Лучшие блоки вспомогательных контактов на 2022 год

В работе электрических цепей постоянно возникают ситуации, когда требуется включить или выключить на расстоянии какие-либо установки и оборудование. Для решения этих задач широко используются электромагнитные контакторы, работающие с разными видами токов. В нормальном рабочем режиме коммутационных устройств предполагается частое выполнение подобных операций – примерно 1500 в течение часа. Устройство и принцип работы контакторов позволяет активно применять их для управления двигателями высокой мощности, установленными на электровозы, трамваи, троллейбусы, лифты и другую технику, и оборудование.

Компоненты и составляющие коммутационного устройства

Существуют устройства с другими разновидностями приводов – гидравлические и пневматические. Тем не менее, электромагнитные контакторы являются основными, поскольку они более универсальны, эффективны и устойчивы к износу.

Действие устройств электромагнитного типа осуществляется благодаря взаимодействию всех узлов, деталей и компонентов, составляющих цельный прибор.

Каждый контактор переменного и постоянного тока состоит из:

• Главные (основные) контакты. Замыкают и размыкают цепь высокого напряжения и способны в течение длительного времени работать под воздействием тока с установленным номиналом. Контактные группы выдерживают циклы включений-выключений в больших количествах и с высокой частотой. Когда контакты принимают нормальное положение, через втягивающую катушку перестает поступать ток, а механические защелки переходят в свободное состояние. Конструкция основной контактной группы может быть рычажной, с двигающейся системой поворотов, или мостиковой – с прямым ходом.
• В устройство контактора входит камера для гашения электрической дуги. Используется в устройствах постоянного тока. Конструкция данного элемента имеет щели, расположенные продольно, а непосредственное гашение осуществляется действием поперечных магнитных полей. Возбуждение таких полей осуществляется при помощи дугогасительной катушки, подключаемая в последовательную цепь вместе с контактами.
• Система гашения дуги. Ее использует контактор переменного тока. С ее участием гасится электрическая дуга, возникающая в момент, когда размыкаются основные контакты. Конфигурация данной конструкции и методы гашения выбираются по рабочему режиму и параметрам тока в конкретной цепи. Внутри камеры устанавливается специальная решетчатая конструкция, при попадании на которую большая дуга разделяется на несколько небольших осколков и полностью гаснет при переходе тока через нулевую отметку.
• Детали, используемые в электромагнитной схеме. Сюда входят магнитный сердечник, якорь и катушка, а также крепежные материалы. Такая схема позволяет управлять прибором на расстоянии, включать и отключать цепь. Ее можно настроить на выполнение определенных операций – включать якорь и удерживать его во включенном состоянии, или всего лишь включать якорь. Для поддержки замкнутого положения существует специальная защелка. Обесточивание катушки и полное выключение контактора производится собственным весом всей системы, но, как правило, для этой цели используются конструкции, состоящие из отключающих пружин.
• Дополнительные контакты (вспомогательные). Предназначены для коммутаций в цепях, управляющих прибором, и на участках с блокирующей и сигнальной функцией. Через эти контакты ток может проходить достаточно долго, но не выше 20 А, а выключение происходит при силе тока не выше 5 А. Контакты могут быть замыкающего и размыкающего действия, многие из них имеют мостиковую конструкцию.

Маркировка и типы

Существует несколько наиболее распространенных коммутаторов. Их помогает различать обозначение на поверхности устройства. Также марку указывает сертификат и паспорт приспособления. Предлагаем рассмотреть наиболее распространенные:

1. КТ и КТП – это крановые контакторы, работающие в сетях постоянного и переменного токов. У них чрезвычайно высокая износостойкость – до нескольких миллионов повторений циклов. Частота тока не должна превышать 50 Герц, напряжение до 380 Вольт;
2. КМИ – это малые пускатели, которые применяются для контроля работы асинхронных двигателей типа АИР и т. д. Они работают в сети, где сила тока не превышает 9 — 95А. Главной особенностью является возможность установки коммутаторов в неблагоприятных участках с повышенным уровнем влажности и пыли. Их аналогом является устройство класса КТЭ 400А EKF, но в нем максимальный допустимый ток доходит до 400 А;

3. Назначение электромагнитных коммутаторов типа КТИ от IEK и ABB напоминает КМИ, за исключением того, что они контролируют работу трехфазных асинхронных двигателей. Иными словами, у них более широкий диапазон действия. Они быстро переключают нагрузку (на смену режима уходит приблизительно 2 секунды). Работают до 660 вольт;
4. КНЕ применяются в сетях тока, могут быть морскими и тропическими. Поддаются монтажу на судах, поэтому получили широкое использование на разнообразных морских предприятиях, теплоходах;
5. ПМ и ПМЛ относятся к бытовым пускателям, с силой тока от 2 ампер. Довольно распространены в системах сигнализации, иллюминации. Их аналоги – электропневматические коммутационные устройства;
6. Тиристорные приборы серии ТКПМ-121, КТП-121, КПД-121 предназначены для коммутации крановых механизмов. Работают в условиях напряжения до 550 вольт и частоте до 50 герц. Производство осуществляется на заводе ИЭК;

7. Из импортных приборов можно выделить электромагнитные контакторы Siemens, у которых параметры работы позволяют применять их для подключения и контроля иностранного станочного оборудования;
8. Пускатели типа КПВ и КТПВ имеют магнитный способ устранения дуги, что является огромным преимуществом сравнительно с другими типами. Активно используются для тягового состава, электроподвижного транспорта и прочих сложных механизмов.

Принцип действия контакторов

Основной деталью контактора, которая сразу же бросается в глаза, является катушка с проводами. Изнутри у нее располагается сердечник, соединенный механически с контактами. Данные элементы осуществляют замыкание или размыкание электрической цепи, создавая течение или, наоборот, прекращая движение тока. Медная или стальная каркасная оболочка придает катушке необходимую жесткость и способствует более эффективному остыванию деталей прибора.

Принцип работы контактора заключает в себе определенные действия противоположного характера. После поступления на катушку напряжения, возникает магнитное поле, под влиянием которого сердечник начинает движение снизу-вверх. В результате, происходит замыкающее соединение цепи и возникновение тока, приводящего в движение подключенное электрооборудование. Когда движение электричества прекращается, сердечник, под воздействием пружинной системы, возвращается к своему начальному состоянию. В результате, цепь размыкается и электрооборудование выключается.

Функция включения-выключения контакторного устройства состоит в действии специального кнопочного мини-аппарата с кнопками ПУСК (черного цвета) и СТОП (красного цвета). При надавливании на каждую из них контакты, соответственно, замыкаются и размыкаются. Потенциал поступает на катушку и происходит замыкание силовых контактов. Они остаются во включенном состоянии даже после возврата пусковой кнопки в первоначальное состояние. Эта функция осуществляется с помощью вспомогательных блок-контактов.

Принцип действия контактора заключается еще и в действии коммутационной схемы, где участвуют две цепи. Первая из них – управляющая, передающая питание на катушку. После замыкания контактов в действие вступает высоковольтная цепь, ток в которой намного выше, чем в управляющей схеме.

Главное назначение

Работая с электрическими сетями, электромонтажнику необходимо постоянно включать или выключать различные устройства, модули или нагрузки, а также следить за правильностью их работы. В домашних условиях все легко, для осуществления этих процессов используются рубильники, посредством которых электрооборудование включается или отключается. Такие приборы эффективны и просты, но у них есть один существенный недостаток – механический износ. Поэтому для работы с габаритными электрическими системами этот тип не подойдет, а вот контактор справится с подобными работами на 5 баллов. Кроме того, элемент обладает высоким сроком эксплуатации, что позволяет проводить циклы включения и выключения не сотню, а десятки тысяч раз в час. Но главная особенность совершенно другая – прибор дает возможность контролировать нагрузку, находясь на значительном удалении от места установки, что повышает безопасность эксплуатации.

Блоки вспомогательных контактов применяются в каждой области человеческой жизни. Благодаря им происходит включение уличных фонарей или отключение некоторых линий электропередачи (трамвайных, жд линий и т.п.) на расстоянии. Также система полезна в строительной и производственной сфере, так как она позволяет безопасно запустить мощные силовые установки или подобное оборудование.

Контакторы используются и в жилых домах, например, при помощи этого устройства пользователь может включать или отключать электронагревательный котел, управлять вентиляцией, насосом, который используется в канализационных системах и т.п. Это относительно новое устройство, позволяющее осуществлять контроль дома в одном месте, а не ходить из одной комнаты в другую. Поэтому при строительстве нового коттеджа блоки вспомогательных контактов занимают отдельное место.

Подобное оборудование обладает высокой электробезопасностью, так как минимизирует шанс возникновения пожаров из-за возникновения перенапряжений.

К преимуществам этого оборудования относят:

• Подключение к любой электрической сети;
• Небольшие габариты;
• Не издают шума при работе;
• Используются при высоких показателях мощности или тока;
• Простая установка и эксплуатация;
• Функционируют в различных условиях.

Классификация и виды контакторов

Поскольку коммутационные устройства и автоматические выключатели применяются во многих областях, они выпускаются под выполнение конкретных задач, с необходимыми параметрами и техническими характеристиками. Эти данные необходимы при решении задачи, как выбрать контактор.

Все разновидности коммутирующих устройств можно классифицировать по их характерным признакам и другим показателям:

• Токи во всех цепях могут быть постоянными или переменными. Вполне естественно, что и контактор будет тоже переменного или постоянного тока
• Численность главных полюсов, составляющее 1-5 единиц.
• Параметры токового номинала силовой цепи. Находятся в границах 1,5-4800 А.
• Характеристики номинального напряжения. При постоянном токе – 27-2000 В, при переменном токе 110-1600 В. Показатели частоты переменного тока составляют 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000 и 10000 Гц.
• Номинал напряжения катушки управления. При постоянном токе – 12-440 В, при переменном токе – 12-660 В с частотой 50 Гц. Существуют устройства переменного тока на 24-660 В, с частотой 60 Гц.
• Существуют различия по типу соединений проводников во всех видах используемых цепей, методам установки, подключению наружных проводов и прочим показателям.

Ошибки при выборе

Некоторые ошибочно в первую очередь смотрят на дугогасительные камеры, считая, что если они есть, тогда перед ними контактор.

Якобы они нужны для гашения токов, начиная с 5-й величины. Пятая величина – ток равный I=100А.

При этом думая, что пускатель рассчитан только на малые токи (до 100А).

Сторонники данной классификации даже придумали собственную градацию:

• реле – это устройства для малых токов

• пускатели – для средних

• контакторы – для больших токов

У этих моделей пускатели рассчитаны на токи от 10 до 100А, а контакторы от 10 до 800А. Отсюда и пошла неразбериха.

ПМЛКМЭПАЕПМА

Якобы, если устройство более 100А, значит оно относится к контакторам. На некоторых упаковках даже указываются, казалось бы, прямо противоположные надписи. С одной стороны пишется:

• ПМ – пускатель магнитный

И тут же с другой:

• Contactor

Чему верить и что говорят об этом правила и документация? Чтобы это понять, в первую очередь найдем определения этих устройств и посмотрим в чем заключаются отличия.

Параметры и технические показатели

К основным показателям электро-магнитных контакторов относятся следующие:

• Численность главных контактов. Для устройств постоянного тока их число – 1-2, переменного тока – 2-5.
• Показатель токового номинала в силовой цепи.
• Значение предельной коммутационной способности устройства. Означает показатель максимального тока, который может быть отключен контактором без утраты эксплуатационных качеств.
• Номинальное напряжение силовой цепи – не более 660 В, управляющей цепи – 12, 24, 48, 110 и 220 В. По этим данным подбираем нужное устройство.
• Устойчивость к коммутационному износу пускателей, составляющая до 2 млн. циклов. Прибор должен выдерживать установленное количество коммутаций под действием тока в силовой цепи, и быть пригодным для последующего использования.
• Устойчивость к механическому износу, рассмотренная выше. Означает число срабатываний без тока в силовой цепи. У контакторов этот показатель равен 10-20 млн. циклов, по нему выбирают необходимый прибор.
• Продолжительность собственного времени включения. Это временной отрезок от момента включения (подачи команды) и до момента, когда контакты окажутся полностью замкнутыми.
• Продолжительность собственного времени отключения. Начинается от момента подачи команды на выключения и до полного гашения электрической дуги.
• Значение токовых характеристик на дополнительных контактах, их количество и тип. По своим функциям они могут быть замыкающего и размыкающего действия.

Технические характеристики на самом контакторе

В ряде стран, лошадиные силы до сих пор применяются, хотя и есть рекомендации международной организации по метрологии о том, чтобы лошадиную силу исключить из употребления.

Далее указываются общие рекомендации по выбору автоматических выключателей или предохранителей.

• надпись CB – Circuit Breaker относится к автоматам

• Fuse – к предохранителям

Обязательно прописывается максимальное рабочее напряжение (а.с. max).

Cont. current – это длительный номинальный ток при категории нагрузки АС1.

Если говорить упрощенно, то категория АС1 – это нагрузка типа утюг или обыкновенный нагреватель.

AWG 6-14 Cu – показывает сечение проводов, которые можно подключать к контактам.

Измерение идет в западных единицах. Для того, чтобы узнать аналог нашего сечения в мм2, потребуется воспользоваться таблицей перевода AWG в мм2.

Более точные цифры в привычных единицах измерения, можно также найти в технических данных на сайте производителя, либо воспользоваться вот здесь специальной программой конвертером lb-in в Nm (ньютон-метры).

Lb-in расшифровывается как фунт на квадратный дюйм.

Качественные контакторы всегда имеют надписи о наличии сертификатов, которым соответствует данный механизм.

Ith-40А – условный тепловой ток в открытом исполнении. Проще говоря, это тот ток, который может через себя пропустить контактор при нормальных условиях окружающей среды.

Ui=690V – номинальное напряжение изоляции изделия.

IEC/EN 60947-4-1 – соответствие пускателя данному стандарту. ГОСТ Р50030.4.1-2012 – это наш модифицированный аналог этого стандарта.

Uimp=6kV – допустимое импульсное перенапряжение.

В отдельной табличке указываются возможные подключаемые к контактору мощности, в зависимости от питающего напряжения.

Мощности прописываются уже в киловаттах. У некоторых может возникнуть вопрос, почему такая разница в зависимости от напряжения.

Объясняется это просто. По большому счету, контактору все равно на какое напряжение рассчитана нагрузка. Самое главное, это величина тока, протекающего через его контакты.

Например, у вас есть напряжение 100В и ток 10А. Нагрузка в этом случае будет 1кВт.

А если напряжение будет в 2 раза больше, т.е. 200В, то при подключении той же нагрузки в 1кВт, через изделие будет течь ток в 2 раза меньше I=5А.

Поэтому, чем ниже напряжение, тем меньшей мощности нагрузку можно подключить к контактору. При этом, всегда обращайте внимание, для какого типа нагрузки указаны данные.

Например в данной случае, мощности указаны для нагрузки AC3. Образец такой нагрузки – асинхронный двигатель.

JIS C8201-4-1 – это японский промышленный стандарт. Соответственно, здесь также прописывается возможные подключаемые к контактору мощности, в зависимости от питающего напряжения по данному стандарту.

Почему прописывается такой большой и странный набор напряжений? Потому что в различных странах разные стандарты, которые и определяют уровни силовых напряжений.

Например, в Японии в обычной розетке 100 вольт. А для мощных нагрузок применяется уже 200В.

Конструктивные элементы

Каждый контактор КМИ оборудуется катушкой или электромагнитом, составляющим основу прибора. Питание данного компонента осуществляется в широком диапазоне напряжений – 12-380 вольт. Перед подключением нужно точно установить рабочий ток электромагнита, указанный в паспорте или в боковой части корпуса катушки.

Следующий важный элемент конструкции – сердечник. Он представляет собой сборную конструкцию с металлическими пластинами, пропитанными лаком. Сердечник состоит из неподвижной и подвижной частей. Первая часть служит для размещения катушки, а другая часть – подвижная – предназначена для расположения подвижных контактов. Крепление неподвижных контактов выполняется с помощью винтов к пластмассовому корпусу прибора. Подвижные – крепятся к сердечнику специальным изоляционным держателем. В наконечники полюсов неподвижной части запрессованы короткозамкнутые кольца из алюминия, устраняющие эффект детонации.

Площадь соприкосновения контактных напаек в разных конструкциях ИЭК может отличаться. Она зависит от рабочего тока силовых цепей, который может быть пропущен контактором. В связи с этим, каждый тип прибора имеет свою величину – первую, вторую, третью и т.д. Большинство из них оборудовано четырьмя контактными парами: три предназначены для силовой цепи, а один – является дополнительным и выполняет различные функции. Он блокирует цепь управления, включает звуковую или цветовую сигнализацию, частично обеспечивает автоматическую релейную защиту управления электроустановок.

Соединение проводников осуществляется при помощи специальных соединительных контактов. Они имеют овальную форму, благодаря которой повышается надежность фиксации. Для небольших проводов используются закаленные тарельчатые шайбы, а под проводники большого сечения предусмотрена зажимная скоба. Насечки на контактах еще больше повышают надежность фиксации, увеличивают площадь контакта и снижают нагрев проводов.

Когда на катушку поступает питание, это приводит к появлению электромагнитного эффекта. Под его влиянием металлический цилиндр начинает двигаться вверх, после чего происходит замыкание контакта. Цепь, подающая питание к катушке, считается управляющей, а напряжение в ней достаточно низкое, в пределах 24 вольт. Другая цепь, которая замыкает контакт является силовой, поскольку по ней проходит ток с напряжением, достигающим 660 вольт. При отсутствии подачи питания металлический сердечник под действием пружины возвращается в исходное положение, а цепь оказывается разомкнутой.

Чем отличается контактор от пускателя?

На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.

Пускатель может содержать два контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.

Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.

Монтаж пускателей

Монтаж электромагнитных контакторов производится двумя способами: на DIN-рейку или с помощью прочных оцинкованных болтов.

Крепление аппаратуры на DIN-рейке

Крепление контакторов на DIN-рейке производится, благодаря наличию на задней части основания специального паза с выдвижным стопором. Для того чтобы зафиксировать пускатель стопор паза выдвигают до конца, устройство надевают на металлическую или пластиковую рейку шириной 35 мм, после чего стопор возвращают в исходное положение. Закрепленный таким способом пускатель можно при необходимости быстро демонтировать и заменить новым.

Крепление болтами

Крепление контактора с помощью болтов происходит следующим образом:

• В панели, на которой планируется закрепить устройство, сверлится несколько отверстий;
• При помощи метчика в просверленных отверстиях нарезается внутренняя резьба нужного диаметра;
• Болты вставляются в отверстия на корпусе пускателя и вкручиваются в нарезанную резьбу на панели.

По сравнению с DIN-рейкой, такой способ монтажа более надежен, но при этом требует значительно больших затрат времени и сил.