmicos
⚠️ Punto clave: Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores contra sobrecargas y faltas de fase, y no deben utilizarse como protección contra cortocircuitos.
1. Composición y funcionamiento del relé térmico
Cuando el motor funciona con normalidad, los contactos no se accionan. En caso de sobrecarga del motor, la temperatura del elemento calefactor supera el valor nominal, lo que provoca que la lámina bimetálica se deforme y aumente su curvatura; esto, a su vez, empuja a través de la guía a que los contactos se separen, se interrumpe el circuito de control, el contactor de CA se libera y se protege el motor.
El relé térmico se compone de dos partes: un elemento térmico y unos contactos. Durante su funcionamiento, el elemento térmico se conecta en serie en el circuito principal, mientras que los contactos normalmente cerrados se conectan en serie en el circuito de control. Se utilizan al menos dos elementos térmicos.
2. Símbolo del relé térmico
Figura 19-6: Símbolo del relé térmico
II. Ajuste y reinicio del relé térmico
1. Ajuste del relé térmico
El relé térmico debe seleccionarse en función de la corriente nominal del motor; la corriente nominal del elemento térmico debe ser de entre 1,1 y 1,25 veces la corriente nominal del motor. El valor de ajuste del relé térmico es la corriente nominal del motor. Si la corriente nominal del motor es de 18 A, basta con girar el botón de ajuste hasta que «1 8» y «A» queden alineados con la marca, tal y como se muestra en la figura 19-7.
Figura 19-7: Esquema de ajuste de un relé térmico
2. Reinicio del relé térmico
Una vez que el relé térmico se ha activado, existen dos formas de reinicio (que se pueden seleccionar manualmente): el reinicio automático de los contactos; o el reinicio de los contactos tras pulsar el botón de reinicio.
Ejemplo:El relé térmico modelo JR16B permite elegir entre reinicio automático o reinicio manual. Su configuración predeterminada es el reinicio automático; para realizar un reinicio manual, hay que desenroscar el tornillo de selección situado junto al orificio redondo.
III. Fallos habituales de los relés térmicos y métodos para solucionarlos
| fenómeno de falla | Causas de la avería | Método de tratamiento |
|---|---|---|
| Inmovilidad o lentitud de movimientos | Valor de corriente de ajuste demasiado alto, elementos térmicos dañados o desoldados, mecanismo de accionamiento atascado, lámina bimetálica envejecida o deformada, etc. | Ajustar adecuadamente el valor de la corriente de calibración, sustituir los elementos térmicos dañados o descolgados, eliminar los factores que provocan el atasco del mecanismo de accionamiento y sustituir las láminas bimetálicas desgastadas o deformadas. |
| Fallo de funcionamiento | Valor de corriente de ajuste demasiado bajo, temperatura ambiente demasiado alta, cables de conexión demasiado finos, tiempo de arranque del motor demasiado prolongado, mecanismos internos flojos, etc. | Ajuste adecuadamente el valor de la corriente de calibración, mejore la temperatura ambiente, sustituya los cables de conexión por otros con la sección transversal adecuada, elija un relé térmico adecuado en función de las características del motor y fije las piezas internas que estén sueltas. |
| Movimientos inestables | Aflojamiento de los componentes internos, deformación de la lámina bimetálica, fluctuaciones en la tensión de alimentación, tornillos de conexión sueltos, etc. | Reforzar los mecanismos internos, ajustar o sustituir la lámina bimetálica, estabilizar la tensión de alimentación y apretar los tornillos de conexión. |
| No hay conexión en el circuito principal o en el circuito de control | Elementos calefactores quemados, tornillos de conexión mal apretados, contactos quemados o pérdida de elasticidad de las láminas de contacto, posición incorrecta de los tornillos de ajuste, etc. | Sustituya la resistencia quemada, apriete los tornillos de conexión, repare o sustituya los contactos y las láminas, y ajuste los tornillos a la posición adecuada. |
IV. Averías habituales y reparación de los relés de potencia inversa
(1) Funciones del relé de potencia inversa
El relé de potencia inversa es uno de los componentes de protección más importantes de las centrales eléctricas de los buques. Su función principal consiste en detectar la dirección de la corriente y, en caso de potencia inversa, desconectar automáticamente el generador de corriente alterna de la red eléctrica, con el fin de garantizar el funcionamiento seguro tanto del grupo electrógeno como de la red. Por ejemplo, el relé de potencia inversa modelo NGJ-1 es un producto de última generación en el mercado nacional; presenta un diseño atractivo, cuenta con todas las funciones necesarias, es fácil de ajustar, dispone de función de autodiagnóstico, es ligero y de tamaño reducido —ocupa solo un tercio del espacio que ocupan los productos similares nacionales— y ofrece una calidad estable y fiable.
(II) Características técnicas del relé de potencia inversa
(2) Alimentación del relé de potencia inversa: 100 V (o 400 V), 50/60 Hz, fases A y C, consumo inferior a 2 V·A.
(3) Cuando la potencia inversa de las unidades que funcionan en paralelo alcanza un valor comprendido entre 3% y 15% de la frecuencia nominal (ajustable de forma continua), tras un retardo de entre 3 y 10 s (ajustable de forma continua), se activa el relé de potencia inversa (un grupo de contactos pasivos normalmente abiertos pasa a estar cerrados).
(4) Condiciones ambientales: temperatura ambiente de 0 a 55 ℃, humedad relativa de 95%; durante la navegación, el buque está expuesto a golpes y vibraciones, así como a niebla de aceite y niebla salina.
(3) Fallos habituales de los relés de potencia inversa y métodos para solucionarlos
Causa: Daños o desgaste de los componentes internos.
Solución: Revisar los componentes internos y sustituir sin demora los que estén dañados o desgastados.
Causas: aflojamiento, desgaste, soldadura o mal contacto.
Solución: Limpiar la capa de óxido, ajustar la presión y, si es necesario, sustituirlo.
Causa: rotura de cable, cortocircuito o deterioro del aislamiento.
Solución: Comprobar la conectividad y el aislamiento, y repararlos o sustituirlos.
Causa: Aflojamiento en los puntos de remachado y baja resistencia de unión.
Solución: Revisar las herramientas y los utillajes, y volver a remacharlos.
Causa: mal contacto del núcleo, presencia de cuerpos extraños o contaminación por aceite.
Solución: Eliminar los cuerpos extraños o las manchas de grasa y asegurarse de que el contacto sea uniforme.
Causa: pines doblados, fragmentos desprendidos y grietas en los aislantes de vidrio.
Procedimiento: Manipular con cuidado y sustituir las piezas dañadas.
Causas: conexiones sueltas, interferencias electromagnéticas o desgaste del relé.
Solución: Refuerza la conexión y aléjate de las fuentes de interferencias.
V. Averías habituales del relé temporizado y su reparación
1. Funciones del relé temporizador:Dispositivo eléctrico que, tras recibir una señal de entrada, tarda un tiempo en responder.
2. Categorías:Según el tipo de retardo, se pueden clasificar en dos grandes categorías: los de retardo al encendido y los de retardo al apagado.
Una vez que se aplica corriente a la bobina, los contactos tardan un tiempo en actuar. Cuando se corta la corriente de la bobina, los contactos vuelven inmediatamente a su posición inicial. Su símbolo se muestra en la figura 19-8.
Figura 19-8: Símbolo de retardo de encendido
Cuando se aplica corriente a la bobina, los contactos se activan inmediatamente; cuando se corta la corriente, los contactos tardan un tiempo en volver a su posición inicial. Su símbolo se muestra en la figura 19-9.
Figura 19-9: Símbolo de retardo tras corte de corriente
3. Fallos habituales de los relés temporizados y cómo solucionarlos
(1) La temporización no es precisa:
Causas: sellado deficiente o fuga de aire en la cámara de aire, obstrucción de las vías de aire, daños en la arandela no magnética, avería del mecanismo del reloj, cambios en la temperatura ambiente, etc.
Solución: Comprobar la estanqueidad, sustituir la cámara de aire o limpiar los conductos de aire; sustituir las piezas dañadas; realizar varias operaciones para solucionar la avería; ajustar los valores de configuración.
(2) Fallo en el suministro eléctrico:
Causas: inestabilidad de tensión, cortocircuito o interrupción en el circuito, mal contacto entre el enchufe y la toma de corriente.
Solución: utilizar una fuente de alimentación regulada; reparar el cableado; sustituir los componentes con mal contacto.
(3) Fallo de los contactos:
Causa: capacidad/presión insuficientes, oxidación de la superficie. Solución: eliminar la capa de óxido (lima de pulir/gasolina); sustituir el relé por uno de mayor capacidad; ajustar la presión del muelle.
(4) Fallos en el sistema electromagnético:
Causas: aislamiento del bobinado dañado, cortocircuito a tierra, fallo del núcleo de hierro.
Solución: Comprobar el aislamiento y las conexiones; sustituir las bobinas dañadas; lijar la superficie de contacto del núcleo de hierro.
(5) No funciona tras conectarlo a la corriente:
Causas: mal contacto en la fuente de alimentación, tensión inadecuada, componentes electrónicos internos dañados. Solución: Asegurarse de que el contacto sea correcto; comprobar la tensión; sustituir los componentes dañados.
(6) Ruidos extraños:
Causa: Daños en la estructura mecánica; sobrecalentamiento de los componentes electrónicos. Solución: Sustituir las piezas mecánicas; garantizar una buena disipación del calor.
(7) Pantalla dañada:
Causa: humedad, componentes electrónicos dañados. Solución: mantenerlo seco; sustituir los componentes dañados.
