Основные причины выхода из строя магнитных пускателей и контакторов

Магнитный пускатель – это коммутационное устройство, предназначенное для пуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.Контактор – коммутационное устройство, предназначенное для разделения силовой и управляющей цепи.В литературе часто смешиваются эти два определения, поэтому прежде, чем приступить к рассмотрению причин выхода из строя данных устройств, давайте разберёмся, в чём между ними разница.
В замечательном фильме ”Дело было в Пенькове” главный герой произносит фразу: “Может быть корова без молока, но не может быть молока без коровы”. Зависимость между магнитным пускателем и контактором примерно такая же.
Для запуска трехфазного двигателя необходимо, чтобы коммутационное устройство имело три нормально открытых контакта (они же 3 з, 3 НО, 3 NO). Такие устройства называют как магнитными пускателями (например ПМ-12, ПМА, ПМЕ, ПМЛ), так и контакторами (КМИ и т.д.), исходя из того, что контактор по своему назначению может иметь любое количество и сочетание силовых контактов, в том числе и три нормально открытых. Встречаются и смешанные наименования, например контакторы серии ПМУ. Таким образом, любой магнитный пускатель можно назвать контактором, а контактор можно назвать пускателем только при условии, что у него есть 3 НО силовых контакта. Теперь о причинах выхода пускателей и контакторов из строя.
Выход из строя катушки.Катушки контакторов перегорают по следующим основным причинам:
1) При подаче на контакты А1 и А2 напряжения, не соответствующего номиналу, например, вместо 220В подаётся 380В.
2) Напряжение подается на два контакта А2, соединенных между собой перемычкой. В этом случае возникает короткое замыкание, в результате которого не только отключается автомат защиты, но и успевают перегореть выводы катушки.
3) Межвитковое замыкание. Может возникнуть как при пробое изоляции из-за повышенного напряжения, так и вследствие естественного старения изоляции провода, из которого выполнена обмотка катушки.
Выгорание силовых и дополнительных контактов.Причин выхода из строя контакторов из-за выгорания контактов гораздо больше:
1) Ошибки при расчете допустимой нагрузки.Большинство контакторов используется в трёх режимах: АС-1, АС-3 и АС-4.Режим АС-1 это режим работы контактора с активной нагрузкой (например нагревательные приборы или лампы накаливания).Режим АС-3 это режим пуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором без торможения противотоком.Режим АС-4 это режим пуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с торможением противотоком.В маркировке большинства контакторов фигурирует допустимая нагрузка в режиме АС-3. Если же предполагается использовать контактор в более тяжелом режиме АС-4, то необходимо учесть, что допустимая нагрузка в этом случае будет примерно на 40% меньше. Например, пускатель ПМ12-040100 с номинальным током в режиме АС-3 40А в режиме АС-4 допустимо нагружать только на 25А, иначе силовые контакты довольно быстро придут в негодность из-за воздействия больших пусковых токов.Аналогичная картина возникает, когда контактор, заводская маркировка которого указана для режима АС-1 используется в режиме АС-3 (или даже АС-4).
2) Подключение трехфазной нагрузки к двум силовым и одному дополнительному контакту.Одна из распространенных причин. Возникает на стадии монтажа. Номинальный ток, указанный в маркировке контакторов, относится к силовым контактам. Номинальный же ток дополнительных контактов, как правило, равен 10А, реже 16А. Поэтому при подключении нагрузок одновременно к двум силовым и одному дополнительному контакту вызывает выход из строя последнего при условии, что ток нагрузки превышает 10А на полюс.
3) Пониженное напряжение на катушке.Оно может появиться вследствие неправильного подключения, например на контакты катушки с номинальным напряжением 380В вместо двух фазных проводников подключается одна фаза и ”ноль”. В результате на катушке напряжение будет только 220В. Пружины, установленные внутри контакторов, имеют разную жесткость, поэтому данная ошибка зачастую может быть обнаружена при первом включении, когда проявится дребезг силовых контактов. Это произойдет в том случае, если пружина имеет достаточную жесткость, в противном случае, если пружина слабая, произойдет неполный контакт, вследствие которого начнется перегрев силовых контактов и их последующее выгорание.Самым распространенным случаем является пониженное напряжение в управляющей цепи. При этом происходит то же самое, что было описано выше, но как правило, дребезга контактов не возникает, поэтому обнаружить, что напряжение в управляющей цепи ниже требуемого на слух и визуально не удаётся, и в результате контакты через определенное время выгорают. Здесь причину можно устранить путём стабилизации напряжения на катушке или найдя другой источник питания.Если же это невозможно, то выйти из создавшейся ситуации можно заменив контактор другим, более мощным. В этом варианте он будет более устойчив к перегреву за счет большего сечения пятна контакта.
4) Ослабление крепления проводов на силовых контактах.Ослабление крепления проводов для контактора более актуально, чем для других устройств. Это связано с вибрацией, которая и вызывает ослабление контакта и появляющийся из-за этого местный перегрев, который в дальнейшем приведет к выгоранию одного или нескольких контактов. Эта причина устраняется проще всего: достаточно раз в полгода подтягивать винты на контактах и проверять надежность крепления самого контактора к монтажной поверхности.
Как мы видим, почти все причины поломок связаны с ошибками при подборе контактора и при последующем монтаже. Поэтому большинство их можно предотвратить до начала эксплуатации. Ну а за качеством напряжения просто надо следить.Сами по себе контакторы и пускатели имеют относительно невысокую стоимость, и необходимость приобретения нового, как правило, не огорчает его владельца, но не надо забывать о том, что контакторы могут обеспечивать выполнение важных технологических процессов, сбой в которых из-за ошибки монтажа и последующей поломки может принести ущерб, несопоставимый с его стоимостью.