Контакторы серии КТН производства TDM Electric: технические характеристики, конструкция и применение

Контакторы электромагнитные серии КТН, производимые под торговой маркой TDM Electric, представляют собой аппараты модульного исполнения, предназначенные для дистанционного управления в силовых цепях переменного тока. Они используются для частых коммутаций нагрузок, таких как асинхронные электродвигатели, цепи освещения, подогрева и другие силовые потребители. Серия КТН является одним из наиболее распространенных и востребованных решений на российском рынке электротехнической продукции благодаря сочетанию надежности, функциональности и стоимости.

Область применения и нормативная база

Контакторы TDM КТН применяются в системах автоматического управления и защиты электроприводов, в схемах ввода резерва, управления освещением, в составе станций управления насосами, вентиляторами, компрессорами. Они устанавливаются в распределительных щитах, шкафах управления, на дин-рейку внутри помещений с нормальными условиями эксплуатации. Аппараты соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.4.1 (аналогичному МЭК 60947-4-1) и ТУ 2000 г.

Классификация и типоисполнения

Серия КТН включает в себя несколько линеек, различающихся по номинальному току, набору дополнительных устройств и конструктивному исполнению. Основная классификация строится по величине номинального рабочего тока главной цепи.

• КТН-0: Компактные контакторы на номинальные токи от 9А до 32А. Часто поставляются в базовом исполнении с 1-2 дополнительными контактами.
• КТН-1: Контакторы на токи 40А и 63А. Наиболее сбалансированное решение для управления двигателями мощностью до 30 кВт.
• КТН-2: Контакторы на токи 80А, 100А, 125А. Предназначены для более мощных нагрузок.
• КТН-3: Мощные контакторы на токи 160А и 250А. Используются в промышленных установках.

По наличию дополнительных элементов различают:

• Базовое исполнение: только контактор.
• Исполнение с реле тепловым (РТТ): контактор, совмещенный с тепловым реле перегрузки, обеспечивающим защиту двигателя от перегрузки по току.
• Исполнение с блоком контактов (БК): контактор с механически связанными дополнительными контактами (нормально разомкнутыми и/или нормально замкнутыми) для цепей управления и сигнализации.
• Комбинированное исполнение: контактор с РТТ и БК одновременно.

Конструктивные особенности и принцип действия

Контактор КТН является электромагнитным аппаратом. Его работа основана на воздействии магнитного поля, создаваемого катушкой управления, на подвижную часть магнитопровода, механически связанную с главными и вспомогательными контактами. При подаче напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, силовые контакты замыкаются, подключая нагрузку к сети. При снятии напряжения катушка обесточивается, и возвратная пружина размыкает контакты.

Конструктивно аппарат состоит из следующих основных узлов:

• Магнитная система: Ш-образный сердечник из наборной стали, катушка управления, подвижный якорь. Система имеет встроенную демпферную пружину для гашения вибраций.
• Система главных контактов: Мостиковая система с серебросодержащим материалом контактов, обеспечивающая двойной разрыв цепи на полюс. Контакты размещены в дугогасительной камере с деионной решеткой для эффективного гашения электрической дуги.
• Система вспомогательных контактов: Может быть встроенной (1-2 контакта) или устанавливаться в виде навесного блока контактов (БК) на боковую или фронтальную часть аппарата.
• Тепловое реле (РТТ): Устанавливается со стороны главных выводов нагрузки. Содержит биметаллические пластины, нагреватели, механизм расцепителя и устройство компенсации температуры окружающей среды. Имеет кнопку ручного/автоматического сброса и регулятор тока уставки.
• Корпус: Изготовлен из не поддерживающих горение материалов (полиамид), имеет крепление на стандартную DIN-рейку (35 мм).

Основные технические характеристики

Ключевые параметры контакторов КТН приведены в сводной таблице.

Таблица 1. Основные параметры контакторов TDM серии КТН

Параметр	КТН-0 (9-32А)	КТН-1 (40-63А)	КТН-2 (80-125А)	КТН-3 (160-250А)
Номинальное рабочее напряжение Ue, В	230, 400
Номинальный рабочий ток Ie при AC-3, А	9, 12, 18, 25, 32	40, 63	80, 100, 125	160, 250
Категория применения	AC-3 (для пуска двигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей), AC-1 (активная нагрузка)
Износостойкость, млн. циклов Механическая / при AC-3	10 / 1.5	10 / 1.0	5 / 0.6	3 / 0.3
Напряжение катушки управления Us, В	Переменный ток: 24, 110, 230, 400. Постоянный ток: 24, 110 (для отдельных моделей)
Мощность потребления катушки, ВА/Вт (вкл./удерж.)	~70/5	~90/7	~180/12	~350/25
Климатическое исполнение и категория размещения	УХЛ4 по ГОСТ 15150 (для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, для работы внутри помещений)

Выбор и расчет контактора

Выбор контактора КТН осуществляется по следующим ключевым критериям:

1. Номинальный ток и мощность нагрузки: Для двигателей в категории AC-3 номинальный ток контактора Ie должен быть равен или превышать номинальный ток двигателя. Мощность двигателя (P) при 400В можно ориентировочно оценить по формуле: P(кВт) ≈ Ie(А) √3 400 cosφ η / 1000, где cosφ≈0.85, η≈0.9. Для активной нагрузки (AC-1) допустимый ток выше.
2. Напряжение главной цепи и катушки управления: Напряжение контактора должно соответствовать напряжению сети. Напряжение катушки выбирается исходя из доступной цепи управления.
3. Количество и тип дополнительных контактов: Определяется требованиями схемы управления и сигнализации (например, необходимость самоподхвата, сигнализации состояния).
4. Необходимость тепловой защиты: Для защиты асинхронных двигателей от перегрузки обязательно применение контактора в сборе с тепловым реле (РТТ). Ток уставки реле регулируется в диапазоне 0.9-1.15 Iн двигателя.
5. Режим работы (ПВ%): Контакторы КТН рассчитаны на работу в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения (ПВ) 40%. При других режимах может потребоваться выбор аппарата с запасом по току.

Схемы подключения и особенности монтажа

Контакторы монтируются на DIN-рейку вертикально с соблюдением зазоров для вентиляции. Подключение силовых цепей выполняется к верхним (L1, L2, L3) и нижним (T1, T2, T3) винтовым зажимам. Цепи управления подключаются к клеммам катушки (обычно обозначаются A1, A2) и к выводам вспомогательных контактов (номера 13-14 для NO, 21-22 для NC).

Типовая схема нереверсивного пуска двигателя с контактором КТН и тепловым реле: Фазы питания подводятся к L1-L3. Цепи двигателя подключаются к T1-T3 через силовые контакты контактора и тепловое реле. Цепь управления включает в себя кнопку «Пуск» (нормально разомкнутая), кнопку «Стоп» (нормально замкнутая), катушку контактора (А1-А2) и нормально разомкнутый блок-контакт контактора (13-14), включенный параллельно кнопке «Пуск» для создания схемы самоподхвата. Нормально замкнутый контакт теплового реле (95-96) разрывает цепь катушки при срабатывании защиты.

Обслуживание и диагностика неисправностей

Техническое обслуживание включает периодическую очистку от пыли, проверку надежности затяжки силовых и управляющих соединений, визуальный контроль состояния контактов (без разборки дугогасительных камер при отсутствии проблем).

Распространенные неисправности:

• Контактор не включается: Отсутствие напряжения на катушке, обрыв катушки, механическое заедание.
• Контактор не отключается: «Приваривание» главных контактов из-за токов КЗ или частых коммутаций предельных токов, спекание вспомогательных контактов, залипание магнитопровода.
• Сильное гудение: Ослабление крепления или деформация магнитопровода, загрязнение рабочих поверхностей магнитной системы, низкое напряжение на катушке.
• Перегрев: Слабая затяжка соединений, работа на токе, превышающем номинальный, ухудшение теплоотвода, износ контактов.

Сравнение с аналогами и заключение

Контакторы TDM КТН занимают нишу надежных аппаратов среднего ценового сегмента. По сравнению с премиальными брендами (например, Schneider Electric, ABB) они имеют меньший запас по износостойкости и более скромные дополнительные возможности (например, ограниченный выбор аксессуаров). Однако их существенное преимущество – оптимальное соотношение цены, качества и доступности запчастей (катушек, контактных групп, РТТ). В сравнении с более дешевыми аналогами контакторы TDM выигрывают за счет четкого соответствия заявленным характеристикам, наличия сертификации и стабильного качества сборки.

Таким образом, контакторы серии КТН от TDM Electric являются проверенным и экономически эффективным решением для построения систем управления электроприводами и силовыми цепями в промышленности, ЖКХ и строительстве, где не предъявляются экстремальные требования к коммутационной износостойкости.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между категориями применения AC-1, AC-3 и AC-4?

AC-1 – активная или слабоиндуктивная нагрузка (нагреватели, освещение). AC-3 – пуск двигателей с короткозамкнутым ротором и отключение вращающихся двигателей (типовой режим для простых пускателей). AC-4 – тяжелый пуск, противовключение, торможение двигателя (частые коммутации при больших пусковых токах). Контакторы КТН оптимизированы для AC-3. Для режимов, близких к AC-4, необходим значительный запас по току.

2. Можно ли использовать контактор КТН для постоянного тока?

Нет, аппараты серии КТН предназначены исключительно для коммутации цепей переменного тока в главной цепи. Катушка управления может быть рассчитана как на переменный, так и на постоянный ток (зависит от конкретной модели).

3. Как правильно подобрать тепловое реле РТТ к двигателю?

Номинальный ток теплового реле должен находиться в диапазоне, который включает в себя номинальный ток двигателя. Регулировочной ручкой на реле выставляется точное значение тока уставки, равное номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Например, для двигателя 11 кВт, 400В, Iн=22А подойдет реле РТТ с диапазоном 18-25А, уставка выставляется на 22А.

4. Что делать, если катушка контактора сгорела? Можно ли ее заменить?

Да, катушки в контакторах КТН являются сменными. Необходимо приобрести катушку на нужное напряжение (например, КТН-1 230В AC) и установить ее на магнитопровод, сняв каркас сгоревшей. Важно обесточить аппарат перед заменой.

5. Почему контактор может «залипнуть» и не отключаться при снятии напряжения с катушки?

Основные причины: магнитный зазор между якорем и сердечником уменьшился до нуля из-за износа или загрязнения (необходима очистка), остаточная намагниченность сердечника (нуждается в замене), механическое заедание в оси подвижной системы. «Приваривание» силовых контактов также создает эффект неотключения, но при этом обычно слышен щелчок отключения магнитной системы.

6. Допустимо ли устанавливать контакторы КТН на улице?

Нет, категорически не рекомендуется. Контакторы имеют степень защиты IP20 (открытое исполнение для сухих помещений) и климатическое исполнение УХЛ4, что предполагает работу только внутри отапливаемых помещений без прямого воздействия влаги, пыли и конденсата.

7. Как реализовать реверсивную схему с двумя контакторами КТН?

Для реверсива используются два контактора одинакового номинала. Их силовые цепи соединены так, чтобы менялся порядок фаз (например, L1-L2-L3 на T1-T2-T3 через первый контактор и L1-L2-L3 на T3-T2-T1 через второй). В цепях управления обязательна механическая (через рычажный блок) и электрическая (через размыкающие блок-контакты каждого контактора в цепи катушки другого) блокировки для предотвращения одновременного включения, которое приводит к междуфазному короткому замыканию.