Низковольтная аппаратура: контакторы, реле, магнитные пускатели — что это и для чего

Низковольтная аппаратура — это обширный класс электротехнических устройств, предназначенных для управления, распределения, защиты и коммутации электрических цепей с номинальным напряжением до 1000 В переменного или до 1500 В постоянного тока.

В эту категорию входят:

• Коммутационные аппараты — контакторы, пускатели, реле, рубильники
• Защитные аппараты — автоматические выключатели, УЗО, предохранители
• Управляющие устройства — кнопочные посты, командоаппараты

В этой статье мы подробно разберём три ключевых типа аппаратов: контакторы, магнитные пускатели и реле — что это, в чём разница и где применяется.

Контактор — это электромагнитный коммутационный аппарат для дистанционного включения и отключения силовых цепей.

Его ключевые особенности:

• Дистанционное управление — коммутация происходит не рукой, а по сигналу на катушку (напряжение 24, 110, 220, 380 В и др.)
• Самовозврат — при снятии напряжения с катушки аппарат сам возвращается в исходное положение пружиной
• Частые коммутации — рассчитан на сотни и тысячи включений в час

Где применяются контакторы:

• Пуск и остановка асинхронных двигателей
• Управление освещением и нагревательными элементами
• Переключение схем «звезда-треугольник» и реверс
• Схемы автоматического ввода резерва (АВР)
• В шкафах управления, насосных и вентиляционных установках
• В составе низковольтных комплектных устройств (НКУ)

Устройство контактора

Основные узлы контактора:

1. Катушка управления (втягивающая) — создаёт магнитный поток при подаче напряжения
2. Магнитопровод (сердечник + якорь) — проводит магнитный поток, набран из изолированных пластин электротехнической стали
3. Короткозамкнутый виток — медный виток на торце сердечника контактора переменного тока; устраняет вибрацию и гудение якоря при переходе потока через ноль
4. Возвратная пружина — размыкает контакты при снятии напряжения с катушки
5. Главные (силовые) контакты — коммутируют ток нагрузки
6. Вспомогательные контакты (НО/НЗ) — для цепей управления и блокировок
7. Дугогасительная камера — гасит электрическую дугу при размыкании контактов

Принцип работы

При подаче напряжения на катушку через её обмотку идёт ток и создаётся магнитный поток в магнитопроводе. Поток притягивает подвижную часть (якорь) к неподвижной. Якорь механически связан с траверсой подвижных контактов — главные контакты замыкаются, нагрузка подключается к сети.

При снятии напряжения с катушки магнитный поток исчезает, и возвратная пружина отбрасывает якорь — главные контакты размыкаются.

Важно: контактор сам не защищает нагрузку от перегрузки и короткого замыкания. Это задача теплового реле и автоматического выключателя.

Магнитный пускатель — это электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки, реверсирования и защиты электродвигателей.
Главное отличие от контактора: пускатель — это готовый узел, включающий:

1. Контактор (основа)
2. Кнопочный пост (кнопки «Пуск» и «Стоп»)
3. Тепловое реле (защита от перегрузок)
4. Корпус

Магнитный пускатель применяется главным образом для дистанционного управления и защиты трёхфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Типы магнитных пускателей

• Нереверсивные — пуск и остановка двигателя
• Реверсивные — пуск, остановка и изменение направления вращения (два контактора с механической и электрической блокировкой, исключающей одновременное включение)

По исполнению:

• Открытые (без корпуса)
• Защищённые (в металлическом или пластиковом корпусе)
• Взрывобезопасные

Функция нулевой защиты

Магнитный пускатель предотвращает самовключение после восстановления исчезнувшего питающего напряжения.

Как это работает: контактор включён только пока на катушке есть напряжение. При провале или исчезновении питания контактор «отпускает», и после восстановления напряжения двигатель сам не запустится без повторной команды «Пуск». Это важная функция безопасности.

Реле (электрическое) — это аппарат, предназначенный для создания резких заданных изменений в одной или нескольких электрических выходных цепях, когда выполняются определённые условия во входных цепях, управляющих этим аппаратом.

Простыми словами: реле реагирует на изменение какого-либо параметра (тока, напряжения, температуры, освещённости) и коммутирует цепи управления или сигнализации.

Основные виды реле

Выбор контактора или пускателя выполняется по нескольким параметрам:

По номинальному току

Номинальный ток — главная характеристика, определяющая максимальный ток, который контактор способен длительно выдерживать и коммутировать.

Стандартные значения номинальных токов контакторов: 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 500 А.

Номинальный ток пускателя должен быть больше либо равен номинальному току двигателя.

По напряжению катушки

Напряжение катушки определяет, какое напряжение цепи управления требуется для срабатывания контактора.

Стандартные значения: 12, 24, 36, 48, 110, 127, 220, 380, 500, 660 В.

Наиболее часто применяются контакторы с катушками на 220 и 380 В. Контакторы с катушкой на 48 В и ниже применяются в помещениях с повышенной опасностью поражения током.

По категории применения

Категория применения определяется условиями работы нагрузки:

По числу контактов

Выбирается в соответствии со схемой:

• Не менее 3 главных контактов для трёхфазной сети
• Вспомогательные контакты для цепей блокировки и сигнализации

По режиму работы

• Продолжительный (S1)
• Кратковременный (S2)
• Повторно-кратковременный (S3)

Классическая схема управления двигателем через пускатель

При нажатии кнопки «Пуск» напряжение подаётся на обмотку контактора, контактор срабатывает, замыкая главные контакты и блок-контакты. Блок-контакты шунтируют кнопку «Пуск», позволяя отпустить её после запуска двигателя. При нажатии кнопки «Стоп» цепь питания катушки разрывается и главные контакты размыкаются.

Реверсивная схема

В реверсивном пускателе два контактора с механической и электрической блокировкой. При поочередном включении контакторов переключаются фазы питания, и направление вращения двигателя изменяется.

Модульные контакторы

Для монтажа на DIN-рейку в распределительных щитах выпускаются модульные контакторы. Их достоинства: компактность, электробезопасность, простота монтажа. Номинальные токи модульных контакторов — до 100 А.

Важное отличие от автоматов: контактор не предназначен для отключения токов короткого замыкания — это задача автомата или предохранителя. Контактор используется только для нормальных режимов работы.

Компания ООО «ВЭСК» осуществляет поставки низковольтной аппаратуры: контакторы, магнитные пускатели, реле, кнопочные посты, блок-контакты и комплектующие для шкафов управления и систем автоматизации.

О нас:

• 15+ лет в B2B-поставках. За годы работы выстроили систему комплектации объектов различной сложности. Понимаем специфику вашего проекта, обеспечиваем комплексное закрытие всей заявки, несём ответственность за сроки и взятые на себя обязательства.

• Нам доверяет оборонная промышленность. Мы — официальный поставщик для предприятий оборонного комплекса. Это особая планка надёжности, качества и строгого соблюдения обязательств.

• Персональный инженер-консультант. Ваш менеджер — технически грамотный специалист. Он разбирается в электрике, проверит спецификацию, просчитает проект и поможет избежать ошибок и лишних затрат. Вы получаете не просто обработку заявки, а персональное инженерное сопровождение на всём этапе закупки.