Контакторы КЭАЗ КПВ

Контакторы КЭАЗ КПВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Контакторы серии КПВ производства Курского электроаппаратного завода (КЭАЗ) представляют собой электромагнитные аппараты дистанционного управления, предназначенные для коммутации силовых цепей постоянного и переменного тока. Данные аппараты относятся к категории электромагнитных контакторов с прямым приводом и мостиковыми контактами, что обеспечивает высокую коммутационную способность и износостойкость. Основное назначение – частые пуски, остановки и реверсирование трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а также управление другими активными и индуктивными нагрузками в сетях до 660 В переменного тока и 440 В постоянного тока.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция контактора КПВ является модульной и включает в себя несколько ключевых узлов: магнитную систему, главные контакты, дугогасительную систему, блок-контакты (контакты вспомогательной цепи) и возвратный механизм.

• Магнитная система: Выполнена в виде П-образного или Ш-образного магнитопровода, состоящего из сердечника и якоря. Катушка управления рассчитана на различные напряжения переменного или постоянного тока. Для уменьшения вибрации и шума при работе на переменном токе на сердечнике установлено короткозамкнутое кольцо (экран).
• Главные контакты: Применена мостиковая схема с двумя разрывами на полюс. Контакты изготавливаются из металлокерамики на основе серебра (например, AgCdO, AgNi), что обеспечивает низкое переходное сопротивление, стойкость к привариванию и дугостойкость. Подвижная контактная система жестко связана с якорем электромагнита.
• Дугогасительная система: Для гашения электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, используется дугогасительная камера с деионной решеткой из стальных пластин. Камера способствует дроблению дуги на ряд коротких дуг, их быстрое охлаждение и гашение.
• Блок-контакты (вспомогательные): Предназначены для цепей управления и сигнализации. Обычно представлены одной-двумя группами, нормально-разомкнутыми (НО) и/или нормально-замкнутыми (НЗ), с возможностью комбинации. Конструктивно могут быть выполнены как на базе микровыключателей, так и в виде мостиковых контактов, аналогичных главным, но меньшего размера.
• Корпус: Выполнен из дугостойкой негорючей пластмассы, обеспечивающей необходимую степень защиты от прикосновения и попадания инородных тел (обычно IP00 для механизмов, устанавливаемых в щитах, или IP20 для отдельных исполнений).

Принцип действия основан на электромагнитном притяжении якоря к сердечнику при подаче напряжения на катушку управления. Движение якоря через кинематическую систему приводит к замыканию главных силовых контактов и изменению состояния блок-контактов. При снятии напряжения с катушки возвратная пружина обеспечивает размыкание главной цепи.

Классификация и типоразмеры

Серия КПВ классифицируется по номинальному току главной цепи. Ранее использовалась градация по величине (типоразмеру). Современная номенклатура КЭАЗ включает следующие основные типы:

Типоразмер (величина)	Номинальный рабочий ток Ie при AC-3, 380В, А	Пример исполнения	Мощность двигателя, ~380В, кВт (ориентировочно)
КПВ-600	9	КПВ-601	4.0
КПВ-600	12	КПВ-602	5.5
КПВ-600	18	КПВ-604	7.5 — 11
КПВ-600	25	КПВ-605	11 — 15
КПВ-602	32	КПВ-606	15
КПВ-602	40	КПВ-608	18.5 — 22
КПВ-603	50	КПВ-610	22 — 30
КПВ-603	63	КПВ-612	30 — 37
КПВ-604	80	КПВ-616	37 — 45
КПВ-604	100	КПВ-618	45 — 55

Основные технические характеристики

Характеристики контакторов КПВ определяются стандартами ГОСТ Р 50030.4.1 и МЭК 60947-4-1.

Электрические параметры главной цепи:

• Номинальное рабочее напряжение U_e: до 660 В переменного тока (AC) частотой 50/60 Гц; до 440 В постоянного тока (DC).
• Номинальный рабочий ток I_e: Указывается для различных категорий применения. Наиболее важная – AC-3 (пуск двигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей). Значение тока для категории AC-1 (активная нагрузка) выше.
• Номинальная включающая и отключающая способность: Определяется кратностью к номинальному току. Для AC-3: включение – 7.5-10×I_e, отключение – 6-8×I_e при cos φ=0.35.
• Климатическое исполнение и категория размещения: У3, УХЛ3, Т3 по ГОСТ 15150 (для макроклиматических районов с умеренным, холодным и тропическим климатом для работы на открытом воздухе). Категория размещения 3 по ГОСТ 15543.1 (эксплуатация в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий).
• Механическая износостойкость: Количество циклов ВО-ВЫКЛ без ремонта и замены – от 3 до 10 миллионов в зависимости от типоразмера.
• Электрическая износостойкость: Количество циклов при номинальной нагрузке – от 0.2 до 1.5 миллионов циклов (для AC-3).

Параметры цепи управления:

• Катушка электромагнита: Номинальное напряжение переменного или постоянного тока: 12, 24, 36, 48, 60, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440, 660 В и другие. Потребляемая мощность: от 20-25 ВА (для малых типоразмеров) до 200-250 ВА (для больших) при включении; удерживающая мощность в 5-10 раз меньше.
• Вспомогательные контакты: Номинальный ток: обычно 6А или 10А AC-15/DC-13. Количество и комбинация (НО/НЗ) варьируется.

Комплектация и дополнительные устройства

Контакторы КПВ могут поставляться в различной комплектации и оснащаться дополнительными устройствами, расширяющими их функционал:

• Прямой контактор: Базовая версия без дополнительных модулей.
• Реверсивный контактор (сборка): Два контактора, механически и электрически сблокированных для предотвращения одновременного включения, с общим основанием или рамой. Используется для реверсивного пуска двигателей.
• Приставки выдержки времени (ПВЛ, ПВР): Механические или электронные устройства, устанавливаемые на контактор, обеспечивающие задержку при включении (ПВЛ) или отключении (ПВР).
• Тепловые реле перегрузки (РТЛ, РТТ): Устанавливаются на главный контактор для защиты двигателя от перегрузки и обрыва фазы. Совместно с контактором образуют магнитный пускатель.
• Ограничители перенапряжений: Варисторные модули для защиты катушки управления от коммутационных перенапряжений, особенно актуально для катушек постоянного тока.
• Механический индикатор положения (приставка-сигнал): Визуальное указание состояния контактора.

Область применения и выбор контактора

Контакторы КПВ нашли широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в ЖКХ.

• Пуск, остановка и реверсирование асинхронных электродвигателей станков, вентиляторов, насосов, компрессоров, конвейеров.
• Управление активными нагрузками (электротермическое оборудование, освещение).
• Коммутация цепей постоянного тока (тяговые двигатели, генераторы).
• В составе систем АВР (автоматического ввода резерва), щитов управления и распределительных устройств.

Критерии выбора:

1. Напряжение главной цепи: Соответствие сети (380В, 660В).
2. Номинальный ток: Выбор по току защищаемого электродвигателя с учетом категории применения (AC-3). I_e ≥ I_{двиг.ном}.
3. Напряжение катушки управления: Соответствие цепи управления (чаще 220В AC/DC, 24В DC и др.).
4. Количество и тип вспомогательных контактов: Достаточность для реализации схемы управления и сигнализации.
5. Условия эксплуатации: Наличие специальных исполнений (повышенная влаго- или вибростойкость) при необходимости.
6. Необходимость дополнительных устройств: Требуется ли комплектация тепловым реле, приставками времени и т.д.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж контактора должен производиться на вертикальную, плоскую, жесткую поверхность в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. Необходимо соблюдать зазоры для вентиляции и обслуживания. Подключение силовых и управляющих цепей выполняется винтовыми зажимами с рекомендуемым моментом затяжки. При эксплуатации требуется периодический осмотр и техническое обслуживание:

• Внешний осмотр на отсутствие механических повреждений и загрязнений.
• Проверка чистоты контактных поверхностей. Допускается очистка контактов от нагара растворителем или мелким надфилем (для металлокерамики – с осторожностью, без снятия значительного слоя).
• Контроль износа контактов по высоте остаточной толщины контактной накладки.
• Проверка механической части: свободное движение якоря, отсутствие заеданий, состояние возвратной пружины.
• Контроль электрических соединений на отсутствие ослабления затяжки.
• Проверка срабатывания при пониженном напряжении (не ниже 0.85×U_с для AC и 0.8×U_с для DC).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие контактора КПВ от магнитного пускателя ПМЛ?

Контактор КПВ – это, по сути, «силовой модуль», предназначенный в первую очередь для коммутации тока. Магнитный пускатель ПМЛ – это комплексное устройство, состоящее из контактора (аналогичного КПВ по конструкции) и встроенного теплового реле перегрузки, заключенных в общий пластиковый корпус с кнопками управления (или без них). Пускатель ПМЛ более ориентирован на готовое решение для управления двигателем с защитой от перегрузки. Контактор КПВ более универсален, может использоваться для других типов нагрузок и легче комплектуется различными дополнительными приставками.

Можно ли использовать контактор на постоянном токе для катушки переменного тока и наоборот?

Нет, категорически нельзя. Катушки для переменного и постоянного тока имеют принципиальные конструктивные отличия: сердечник, наличие экранирующего витка, электрические параметры (индуктивное сопротивление для AC, активное для DC). Неправильное подключение приведет к мгновенному перегреву и сгоранию катушки (при подаче AC на DC-катушку) или к отказу во включении и сильному гудению (при подаче DC на AC-катушку).

Что означает категория применения AC-3 и AC-4?

Это стандартизированные режимы работы аппарата:
AC-3 – Пуск двигателей с короткозамкнутым ротором и отключение вращающихся двигателей. Наиболее распространенный режим для контакторов в приводе.
AC-4 – Пуск, противовключение (реверсирование на ходу), торможение двигателей. Это более тяжелый режим, при котором коммутационные токи выше, а электрическая износостойкость аппарата существенно ниже. Для режимов AC-4 часто требуется выбор контактора на ступень выше по току.

Почему контактор сильно гудит при работе?

Основные причины гула (сильной вибрации) магнитной системы на переменном токе:
1. Ослабление крепления сердечника или якоря.
2. Загрязнение или повреждение рабочих поверхностей магнитопровода.
3. Несоосность якоря и сердечника.
4. Неисправность короткозамкнутого витка (экрана) на сердечнике.
5. Снижение напряжения питания катушки ниже 85% от номинального.
6. Механическое заедание якоря, препятствующее его полному притяжению.
Требуется отключение питания, осмотр и устранение дефекта.

Как правильно подобрать тепловое реле к контактору КПВ?

Тепловое реле (например, серии РТТ или РТЛ от КЭАЗ) выбирается:
1. По номинальному току несрабатывания, который должен соответствовать номинальному току защищаемого электродвигателя.
2. По типоразмеру (величине), который должен соответствовать типоразмеру контактора (например, РТТ-И для контакторов 3-й величины КПВ-603).
3. По условиям эксплуатации (температура окружающей среды, так как реле чувствительно к ней).
После выбора реле настраивается на ток срабатывания, равный номинальному току двигателя, с помощью регулятора.

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

Последовательность проверки:
1. Наличие напряжения на катушке (фактическое).
2. Целостность катушки (прозвон тестером на обрыв).
3. Механические препятствия движению якоря (заедание, загрязнение).
4. Состояние возвратной пружины (не заклинила ли).
5. Состояние вспомогательных контактов механической блокировки (в реверсивных схемах).
6. Завышенное напряжение управления для DC-катушек (приводит к увеличению тока и срабатыванию встроенной защиты, если она есть).

Каков средний срок службы контактора КПВ?

Срок службы определяется в основном количеством рабочих циклов и условиями эксплуатации. При работе в номинальном режиме (AC-3) и соблюдении условий, механический ресурс составляет миллионы циклов, электрический – сотни тысяч. В пересчете на время при среднем числе срабатываний 100-200 в день срок службы может достигать 10-15 лет и более. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: частые коммутации в тяжелых режимах (AC-4), токи короткого замыкания, повышенная влажность, агрессивная среда, вибрации, недопустимые перегрузки.