Контакторы Электротехник: технические характеристики, конструкция и применение

Контакторы серии КТ производства завода «Электротехник» (г. Уфа) представляют собой электромагнитные аппараты дистанционного управления, предназначенные для частых коммутаций силовых цепей постоянного и переменного тока. Они являются ключевым элементом в системах автоматического управления электроприводами, пуска мощных двигателей, компенсации реактивной мощности и других промышленных установках. Основное отличие от обычных пускателей — способность работать в сетях постоянного тока и коммутировать большие токи (до 630А и выше) при высокой механической и коммутационной износостойкости.

Принцип действия и конструктивные особенности

Принцип работы контактора «Электротехник» основан на воздействии магнитного потока, создаваемого втягивающей катушкой, на подвижную часть магнитопровода. При подаче управляющего напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, силовая контактная группа замыкается, а блок-контакты (используемые в цепях управления и сигнализации) переключаются. При снятии напряжения под действием возвратной пружины или собственного веса якорь возвращается в исходное положение, размыкая главные цепи.

Конструктивно контакторы КТ состоят из следующих основных узлов:

• Магнитная система: Состоит из Ш-образного или П-образного сердечника, катушки и якоря. Для уменьшения вибрации и шума на полюсах сердечника установлены короткозамкнутые витки. В контакторах постоянного тока магнитопровод массивный, цельный; для переменного тока — шихтованный из электротехнической стали.
• Контактная система: Включает главные силовые контакты (обычно мостикового типа с серебряными или металлокерамическими накладками) и блок-контакты (маломощные, для цепей управления). Конструкция обеспечивает двойной разрыв цепи на полюс.
• Дугогасительная система: Критически важный узел для отключения больших токов. В контакторах постоянного тока используется камера с дугогашением в продольном магнитном поле и деионной решеткой. В аппаратах переменного тока применяются камеры с деионными решетками, где дуга гасится при переходе тока через ноль.
• Возвратный механизм: Пружина или собственный вес якоря, обеспечивающие возврат в исходное состояние.
• Корпус или каркас: Изготавливается из дугостойкого материала, обеспечивающего необходимую изоляцию и защиту.

Классификация и основные серии

Контакторы «Электротехник» классифицируются по ряду ключевых параметров:

1. По роду тока главной цепи и цепи управления:

• Контакторы постоянного тока (серии КТП, КМВ, КТД): Предназначены для коммутации цепей постоянного тока. Применяются в тяговых электроприводах, гальванических установках, системах возбуждения генераторов.
• Контакторы переменного тока (серии КТ, КТА): Для коммутации цепей переменного тока. Основная область применения — управление асинхронными двигателями, включение конденсаторных батарей, коммутация цепей освещения.

2. По номинальному току:

Завод выпускает контакторы на широкий диапазон токов, от 25А до 630А и более. Наиболее распространенные типоразмеры: 40А, 63А, 100А, 160А, 250А, 400А, 630А.

3. По количеству главных полюсов:

• Однополюсные и двухполюсные (в основном постоянного тока).
• Трехполюсные и четырехполюсные (основной ряд для переменного тока).

4. По наличию и типу дополнительных контактов:

Могут комплектоваться несколькими замыкающими (НО) и размыкающими (НЗ) блок-контактами, которые монтируются на боковой или фронтальной части аппарата.

Технические характеристики (на примере серии КТ 6000 для переменного тока)

Основные параметры, регламентируемые стандартами и паспортами изделий:

Таблица 1. Основные параметры контакторов серии КТ

Параметр	КТ 6023	КТ 6053	КТ 6063	КТ 6073
Номинальный рабочий ток Ie, А (при AC-3, 380В)	100	160	250	400
Номинальное напряжение Ue, В (перем. ток)	220, 380, 660
Номинальная включающая и отключающая способность (кратность от Ie)	10 Ie при AC-3, AC-4
Механическая износостойкость, циклов ВО	3 x 106
Коммутационная износостойкость, циклов ВО (при AC-3)	1.5 x 106	1.2 x 106	1.0 x 106	0.8 x 106
Номинальная мощность двигателя, кВт (при 380В, AC-3)	50	80	132	200
Количество главных полюсов	3, 4
Типовая катушка управления, В (перем. ток)	24, 36, 110, 220, 380
Класс защиты по ГОСТ	IP00 (открытое исполнение), IP54 (в кожухе)

Режимы работы и категории применения

Выбор контактора определяется категорией применения по ГОСТ Р 50030.4.1 (МЭК 60947-4-1):

• AC-1: Активная или слабоиндуктивная нагрузка (нагреватели).
• AC-2: Пуск и торможение противовключением двигателей с фазным ротором.
• AC-3: Пуск двигателей с короткозамкнутым ротором и отключение вращающихся двигателей.
• AC-4: Пуск, торможение противовключением, толчковый режим для двигателей с КЗ ротором.
• DC-1, DC-3, DC-5: Аналогичные режимы для цепей постоянного тока (для активной нагрузки и двигателей).

Для режимов AC-3 и AC-4 необходимо учитывать снижение коммутационной способности. Контакторы «Электротехник» рассчитаны на тяжелые условия пуска (AC-4) с соответствующей деградацией ресурса.

Схемы подключения и монтаж

Контакторы монтируются на ровную вертикальную монтажную плоскость. Для токов свыше 250А необходимо предусматривать меры по компенсации механических усилий от присоединяемых шин. Подключение силовых цепей выполняется к верхним или нижним зажимам в соответствии с проектом. Цепи управления подключаются к клеммам катушки и блок-контактов. Обязательным является установка внешних устройств защиты: предохранителей или автоматических выключателей, а в большинстве случаев — тепловых реле перегрузки (например, серии РТТ или РТЛ).

Типовая схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя включает: автоматический выключатель QF, контактор KM, тепловое реле KK, кнопки управления «Пуск» (SB1) и «Стоп» (SB2). Катушка контактора KM запитывается через размыкающий контакт SB2, замыкающий SB1 и нормально-замкнутый контакт теплового реле KK.

Обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание контакторов включает:

• Визуальный контроль состояния контактов (допустимый износ рабочих поверхностей указан в паспорте). Зачистка производится только специальным инструментом без абразивов.
• Проверка и подтяжка электрических соединений с моментом, указанным в документации.
• Контроль свободного хода якоря, отсутствия заеданий в траверсе, целостности дугогасительных камер.
• Проверка сопротивления изоляции мегомметром (не менее 1 МОм).
• Контроль напряжения срабатывания и отпускания катушки (85-110% от U_ном для срабатывания и 20-75% для отпускания).

Преимущества и недостатки

Преимущества контакторов «Электротехник»:

• Высокая механическая и коммутационная износостойкость, подтвержденная испытаниями.
• Надежная дугогасительная система, обеспечивающая безопасное отключение.
• Широкий диапазон номинальных токов и напряжений.
• Наличие исполнений для постоянного и переменного тока.
• Ремонтопригодность и доступность запасных частей (катушек, контактов, дугогасительных камер).

Недостатки:

• Большие габариты и масса по сравнению с некоторыми современными аналогами.
• Высокий уровень шума при срабатывании, особенно в контакторах переменного тока.
• Требовательность к качеству монтажа и условиям эксплуатации (пыль, влажность, вибрация требуют выбора соответствующего исполнения).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем контактор «Электротехник» отличается от магнитного пускателя?

Контактор — это, как правило, более мощный аппарат, рассчитанный на коммутацию больших токов (от 100А и выше) и работу в цепях постоянного тока. Он не имеет встроенной защиты от перегрузки (требует внешнего теплового реле) и часто поставляется без корпуса (IP00). Магнитный пускатель (ПМЛ, ПМА) — это комплектное устройство на меньшие токи (до 160А), обычно в корпусе, часто со встроенной защитой, предназначенное в основном для управления асинхронными двигателями переменного тока.

2. Как правильно выбрать номинальный ток контактора для двигателя?

Необходимо учитывать режим работы (категорию применения). Для стандартного пуска двигателя с короткозамкнутым ротором (AC-3) номинальный ток контактора I_e должен быть равен или превышать номинальный ток двигателя I_дв. Для тяжелых режимов (частые пуски, торможения — AC-4) рекомендуется выбирать контактор на одну-две ступени выше. Например, для двигателя 55 кВт, 380В (I_дв ≈ 103А) в режиме AC-3 подойдет КТ 6023 (100А), а для AC-4 — КТ 6053 (160А).

3. Почему гудит катушка контактора переменного тока?

Небольшой гул — нормальное явление из-за пульсации магнитного потока в сети переменного тока. Чрезмерно сильный гул свидетельствует о неисправностях: ослабление крепления сердечника, повреждение короткозамкнутого витка, несоответствие напряжения катушки сетевому, загрязнение или коррозия прилегающих поверхностей магнитопровода.

4. Можно ли использовать контактор переменного тока для постоянного тока и наоборот?

Нет, это недопустимо. Контакторы постоянного тока имеют массивный магнитопровод и катушку с большим числом витков, рассчитанные на постоянный магнитный поток. Установка такой катушки на переменное напряжение приведет к ее перегреву и сгоранию из-за низкого индуктивного сопротивления. Контакторы переменного тока имеют шихтованный сердечник и катушку, рассчитанную на переменный поток; при подаче постоянного напряжения они могут не отключиться из-за отсутствия тока через ноль и «прилипания» якоря. Дугогасительные системы также принципиально разные.

5. Что делать, если контактор не включается при подаче напряжения на катушку?

Последовательность проверки: наличие напряжения на клеммах катушки; механические заедания в подвижной системе; обрыв или межвитковое замыкание в катушке; залипание или износ контактов; неисправность возвратной пружины. Также причиной может быть срабатывание блок-контакта в цепи управления (например, от теплового реле).

6. Как продлить срок службы главных контактов?

Соблюдать условия эксплуатации (не превышать коммутируемые токи), обеспечивать качественное электрическое соединение подводящих проводников, исключать вибрацию аппарата, регулярно проводить техническое обслуживание с очисткой контактных поверхностей от оплавлений и окислов. Для сильноиндуктивных нагрузок рекомендуется использовать дополнительные RC-цепи (демпферы) для подавления перенапряжений.

Заключение

Контакторы производства «Электротехник» являются проверенным, надежным и ремонтопригодным оборудованием для промышленных систем управления. Их правильный выбор, основанный на анализе категории применения, номинальных параметров и условий эксплуатации, а также регулярное техническое обслуживание, обеспечивают длительную и безотказную работу в составе сложных электротехнических комплексов. При проектировании новых объектов или модернизации существующих установок данные аппараты остаются конкурентным решением, особенно для задач, требующих высокой коммутационной выносливости и работы в цепях постоянного тока.