Контакторы КЭАЗ серии K3: Полное техническое описание и сфера применения

Контакторы серии K3 производства Курского электроаппаратного завода (КЭАЗ) представляют собой современные электромагнитные аппараты, предназначенные для дистанционного управления, коммутации и защиты силовых трехфазных цепей переменного тока в сетях напряжением до 660 В (50 Гц) и до 1000 В (60 Гц). Данные аппараты относятся к категории модульных контакторов, соответствующих международным стандартам по габаритным размерам и характеристикам, что обеспечивает их совместимость с широким спектром дополнительных устройств и монтаж в стандартные распределительные щиты. Серия K3 является развитием и модернизацией ранее выпускавшейся серии КМЭ и отличается улучшенными технико-экономическими показателями.

Конструктивные особенности и принцип действия

Контактор КЭАЗ K3 выполнен в пластиковом корпусе с высокой степенью защиты (IP00 для базового исполнения, с возможностью установки дополнительных кожухов). Конструктивно аппарат состоит из следующих основных узлов:

• Электромагнитная система: Состоит из П-образного магнитопровода, катушки управления и подвижного якоря. Система оптимизирована для снижения энергопотребления и уровня шума. Катушки рассчитаны на широкий диапазон напряжений управления переменного тока (AC) и постоянного тока (DC).
• Главная контактная система: Трехполюсная, с мостиковыми контактами из серебросодержащего материала, обладающего высокой стойкостью к электрической эрозии и сварочной устойчивостью. Контакты имеют самоустанавливающуюся конструкцию, что обеспечивает равномерное прилегание и снижает износ.
• Дугогасительная система: Каждая главная контактная группа оснащена индивидуальной дугогасительной камерой с деионной решеткой, которая эффективно дробит и гасит электрическую дугу, возникающую при размыкании цепи под нагрузкой.
• Блок-контакты (вспомогательные контакты): Устанавливаются на лицевую или боковую часть аппарата в количестве от 1 до 4 пар (нормально разомкнутые NO и нормально замкнутые NC). Предназначены для цепей управления, сигнализации и блокировок.
• Возвратный механизм: Обеспечивает возврат подвижных частей в исходное положение при обесточивании катушки за счет возвратной пружины.

Принцип действия основан на электромагнитном притяжении. При подаче напряжения на катушку управления создается магнитный поток, который притягивает якорь к сердечнику. Якорь механически связан с подвижными контактами, которые замыкаются с неподвижными, включая силовую цепь. Одновременно происходит переключение вспомогательных контактов. При снятии напряжения с катушки пружинный механизм размыкает главные и вспомогательные контакты.

Основные технические характеристики и классификация

Серия K3 разделена на несколько типоразмеров в зависимости от номинального рабочего тока. Ключевые параметры представлены в таблице.

Таблица 1. Основные параметры контакторов КЭАЗ K3

Типоразмер	Номинальный рабочий ток Ie при AC-3, 400 В, А	Номинальная мощность двигателя при AC-3, 400 В, кВт	Максимальное коммутируемое напряжение, В	Износостойкость, млн. циклов	Среднее энергопотребление катушки, ВА/Вт (AC/DC)
K3-09	9	4	1000 (60 Гц)	10 (механическая)	8 / 5
K3-12	12	5.5	1000 (60 Гц)	10 (механическая)	8 / 5
K3-18	18	7.5	1000 (60 Гц)	10 (механическая)	8 / 5
K3-25	25	11	1000 (60 Гц)	10 (механическая)	10 / 5.5
K3-32	32	15	1000 (60 Гц)	10 (механическая)	10 / 5.5
K3-40	40	18.5	1000 (60 Гц)	4 (механическая)	10 / 5.5

Категории применения и режимы работы

Контакторы K3 рассчитаны на различные категории применения согласно стандарту МЭК 60947-4-1 (ГОСТ Р 50030.4.1). Выбор категории критически важен для корректной работы аппарата в конкретной цепи.

• AC-1: Активная нагрузка, cos φ ≥ 0.95. Коммутация резистивных нагревателей, осветительных сетей.
• AC-3: Пуск и отключение двигателей с короткозамкнутым ротором в рабочем режиме. Отключение вращающихся двигателей. Основной режим для асинхронных электродвигателей.
• AC-4: Тяжелый пуск, противовключение, торможение двигателя. Частые пуски и остановки. Ток коммутации может значительно превышать номинальный.

Для категории AC-3 и AC-4 допустимые токи и мощности снижаются. Например, контактор K3-25 для AC-3 на 400 В коммутирует 25 А (11 кВт), а для AC-4 — только 17 А (7.5 кВт).

Комплектация и дополнительные устройства

Контакторы K3 имеют модульную архитектуру, позволяющую устанавливать различные аксессуары, что расширяет их функциональность:

• Приставки выдержки времени (реле времени): Пневматические (PA) и электронные (PE). Устанавливаются сверху контактора, обеспечивают задержку при включении или отключении.
• Механические блокировки (KB): Позволяют механически связать два контактора для создания реверсивной схемы управления двигателем, исключая возможность их одновременного включения.
• Тепловые реле перегрузки (KK): Серии K3T. Обеспечивают защиту двигателя от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Имеют регулировку тока срабатывания, возможность ручного или автоматического сброса, дифференцированный контакт сигнализации.
• Вспомогательные контакты: Дополнительные модули на 1 или 2 контакта (NO/NC), устанавливаемые сбоку или спереди.
• Ограничители перенапряжений (OV): Защищают катушку управления от импульсных перенапряжений, особенно при управлении от полупроводниковых устройств.
• Клеммные крышки и защитные кожухи: Повышают степень защиты от прикосновения и попадания посторонних предметов.

Схемы подключения и типовые области применения

Контакторы K3 являются базовыми элементами схем управления электроприводом. Основные схемы включения:

• Нереверсивный пуск двигателя: Прямое подключение двигателя через контактор, защищаемый тепловым реле. Управление кнопками «Пуск» и «Стоп».
• Реверсивный пуск двигателя: Используется два контактора K3, соединенные механической блокировкой, и тепловое реле. Изменение чередования фаз осуществляется переключением силовых цепей.
• Управление освещением и нагревателями: Коммутация активной нагрузки в категории AC-1.
• Включение/отключение мощных потребителей в составе АВР (автоматического ввода резерва): В цепях до 1000 В.

Области применения: машиностроение, насосные и вентиляторные установки, лифтовое хозяйство, системы вентиляции и кондиционирования, компрессорное оборудование, распределительные устройства низкого напряжения (НКУ).

Сравнение с аналогами и преимущества

По сравнению с предыдущими сериями (КМЭ) и некоторыми аналогами, контакторы K3 обладают рядом преимуществ:

• Унификация монтажных размеров: В пределах одного типоразмера контакторы имеют одинаковые габариты, независимо от номинального тока, что упрощает проектирование и замену.
• Низкое энергопотребление катушки: Современная электромагнитная система снижает потери в катушке управления.
• Широкий диапазон напряжений катушки: Одна катушка может работать в диапазоне, например, 24-230 В AC/DC, что уменьшает номенклатуру складского хранения.
• Высокая коммутационная износостойкость: До 1.5 млн. циклов при AC-3, что снижает затраты на обслуживание.
• Удобное подключение аксессуаров: Система крепления «без винтов» для дополнительных контактов и приставок.
• Соответствие международным стандартам: Наличие сертификатов соответствия МЭК, что важно для экспортно-ориентированных проектов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается контактор K3 от магнитного пускателя ПМЛ?

Термин «магнитный пускатель» часто подразумевает комплектное устройство: контактор + тепловое реле + корпус (опционально). Контактор K3 — это базовый аппарат. В комплекте с тепловым реле K3T он образует магнитный пускатель. K3 является более современным аналогом пускателей ПМЛ, имеет улучшенные характеристики и модульную конструкцию.

Как правильно подобрать контактор K3 для асинхронного двигателя?

Необходимо определить:

1. Номинальный ток двигателя (I_дв) из паспортной таблички.
2. Напряжение сети.
3. Режим работы (категорию применения, обычно AC-3).

Номинальный ток контактора I_e для категории AC-3 должен быть равен или превышать I_дв. Для тяжелых режимов (частые пуски, торможение) необходим запас по току или выбор по категории AC-4.

Можно ли использовать контактор на постоянном токе?

Главные силовые цепи контакторов K3 предназначены в первую очередь для переменного тока. Однако катушки управления выпускаются как для переменного (AC), так и для постоянного (DC) тока. Для коммутации цепей постоянного тока необходимы специальные контакторы постоянного тока.

Что делать, если гудит катушка контактора?

Сильное гудение может быть вызвано:

• Неправильным напряжением на катушке (значительно ниже номинального).
• Механическим заеданием подвижной системы или загрязнением.
• Ослаблением крепления или деформацией магнитопровода.
• Отсутствием короткозамкнутого витка на сердечнике (для AC-катушек).

Необходимо проверить напряжение, чистоту и целостность деталей. Сильный гул ведет к перегреву и выходу катушки из строя.

Какова разница между механической и коммутационной износостойкостью?

Механическая износостойкость — это количество циклов «включено-выключено» без подачи тока на главные контакты. Определяется надежностью механических частей. Коммутационная износостойкость — количество циклов под номинальной нагрузкой. Она всегда значительно ниже механической, так как включает износ контактов от электрической дуги. Например, для K3-25 механическая износостойкость — 10 млн. циклов, а коммутационная для AC-3 — 1.5 млн. циклов.

Какое тепловое реле выбрать для контактора K3-32?

Прямым аналогом является реле перегрузки серии K3T в соответствующем типоразмере (для тока 32А). Необходимо выбрать конкретную модель реле K3T с диапазоном регулировки тока срабатывания, перекрывающим номинальный ток защищаемого двигателя. Монтаж осуществляется непосредственно на контактор без дополнительных переходных пластин.

Заключение

Контакторы серии K3 от КЭАЗ представляют собой надежное, экономичное и универсальное решение для задач коммутации и управления в низковольтных распределительных сетях и системах электропривода. Их модульная конструкция, соответствие международным стандартам, широкий диапазон аксессуаров и типоразмеров позволяют гибко проектировать схемы управления для широкого спектра применений — от простого пуска двигателя до сложных систем автоматизации. Правильный подбор по току, категории применения и комплектация необходимыми дополнительными устройствами (тепловыми реле, блокировками) обеспечивают длительную и безотказную работу в составе электрооборудования.