Что такое контактор: для чего нужен, принцип работы, виды, отличие от пускателя

Контактор, если говорить простым языком, представляет собой устройство, которое действует как выключатель: при подаче на него электрического напряжения его контакты замыкаются, и нагрузка начинает работать, тогда как при отсутствии напряжения контактор размыкает цепь, тем самым отключая электропитание.

Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения

В процессе выполнения электромонтажных работ на высоковольтных линиях, а также при подключении мощных потребителей электроэнергии и различного промышленного оборудования, электромонтажник неизбежно сталкивается с устройством, называемым контактор. Для опытного специалиста нет сомнений в назначения и функционале контактора, однако для людей, не имеющих глубоких знаний в области электротехники или тех, кто только начинает знакомиться с этой специальностью, понимание термина «контактор» может потребовать более детального изучения. Контактор – это весьма удобное устройство, предназначенное для эффективного управления электроэнергией, и чтобы понять его назначение, необходимо углубиться в его изучение.

Что такое контактор и для чего он нужен

В электрических сетях постоянно возникает необходимость включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. В повседневной жизни для таких целей используются механические выключатели и рубильники. Однако у таких устройств существует достаточно ограниченный срок службы и ресурс износостойкости, а управление большими электрическими системами с помощью механических выключателей становится неэффективным и неудобным. Именно поэтому было разработано устройство, которое имеет значительно больший ресурс работы. Контактор позволяет выполнять циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час и, что особенно важно, предоставляет возможность дистанционного управления нагрузкой. Проще говоря, это устройство, которое выполняет функции выключателя, но на более высоком уровне.

Контактор – это электромагнитное устройство, предназначенное для частых включений и выключений электрических цепей с возможностью дистанционного управления.

Электромагнитные контакторы находят применение во всех сферах нашего повседневного существования. Они являются важными элементами, которые обеспечивают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, а также линиями транспортных систем (таких как трамвайные, троллейбусные, железнодорожные) и широко используются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей и другого оборудования.

Более того, такие устройства применяются также и в жилых домах: например, для включения конвекторов отопления, водонагревателей, управления вентиляционными системами, насосами для водоснабжения или канализации. Технологические разработки не стоят на месте, и в современном мире система «умный дом», управляемая с помощью контакторов или групп таких приборов, постепенно внедряется в жизнь обыкновенных людей.

Контакторы являются важными компонентами электробезопасности и в значительной мере способствуют предотвращению пожаров, которые могут возникать из-за перегрева электрооборудования или повреждения силовых линий.

У данных устройств есть ряд преимуществ по сравнению с различными прочими модулями:

• Возможность подключения к любой электрической сети;
• Компактные размеры;
• Абсолютная бесшумная работа;
• Способность к эксплуатации при высоких мощностях и больших токах;
• Простота монтажа и легкость в эксплуатации;
• Устойчивость к различным условиям окружающей среды.

Конструкция и принцип работы

Контактор состоит из нескольких ключевых систем:

1. Контактная система. Она включает в себя подвижные, неподвижные и вспомогательные контакты. Первые (подвижные) и вторые (неподвижные) отвечают за основной функционал контактора, в то время как третьи (вспомогательные) выполняют задачу управления и сигнализации.

2. Электромагнитная система. Эта система представлена катушкой с сердечником, её предназначение заключается в подаче управляющих токов, что дает возможность дистанционного управления прибором.

3. Дугогасительная система. Данная система включает специальные камеры, установленные на основных контактных элементах. При размыкании контактов возникает электрическая дуга, которую эта система успешно гасит, обеспечивая пожаро- и электро безопасность, а также защищая сеть от серьезных повреждений.

Принцип работы контактора довольно прост: в своем обычном состоянии подвижные и неподвижные контакты не соприкасаются. Когда возникает необходимость пропустить электрический ток, на контактор подается напряжение, после чего они замыкаются.

Когда подача напряжения прекращается, контакты снова автоматически размыкаются и остаются в этом положении до следующего включения. Нормальное разомкнутое состояние гарантирует безопасность эксплуатации электрической сети.

Контакторы могут применяться как в промышленности, так и в быту. Разумеется, для каждой из этих сфер необходимо выбирать устройство с соответствующими техническими характеристиками.

Виды контакторов

Помимо собственно контакторов существуют еще два типа подобных устройств: реле и пускатели. Несмотря на то, что их принцип работы схож, они различаются некоторыми конструктивными особенностями и сферами применения.

Реле обычно применяется для управления маломощными электрическими цепями. Например, оно может использоваться для сигнализации в различных системах освещения и прочих аналогичных применениях.

Размыкание цепи может зависеть от множества параметров (например, от мощности или напряжения), в зависимости от подтипа реле. Некоторые модели даже оснащены функцией задержки отключения, как, например, Legrand 412401.

Что касается магнитного пускателя, то он более схож с контактором, чем реле, поэтому их часто путают. Но по факту имеются принципиальные различия.

Во-первых, контактор предназначен только для установки в помещении, так как его конструкция не рассчитана на достаточно суровые погодные условия. Пускатель, наоборот, имеет надежную пластиковую защиту, что делает его устойчивым к осадкам и механическим воздействиям, таким как случайно упавшая ветка. Некоторые модели дополнительно оборудованы металлическими кожухами, что гарантирует их долговечность.

Тем не менее, по широте применения выдача пускателей немного уступает. Во-первых, они не имеют дугогасительной системы, что означает, что для высокомощных сетей они не подходят. Во-вторых, пускатели предназначены для работы с асинхронными трехфазными двигателями переменного тока, и, соответственно, они оснащены тремя парами силовых проводов.

Контакторы же способны работать с любыми цепями переменного тока, и количество полюсов в них варьируется от двух до четырех. Из-за этого контакторы зачастую имеют большие габариты по сравнению с магнитными пускателями.

Как работает контактор

Рабочий процесс устройства осуществляется посредством замыкания движущихся контактов и дальнейшего размыкания неподвижной группы. Эти операции могут позволить либо пропустить электроток, либо остановить его. Стандартные переключатели выполняют аналогичные функции. Однако контактор отличается от обычного выключателя определенными специфическими особенностями: во-первых, проходит дополнительная проверка позиций контактов, а также добавлены элементы, повышающие безопасность.

Нормальное положение, в котором контакты остаются разомкнутыми, является стандартным для данного устройства. Контакты нельзя зафиксировать в замкнутом состоянии механическими средствами: подобная функция не предусмотрена. При подаче напряжения цепь замыкается, а при его отсутствии – размыкается. Контактор является сложным вариантом переключателя, поэтому для него и предъявляют более высокие требования по безопасности и качеству.

Основные принципы работы:

• Совокупность контактных систем;
• Взаимодействие с электромагнитными механизмами;
• Возвращение в исходное положение.

Дополнительные контакты могут иметь подвижное или фиксированное положение в конструкции устройства. Магнитный механизм включает в себя систему, состоящую из якорного компонента, сердечниковой детали и нескольких катушек. Воздействие специальной пружины обеспечивает возвращение группы контактов в изначальную позицию. При подаче направленного электрического тока происходит магнетизация сердечника, который притягивает якорные элементы. Якорь обрабатывается со специальной площадкой, где располагается движущаяся группа контактов и электронных устройств. При движении якоря происходит взаимодействие между подвижной и неподвижной группами контактов, в результате чего замыкается электрическая цепь.

Характеристики контакторов

При выборе подходящего устройства важно понимать его назначение, особенности и технические характеристики. Контакторы могут отличаться друг от друга по множеству параметров. Основные различия заключаются в технических характеристиках и допустимой мощности устройства, а также в принципе его работы.

Главные характеристики:

• Тип напряжения (номинальное или предельное);
• Наличие защиты от короткого замыкания;
• Совместимость с автоматическими выключателями;
• Способность осуществлять регулирование выключателя;
• Специфические параметры и характеристики сопротивления;
• Уникальные особенности расцепителя и других конструктивных элементов.

Контакторы могут иметь различные уровни номинального напряжения и типы электрического тока. Также в управляющей цепи допускаются отличия по типу проводимости тока и номинальному напряжению. Конструкция может содержать различное количество полюсов, и это также повлияет на целевое предназначение устройства. Возможно наличие дополнительных блоков и вспомогательных систем.

Отличия в корпусе и конструкции оказывают влияние на способ установки электрического компонента. Внутренние элементы могут быть съемными или интегрированными, то есть их нельзя демонтировать. Методы крепления также бывают разнообразными и зависят от предпочтений по монтажу и места установки. Способы подключения проводников определяются спецификой сборки. Уровни безопасности и защитные функции устройства имеют значительное влияние на его работоспособность и потребляемую энергоемкость.

В заключение, чтобы избежать распространенных ошибок, выбирая контактор, ориентируйтесь на номинальную мощность в соответствии с его категорией применения, а также правильно подбирайте проводники (как входящие, так и исходящие), учитывая их сечение и тип.

Ошибка при неправильном выборе контактора по его номиналу с соответствии к категории применения; также неправильный выбор проводников по типу и сечению.

Рекомендуется подходить к выбору контактора индивидуально, внимательно изучая все рекомендации производителя.

Плохой контакт на силовых клеммах может приводить к их нагреванию, выгоранию клеммы, а также к следующему перегреву неподвижного контакта. Как и в случае с управляющими цепями, важен качественный монтаж изначально, а также регулярный визуальный осмотр и профилактическое обслуживание для подтяжки винтов.

Серия контакторов DILMC 7-15A от компании Eaton располагает пружинными зажимами на силовых контактах, а вся серия DIL имеет сдвоенные клеммы для подключения как силовых, так и вторичных цепей.

Для защиты от короткого замыкания используются такие устройства, как предохранители (плавкие вставки) или автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем.

Наиболее эффективная мера безопасности по защите от короткого замыкания — это целый комплекс профилактических мероприятий для питающей сети, включая контроль целостности изоляции, защиту от механических повреждений, своевременные модернизации сети, плановые внешние осмотры и необходимый ремонт.

Для защиты от перегрузок электродвигателей применяются следующие средства: предохранители (плавкие вставки типа aM), автоматические выключатели, предназначенные для защиты двигателей, тепловые реле, реле перегрузки, а также реле контроля тока. Автоматические выключатели PKZM, PKE и NZM-M от Eaton также разработаны специально для защиты электродвигателей. К ним учитываются характеристики пуска электродвигателя с исключением ложных срабатываний электромагнитного расцепления при запуске, а также возможность регулировки с учетом тока перегрузки. Адаптер может использоваться для удобного монтажа пусковой сборки MSC.

Хотите сократить время на обслуживание – используйте модели контакторов с пружинными зажимами, как, например, серию DILMC от компании Eaton.

Асимметрия фаз и потеря одной из фаз в силовой цепи.

Причиной асимметрии сети может являться неравномерная однофазная, а иногда и двухфазная нагрузка, которая приводит к перегрузке одной или двух фаз.

Если одна фазa выпадает, оставшиеся две перегружаются, так как электродвигатель начинает работать в режиме неполной фазы.

Старение контактора – это процесс выработки как электрического, так и механического ресурса.

Каждый контактор обладает своим ресурсом и подвержен старению. Чтобы продлить срок службы контактора, важно придерживаться всех вышеописанных рекомендаций и технических решений.

Меры предосторожности для защиты электродвигателей от сваривания главных контактов.

С целью обеспечения безопасного отключения для потребителей с повышенными требованиями (категории 3 и 4 по EN 954-1) рекомендуется применять два контактора, соединенных последовательно.

Также рекомендуется использовать реле контроля состояния контакторов, которое следит за состоянием главных контактов на предмет их сваривания. Для этого контрольное напряжение контактора сравнивается с состоянием его контактов и, при несоответствии, реле отключает вышестоящий автоматический выключатель или выключатель-разъединитель с помощью расцепителя минимального напряжения. В арсенале компании Eaton имеется реле контроля контакторов CMD.

В заключение, следует отметить, что контакторы от Eaton предлагают широкий спектр дополнительных полезных функций и конструктивных особенностей по сравнению с большинством производителей контакторов, включая Rade Koncar. Однако, стремясь к максимальной функциональности и выдающимся характеристикам, важно помнить о главном принципе работы контактора – его основная задача заключается в коммутировании, и это нужно выполнять как можно эффективнее.

Что такое модульные контакторы?

По сути, модульный контактор – это электромагнитное устройство, в конструкцию которого включены как подвижные, так и неподвижные контакты, количество которых варьируется в зависимости от модели устройства. Эти контакты безостановочно замыкаются и размыкаются, что обеспечивает подачу или отключение тока в электрической цепи. В отличие от других подобных устройств, модульный контактор нельзя управлять механическим образом: в обычном режиме контакты находятся в разомкнутом состоянии, и замыкание цепи вручную невозможно. Как только подается напряжение, они замыкаются, что делает использование оборудования более безопасным. По сравнению с традиционными переключателями, такие устройства отличаются более высоким качеством используемых материалов и сборки, что дополнительно снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций. К преимуществам таких контакторов также стоит отнести их бесшумную работу, простоту установки и компактные размеры.

• трехполюсные;
• двухпозиционные;
• модифицированные.

Каждый тип обладает уникальными характеристиками – как конструктивными, так и особенностями использования. Например, трехполюсные контакторы имеют в своей конструкции два встроенных тепловых защитных реле и предназначены для работы в сетях переменного тока, а модифицированные контакторы могут оснащаться пускателями реверсивного или нереверсивного типа. Выбор той или иной модели зависит от места установки, типа сети и предполагаемого способа использования.

Использование модульного контактора в квартире

Коммутационные устройства в квартирах устанавливаются для включения и отключения мощных нагрузок:

• освещения;
• отопительных систем;
• вентиляционного оборудования.

Тем не менее, гораздо чаще такие устройства устанавливаются не в квартирах, а в частных домах, где с их помощью осуществляется включение и отключение двигателей, насосов и других мощных агрегатов. Для использования в квартире и частном доме отлично подойдут модульные контакторы ABB, которые монтируются на DIN-рейку. Особенностью таких устройств является возможность установки рядом с другим модульным оборудованием, позволяющее сэкономить до 15% полезного пространства внутри электрощитка.

Приобрести модульные контакторы на выгодных условиях можно в компании «СКМ Электро», которая специализируется на комплексных поставках электрооборудования. В каталоге представлены коммутирующие устройства для построения электро сети от ведущих мировых брендов, что гарантирует надежность и долгосрочность оборудования. Клиенты могут рассчитывать на доступные цены на продукцию, а также на качественный сервис. Мы поможем смонтировать в квартире или доме надежную, удобную и безопасную электрическую сеть.