Модульный контактор: для чего он нужен

Когда нужно часто замыкать и размыкать силовые цепи с большой нагрузкой, используют специальные устройства — контакторы. Они позволяют автоматизировать управление электроцепями и работают без сбоев много лет.

Рассказываем, что такое контактор в электрике. Разбираемся в конструкции и принципе действия, перечисляем характеристики, на которые нужно обращать внимание при покупке.

Что такое контактор

Контактор — коммутационное устройство, которое используют для замыкания и размыкания электроцепей. В исходном состоянии силовые контакты могут быть замкнутыми или разомкнутыми. Напряжение подают на управляющие контакты — силовые меняют свое положение на противоположное. Когда напряжение снимают, силовые контакты возвращаются в исходное состояние. Управляют таким прибором дистанционно.

Контакторы работают с большими токами и способны за короткий отрезок времени многократно замыкать и размыкать цепь. Такие устройства часто используют вместе с автоматами:

• контактор включает и выключает нагрузку по сигналу;
• автомат защищает от перегрузки.

Особенность любого контактора — большой запас прочности. Даже при нескольких десятках включений и выключений в час эти приборы не выходят из строя годами.

Контакторы бывают промышленными и модульными. В статье разбираем особенности, принцип работы и сферы применения модульных устройств.

Особенности и конструкция

Модульные контакторы, в отличие от промышленных, обладают компактными размерами и устанавливаются на DIN-рейку, а не крепятся винтами или на монтажную плату.
Основные элементы конструкции:

• Корпус. Его изготавливают из разных видов пластика.
• Электромагнитная катушка с сердечником. На нее подается управляющее напряжение. Обмотку катушки делают из эмалированного медного провода, а сердечник — из ферромагнитного материала.
• Контактная группа. Состоит из подвижных и неподвижных контактов. Для их производства используют материалы с высокой электропроводностью. Подвижные контакты связаны с сердечником: замыкаются или размыкаются в зависимости от его положения. Неподвижные нужны для подключения к электрическим цепям, могут иметь форму клемм, винтовых зажимов и других соединений. Компоненты контактной группы обладают механической прочностью, стойкостью к окислению и дуговому разряду. 
• Якорь. Подвижная часть магнитопровода, механически связанная с подвижными контактами. Якорь изготавливают из магнитомягких материалов. 
• Возвратная пружина. Соединена с якорем. Возвращает его в исходное положение, когда на катушку перестает поступать напряжение.
• Дугогасительная система. Расположена в камерах рядом с силовыми контактами. Когда цепь размыкается, появляется электрическая дуга, которая может вызвать плавление и возгорание. Дугогасительная система предотвращает эти опасности.
• Дополнительные устройства. Некоторые модели оснащают тепловым реле, реле времени, блокировочными устройствами, светодиодами. Также на рынке представлены модульные контакторы с кнопкой принудительного включения — с их помощью можно запустить устройство вручную.

Как работает контактор модульный

Когда на катушку подается управляющее напряжение, запускается такой процесс:

• возникает магнитное поле;
• магнитное поле воздействует на сердечник;
• сердечник намагничивается и притягивает якорь;
• вместе с якорем перемещаются подвижные контакты;
• подвижные контакты соединяются с неподвижными;
• цепь замыкается.

При прекращении подачи управляющего напряжения происходит следующее:

• катушка и сердечник теряют магнитные свойства;
• якорь перестает притягиваться;
• якорь возвращается в исходное положение под воздействием возвратной пружины;
• контакты размыкаются;
• между контактами возникает дуга;
• срабатывает дугогасительная система;
• цепь размыкается.

Способ управления модульным контактором зависит от модели устройства. У самых простых из них есть два управляющих вывода, к которым присоединяются провода. Чтобы включать и отключать такие приборы, нужно прокладывать эти провода, например, к посту оператора и там присоединять к кнопке. Другими моделями контакторов можно управлять дистанционно: через Wi-Fi и радиосвязь. Контролировать работу можно через смартфон.

Для чего нужны модульные контакторы

Управление нагрузкой

Модульный контактор распределяет электроэнергию и обеспечивает безопасное включение и отключение нагрузки. Устройство выдерживает большие токи.

Автоматизация процессов

Если использовать модульный контактор в связке с датчиком, таймером или умной системой, нужные потребители будут запускаться и отключаться полностью автоматически.

Примеры, как модульные контакторы помогают автоматизировать процессы в следующих системах:

• «Умный дом». Регулируют освещение, управляют бойлером, теплым полом, вентиляцией, воротами гаража. В системе «Умный дом» срабатывают по установленному расписанию или при получении сигналов с датчиков.
• Бытовые щитки. Полностью отключают освещение в конце рабочего дня в офисе или ночью — в частном доме. Включают и выключают резервное питание. 
• Коммерческие здания и помещения. На вывесках — запускают работу подсветки по графику, в вентсистемах — циклического проветривания через определенные отрезки времени, на паркингах — управляют шлагбаумами. 

В таких случаях на катушку модульного контактора поступает сигнал от реле времени или контроллера датчика. Дальше запускается стандартный процесс, и цепь замыкается или размыкается.

Повышение энергоэффективности

Благодаря рациональному управлению разными системами и потребителями снижается расход электроэнергии. Это происходит за счет исключения холостого хода приборов или их работы в часы пиковых тарифов. Соответственно, использование модульных контакторов помогает сократить финансовые затраты на электроэнергию.

Что учитывать при выборе

Если не знать, как подобрать оборудование, есть риски переплатить за ненужную мощность или столкнуться с быстрой поломкой из-за слишком высокой нагрузки. Устройств на рынке много — для правильного выбора важно понимать, на какие характеристики обращать внимание в первую очередь. Рассмотрим каждую.

Тип нагрузки

Фактор, влияющий на категорию применения модульного контактора. Электроприборы дают на него разные типы нагрузки:

• Активную. Именно на нее рассчитаны устройства в первую очередь. Ток идет ровно, контактор работает без проблем. Активную нагрузку дают, например, лампы накаливания и ТЭНы.
• Индуктивную. При включении и выключении возникают пусковые токи кратно больше номинала, образуется дуга. Индуктивную нагрузку в бытовых сетях могут давать двигатели систем кондиционирования или насосов. Для этих приборов нужны модульные контакторы с соответствующим дугогашением.
• Емкостную. При включении возможны мгновенные броски тока, в несколько раз превышающего рабочий. Емкостная нагрузка возникает при работе блоков питания и LED-драйверов. Для таких потребителей требуются модульные контакторы с запасом по току, надежными дугогасительными системами и усиленной конструкцией.

Если подобрать устройство, не учитывая тип нагрузки, могут возникнуть искрения, повреждения контактов, щелчки во время включения и другие проблемы.

Номинальный ток

Указывает на максимальную силу тока, при которой устройство может долго работать без перегревов и повреждений. У модульного контактора это значение должно быть выше, чем у обслуживаемого участка сети. Если использовать устройство со слишком низким номинальным током, контакты быстро выйдут из строя. При завышенном номинале контакты тоже разрушатся, но постепенно.

Оптимальный запас зависит от типа нагрузки:

• для активной — +30% от рабочего тока;
• для индуктивной — +50-100%;
• для емкостной — +300-500%.

Способ управления

Этот фактор влияет на удобство использования модульного контактора.

Есть два способа управления:

• Ручной. Для включения/выключения вне зависимости от напряжения на катушке приходится подходить к устройству и нажимать кнопку или перемещать тумблер. Это удобно в аварийных ситуациях и при отладке.
• Автоматический. Контактор включается и отключается без прямого воздействия человека. Срабатывает, когда получает соответствующие сигналы датчиков, таймеров и контроллеров.

Выбор зависит от задач, для которых нужен модульный контактор, и требований электрической цепи.

Номинальное управляющее напряжение

Это напряжение, которое нужно подать на катушку устройства, чтобы оно сработало. Номинальное управляющее напряжение может варьироваться в зависимости от конкретного способа применения модульного контактора. Оно бывает:

• низковольтным — 24 В, 48 В;
• высоковольтным — 110 В, 220 В. 

При слишком высоком управляющем напряжении катушка выйдет из строя. А если этот показатель чересчур низкий, модульный контактор не сработает.

Количество полюсов

В модульных контакторах может быть от 1 до 4 полюсов. Их количество определяет, сколько электрических цепей устройство может коммутировать одновременно. Если не учесть этот критерий, система будет неработоспособной.

1-полюсные (1P) и 2-полюсные (2P) модульные контакторы используют в цепях постоянного тока и однофазных переменного:

• 1P разрывают только фазу;
• 2P — фазу и ноль.

В трехфазных цепях, как правило, устанавливают 3-полюсные (3P) и 4-полюсные (4P):

• 3P разрывают три фазы
• 4P — три фазы и ноль.

Часто задаваемые вопросы

Чем модульный контактор отличается от реле?

• Контактор выдерживает большие токи, подходит для мощных приборов, оснащен дугогасительной системой.
• Реле работает только с малыми токами, подходит для датчиков и сигнализаций, не защищает от искр.

Нужен ли модульный контактор в каждой электросхеме?

Нет. Он требуется только при высоких токах, частых коммутациях, необходимости управлять нагрузкой дистанционно. Также устройство используют в слаботочных системах, если нужно дугогашение. В остальных ситуациях можно обойтись без модульного контактора.

Какие ошибки часто совершают при подключении?

• Неправильно подключают контакты. Нередко путаница возникает с нормально разомкнутыми (NO) и нормально замкнутыми (NC) контактами. Если их случайно или по незнанию поменять местами, ломается логика управления. Система начинает работать некорректно: включается, когда должна выключаться, и наоборот.
• Неверно подключают ноль в 2- и 4-полюсных контакторах. Из-за этого ноль не размыкается вместе с фазами, напряжение остается даже при отключении. Как следствие, появляется риск поражения током.
• Слабо затягивают клеммы. Это приводит к нагреванию контакта и оплавлению изоляции. В худшем случае может возникнуть пожар.

Заключение

Модульный контактор — «умное» устройство, которое выполняет множество полезных и важных функций. С его помощью безопасно управляют высокими нагрузками, автоматизируют системы в домах, квартирах и офисах, защищают приборы от поломок. При всем этом исключаются лишние расходы электричества и денег.

Такие устройства нужны не всем. Но мы рекомендуем задуматься над его приобретением в таких случаях:

• у вас «умный дом» и вы хотите прикладывать минимум усилий к контролю системы;
• на участке установлена сложная автоматика, например, автополив или уличное освещение с датчиками движения;
• приборы должны включаться и выключаться десятки или сотни раз в день.

Модульный контактор поможет сделать управление электричеством безопасным и простым. Если сомневаетесь, оставьте запрос на онлайн-помощь на нашем сайте. Эксперты помогут определиться и подобрать подходящие модульные контакторы.
 

Исправление орфографических ошибок

Если Вы заметили на сайте опечатку или неточность, мы будем признательны, если Вы сообщите об этом.

Выделите текст, который по Вашему мнению содержит ошибку, и нажмите на клавиатуре комбинацию клавиш: Ctrl + Enter