Модульные контакторы не так распространены, как автоматические выключатели. Наверное, поэтому и знают о них гораздо меньше. Между тем, контакторы являются незаменимым элементом системы «умный дом», используются для включения насосов и электродвигателей, систем вентиляции и обогрева. А еще их применяют для управления цепями освещения – там, где обычным настенным выключателем не обойтись.
Дома и на работе мы включаем и выключаем освещение иногда десятки раз в день. Но если в небольших помещениях достаточно «щелкнуть» выключателем, на более крупных объектах – в офисных помещениях, торговых и спортивных центрах иногда необходимо коммутировать десятки светильников. Действительно в этом случае нам поможет контактор? Читайте нашу статью до конца – и вы узнаете ответ на этот вопрос!
Классическая конструкция контактора имеет катушку с сердечником и контакты – подвижные и неподвижные. При подаче напряжения на катушку она, выполняя роль электромагнита, приводит в действие подвижные контакты, которые замыкаются с неподвижными контактами.
По конструктивному исполнению контакторы можно разделить на два вида – промышленные (например, типа КМИ и КТИ) и модульные, типа КМ. Если говорить о теме нашей статьи – включении освещения – то в электрощитах предпочтительнее использовать модульные контакторы. Они идеально помещаются в электрощиток на DIN-рейку и имеют сравнительно небольшие габариты. Немаловажно и то, что модульные контакторы работают почти бесшумно, а их корпус практически исключает доступ к подвижным и токоведущим частям.
Подробнее о контакторах IEK вы можете узнать в вебинаре:
Контактор и пускатель часто путают. Подробнее об их отличиях читайте в статье Контактор и пускатель - в чём разница?
Правила питания и защиты групп с большим количеством светильников можно найти в ПУЭ (раздел 6). Также советуем изучить СП 256.1325800.2016 (гл.11).
Мы лишь добавим, что при большой протяженности и количестве светильников может быть трудно обеспечить правильную защиту от КЗ и перегрузки в дальних точках сети освещения. Поэтому при расчёте таких сетей нужно разбивать их на группы. Также при проектировании сети освещения необходимо учесть допустимый уровень падения напряжения (СП 256.1325800.2016, п.8.23).
Чтобы сконцентрироваться на теме статьи, условимся, что пусковые токи, а также реактивную составляющую тока нагрузки мы не рассматриваем.
Использование контактора дает несколько преимуществ:
· Включать освещение можно удаленно, в том числе через интернет или Wi-Fi.
· Можно коммутировать более высокий уровень токов, по сравнению с обычным настенным выключателем.
· Напряжение катушки контактора может отличаться от напряжения питания светильников и по роду тока, и по уровню. Поэтому при необходимости можно развязать силовые цепи и цепи управления, и тем самым повысить безопасность при работе.
· На контакторах можно реализовать любые сценарии включения освещения. Например, использовать включение от контроллера или датчика, а при разбивке на группы – последовательное включение групп для уменьшения пускового тока или частичное включение для экономии электроэнергии.
· Выключить все группы освещения можно одновременно, нажатием одной кнопки.
Если рассказали о плюсах контакторов, скажем и про минусы. Основной недостаток этого решения – из-за усложнения схемы растёт её цена. Однако в некоторых случаях применение контакторов – единственный выход. А цена контактора и цепей его управления часто бывает мизерной по сравнению с ценой светильников и стоимостью их монтажа.
Сделать это проще, чем кажется. Главное – понять, что через контактор «проходит граница» двух электрических цепей – цепи управления и силовой цепи. Напряжения и токи в этих цепях, как правило, разные. Ток силовой цепи всегда больше тока цепи управления, ведь ради этого в основном и используют контактор. Цепь управления может питаться от того же источника или отдельно.
Простейшая схема включения модульного контактора КМ20-20М AC IEK показана ниже.
Работа схемы может быть описана тремя пунктами:
Напряжение с источника питания цепи управления (L, N) через выключатель подается на катушку контактора (клеммы А1, А2)
Катушка контактора создаёт электромагнитное поле, посредством которого приводится в действие механизм, замыкающий нормально открытые контакты контактора (клеммы L1, T1).
Через замкнутые контакты контактора (клеммы L1, T1) напряжение питания поступает на светильники (в данном случае на схеме обозначены как прожектор).
Зная принцип управления контактором, легко реализовать более сложные и функциональные схемы.
Это может потребоваться, например, когда рабочий ток светильника (прожектора) значительно больше тока датчика освещенности или движения. В этом случае датчик подает питание на катушку контактора (в схеме выше это делает выключатель). А контактор, в свою очередь, коммутирует напряжение питания светильника.
В производственных и торговых помещениях широко применяются контроллеры, позволяющие гибко менять сценарии освещения в зависимости от разных факторов – времени суток, солнечной активности, посещаемости, и т.д. В то же время к контроллеру, имеющему транзисторные или релейные выходы, нельзя подключать источники света напрямую. Контактор и тут приходит на помощь, по факту выполняя роль «усилителя тока и напряжения».
Применив контакторы с нормально открытыми и закрытыми контактами, например КМ20-11М AC IEK, можно, используя обычные выключатели, реализовать схему проходных или перекрестных выключателей.
В таком контакторе, как и в проходном выключателе, имеются замыкающие и размыкающие контакты, поэтому схема может быть такой:
В этой схеме воздействие (управление) приходит от обычных клавишных выключателей S1 и S2, а логика работы проходных выключателей будет реализовывается на модульных контакторах К1 и К2. В итоге напряжение поступает на условную группу светильников HL1 по двум возможным путям:
1. Через клеммы L1, T1, T2, L2 (при подаче питания на клеммы А1, А2 катушки контактора К1),
2. Через клеммы L2, T2, T1, L1 (при подаче питания на клеммы А1, А2 катушки контактора К2).
В этой схеме профит в том, что можно при помощи обычных выключателей, установленных в разных местах, включать мощные прожектора в несколько киловатт. Как и в классической схеме проходных выключателей, для включения лампочки в этой схеме необходимо, чтобы выключатели находились в разных состояниях. Тогда один контактор будет включен, а другой выключен. Если же оба контактора будут включены либо выключены, светильники останутся обесточенными.
Ещё одно преимущество – для питания контакторов в зависимости от модели можно использовать пониженное либо гальванически развязанное напряжение, а это увеличивает безопасность.
На всякий случай скажем, что для правильной работы схемы нужно рассчитать необходимое сечение проводов и номиналы автоматических выключателей, которые на схеме не показаны.
Если нужно управлять освещением более чем с двух мест, потребуется схема с перекрестными переключателями. Для этого нужны контакторы с двумя размыкающими и двумя замыкающими контактами, например - КМ20-22М AC IEK.
Конечно, управлять при помощи контактора можно не только освещением – всё зависит от поставленных задач и полёта фантазии! А вы для чего используете контакторы?