Контакторы АВР EKF

Контакторы АВР EKF: технические характеристики, конструкция и применение в схемах автоматического ввода резерва

Контакторы АВР производства компании EKF являются специализированными электромагнитными аппаратами, предназначенными для коммутации силовых цепей в системах автоматического ввода резерва (АВР). Их ключевое отличие от стандартных контакторов заключается в конструктивной возможности механической и электрической блокировки между двумя или тремя идентичными аппаратами, что исключает одновременное включение основного и резервного вводов. Данные устройства формируют основу модульных решений АВР, обеспечивая бесперебойное электропитание ответственных потребителей при пропадании напряжения на основном источнике.

Конструктивные особенности и принцип действия

Контактор АВР EKF представляет собой электромагнитный аппарат модульного исполнения для установки на DIN-рейку. Его конструкция базируется на стандартном контакторе, но включает в себя дополнительные узлы блокировки. Основные компоненты:

• Электромагнитная система: Состоит из катушки управления, магнитопровода и подвижного якоря. Рассчитана на длительную работу в режиме включено (категория AC-1).
• Главная контактная система: Трехполюсные силовые контакты, обычно нормально-разомкнутые (НО), выполненные из серебросодержащего материала для обеспечения высокой коммутационной износостойкости.
• Блок-контакты (вспомогательные контакты): Используются для цепей управления, сигнализации и блокировок. В контакторах АВР их количество и конфигурация (НО/НЗ) подобраны для работы в типовых схемах АВР.
• Механическая блокировка: Ключевой узел. Представляет собой рычажный или поворотный механизм, физически предотвращающий одновременное включение двух сблокированных между собой контакторов. Монтируется на корпуса аппаратов.
• Дугогасительная камера: Обеспечивает гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов под нагрузкой.

Принцип работы в схеме АВР: при исчезновении напряжения на основном вводе контактор этого ввода отключается. После выдержки времени, заданной реле контроля фаз (например, EKF AVR-02/AVR-03), которое отслеживает параметры сети, механизм блокировки освобождает второй контактор, и он включается, подавая напряжение с резервного источника. При восстановлении питания на основном вводе процесс происходит в обратном порядке.

Технические характеристики и модельный ряд

Контакторы АВР EKF серии PROxima (например, модель КМ63-40А АВР) характеризуются рядом ключевых параметров, которые необходимо учитывать при проектировании и выборе.

Основные технические характеристики контакторов АВР EKF

Параметр	Значение / Описание
Номинальный рабочий ток Ie (при AC-1, 40°C)	25А, 32А, 40А, 50А, 63А, 80А, 100А
Номинальное напряжение изоляции Ui	690 В
Номинальное рабочее напряжение Ue	230 / 400 В
Категория применения (по ГОСТ/МЭК)	АС-1 (для чисто активной нагрузки или малоиндуктивной при cosφ ≥ 0.95), АС-3 (для двигательной нагрузки – пуск, отключение вращающихся двигателей)
Механическая износостойкость	Не менее 10 000 000 циклов ВО-ВКЛ
Коммутационная износостойкость (при Ie)	Не менее 300 000 циклов для AC-1; от 500 000 до 1 500 000 для AC-3 в зависимости от тока
Напряжение катушки управления	Переменный ток (AC): 24В, 110В, 230В, 400В. Постоянный ток (DC): 24В, 110В.
Количество и тип вспомогательных контактов	1 НО + 1 НЗ (стандартно), возможны варианты с дополнительными контактами
Степень защиты (IP)	IP00 (защита от касания пальцами, требуется установка в шкаф)
Климатическое исполнение и категория размещения	УХЛ3 по ГОСТ 15150 (для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, работа в закрытых помещениях)
Способ монтажа	На DIN-рейку TH35 (по ГОСТ МЭК 60715)
Материал корпуса	Самозатухающий пластик (полиамид)

Схемы включения и комплектация щитов АВР

Контакторы АВР применяются в двух основных схемах:

• Схема АВР на двух контакторах с механической блокировкой: Наиболее распространенная схема для двух источников питания (основной-резервный). Контакторы механически сблокированы. Управление осуществляется через реле контроля фаз, которое анализирует наличие и качество напряжения на основном вводе и выдает сигналы на отключение одного и включение другого контактора.
• Схема АВР на трех контакторах: Применяется для систем с двумя взаимно резервирующими вводами и секцией шин. Третий контактор коммутирует нагрузку на секцию шин. Между всеми тремя аппаратами также устанавливается механическая блокировка, исключающая любую возможность соединения двух источников между собой.

Типовая комплектация щита АВР на базе контакторов EKF включает:

• Контакторы АВР (2 или 3 шт.) с установленным между ними механическим блоком блокировки.
• Реле контроля фаз и напряжения (например, EKF AVR-02 для двух вводов или AVR-03 для трех).
• Автоматические выключатели (вводные и отходящие) для защиты от токов КЗ и перегрузки.
• Рубильник или переключатель для ручного управления (байпас).
• Контрольно-сигнальную аппаратуру (лампы, кнопки).
• Измерительные приборы (вольтметры, амперметры).

Критерии выбора контакторов АВР

Выбор конкретной модели контактора АВР EKF осуществляется на основе комплексного анализа условий эксплуатации:

1. Номинальный ток: Определяется расчетным током нагрузки. Для активной нагрузки (освещение, ТЭНы) используется значение I_e для категории AC-1. Для двигательной нагрузки (насосы, вентиляторы) необходимо учитывать пусковые токи и выбирать контактор по категории AC-3. Рекомендуется запас по току 10-15%.
2. Напряжение катушки управления: Должно соответствовать напряжению цепей управления щита АВР (чаще всего 230В AC).
3. Количество и тип вспомогательных контактов: Проверяется соответствие требованиям схемы управления для подключения реле, сигнализации, блокировок.
4. Необходимость дополнительных аксессуаров: Могут потребоваться приставки выдержки времени, дополнительные контактные приставки, тепловые реле перегрузки (при работе с двигателями).
5. Условия окружающей среды: Температура окружающего воздуха, высота над уровнем моря (свыше 2000м требует корректировки), относительная влажность, наличие вибраций.

Преимущества и недостатки решений на контакторах АВР

Преимущества:

• Высокая коммутационная способность и износостойкость.
• Быстродействие (время включения/отключения порядка десятков миллисекунд).
• Надежная механическая блокировка, исключающая человеческий фактор.
• Модульность и простота монтажа на DIN-рейку.
• Ремонтопригодность (возможность замены контактора или катушки в полевых условиях).
• Относительно низкая стоимость решения по сравнению с АВР на автоматических выключателях с моторным приводом.

Недостатки (ограничения):

• Ограниченная отключающая способность при коротком замыкании. Контакторы не являются аппаратами защиты, поэтому обязательно требуют установки последовательно включенных автоматических выключателей.
• Износ контактов при частых коммутациях, необходимость периодического технического обслуживания (подтяжка соединений, проверка состояния контактов).
• Как правило, большие габариты полноценного щита АВР по сравнению с компактными блочными устройствами АВР.
• Требуют более сложной схемы управления с внешним реле контроля фаз.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и инструкцией производителя. Ключевые этапы:

1. Установка контакторов на DIN-рейку с соблюдением расстояний для охлаждения.
2. Монтаж механического блока блокировки строго по прилагаемой схеме.
3. Подключение силовых и управляющих цепей с соблюдением моментов затяжки клемм.
4. Проверка механической блокировки вручную до подачи напряжения.
5. Функциональное тестирование схемы АВР в рабочем и аварийном режимах.

Техническое обслуживание включает визуальный осмотр, проверку надежности электрических соединений, контроль состояния контактов, проверку срабатывания механической блокировки и испытание изоляции. Периодичность ТО устанавливается местными инструкциями, но рекомендуется не реже одного раза в год.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между контактором АВР и обычным контактором?

Обычный контактор не имеет конструктивной возможности для установки механической блокировки с другим таким же аппаратом. Контактор АВР оснащен специальными креплениями (пазами, ушками) для монтажа рычажного механизма блокировки, который физически не позволяет включиться второму контактору, пока включен первый. Кроме того, у контакторов АВР часто оптимизирована конфигурация вспомогательных контактов для типовых схем АВР.

Можно ли использовать два обычных контактора с электромеханической блокировкой в схеме АВР?

Да, это возможно, но менее надежно. Электромеханическая (контактная) блокировка осуществляется через размыкающий контакт одного контактора в цепи катушки другого. При сваривании или «залипании» главных контактов эта блокировка может не сработать, что приведет к встречному включению двух источников. Механическая блокировка на контакторах АВР исключает этот риск на физическом уровне.

Как правильно выбрать номинальный ток контактора АВР для двигательной нагрузки?

Для асинхронных электродвигателей выбор осуществляется по категории применения AC-3. Номинальный ток контактора I_e(AC-3) должен быть равен или превышать номинальный ток двигателя. При частых пусках или тяжелых условиях пуска (высокий момент инерции) рекомендуется выбирать контактор на одну-две ступени выше. Обязательно используется тепловое реле перегрузки, настроенное на номинальный ток двигателя.

Что будет, если произойдет короткое замыкание на нагрузке при работе АВР на контакторах?

Контактор не предназначен для отключения токов короткого замыкания. Защиту от КЗ обеспечивает автоматический выключатель, установленный перед контактором на каждом вводе. При КЗ сработает соответствующий автоматический выключатель, отключив аварийную цепь. Схема АВР, получив сигнал о пропадании напряжения на этом вводе (например, через реле контроля), переключит питание на резервный источник, если он исправен.

Какое реле контроля фаз рекомендуется использовать с контакторами АВР EKF?

EKF предлагает специализированные реле для схем АВР: AVR-02 (для двух вводов) и AVR-03 (для трех вводов). Они полностью совместимы по логике работы и интерфейсу. Также могут применяться реле других производителей (например, Carlo Gavazzi, Finder, Siemens), но при этом необходимо тщательно согласовывать выходные контакты реле (их мощность) с катушками контакторов и корректировать схему управления.

Требуется ли дополнительная защита катушки контактора?

Рекомендуется. Для подавления перенапряжений, возникающих при отключении индуктивной нагрузки (катушки контактора), и увеличения срока ее службы, параллельно катушке следует устанавливать варисторный ограничитель перенапряжений или RC-цепь (демпфер). Многие современные контакторы EKF уже имеют встроенную варисторную защиту, что указано в технической документации.

Как осуществляется ручное управление в щите АВР на контакторах?

Для ручного управления (режим «Байпас») в схему добавляется переключатель (рубильник) с тремя положениями: «Ввод 1», «0 (Выкл.)», «Ввод 2». Этот аппарат ставится в разрыв силовой цепи после автоматических выключателей и до контакторов. В ручном режиме контакторы отключаются от управления, и коммутация осуществляется непосредственно рубильником, что полезно при обслуживании схемы АВР.