Zašto kontaktori uvek gore? Zaštita od preopterećenja i kratkog spoja mora biti implementirana istovremeno

Kontaktori se koriste za prekid i ponovno uključivanje opterećenja koja to zahtevaju tokom normalne upotrebe, posebno za specifične aktivnosti poput srednjeg napona javnog osvetljenja i industrijskih električnih motora.

Kombinacija srednje-naponskog kontaktra + prekidača (F-C) može kontrolisati motive do 12 kV. Međutim, srednje-naponski kontroleri su takođe pogodni kao ishodi za druge vrste opterećenja, posebno transformere. Za takva opterećenja, kontaktori obično menjaju kako bi uključivali mehaničko zakačenje, tako da kontaktor ne otvori automatski kada sistemski napon padne.

Mehanički zaključani kontaktori su u strukturi gotovo identični elektromagnetskim kontaktorima. Ipak, umesto da se zavisno održavaju zatvoreni kontinuiranim napajanjem glavnog čvora, mehanički zaključani kontaktori koriste mehaničko zakačenje da bi održali zatvoreno stanje. U suštini, mehanički zaključani kontaktori simuliraju srednje-naponske prekidače. Međutim, mora se imati na umu da postoje izražene razlike između kontaktora i prekidača.

Razmatranja za kontrolne krugove

Nakon što je tradicionalni elektromagnetski kontaktor zatvoren, on ostaje zatvoren dok je glavni čvor pod napajanjem. Najčešće, kontrolna snaga za glavni čvor je kontrolni transformator snage, koji je integralni deo celokupnog kontrolera. Stoga, za motorna opterećenja, kada padne sistemski napon, motor će se automatski odspojiti, time sprečavajući oštećenje motora.

U suprotnosti, mehanički zaključani kontaktori ostaju zatvoreni kada padne sistemski napon. Ovo je posebno neophodno kada je opterećenje tipa koji treba da se automatski ponovo uključi kada se sistemski napon vratit, kao što su transformatori za osvetljenje.

Elektromagnetski kontaktori se otvaraju kada se kontakti u kontrolnom krugu glavnog čvora otvore. S druge strane, mehanički zaključani kontaktori se otklučavaju zatvaranjem kontakata u zakačenom krugu, omogućavajući kontaktoru da se otvori. Tako, kontrola potrebna za mehanički zaključane kontaktore je nešto slična onoj za srednje-naponske prekidače.

Mehanički zaključani kontaktori zahtevaju pouzdanu kontrolnu snagu za prekid. Preferirana je direktna struja (baterija), ali ako je jedina kontrolna snaga kontrolni transformator povezan sa primarnim naponskim izvorom, uređaj za prekid sa izmjenljivom strujom kapacitornog tipa je prikladan za upotrebu.

Zatvarajući krug treba koristiti dugmiće sa trenutnim kontaktom kako bi glavni čvor bio pod napajanjem samo tokom perioda zatvaranja. Slično tome, krug za prekid (otključavanje zakačenja) treba koristiti dugmiće sa trenutnim kontaktom. Za automatski prekid zaštitnih releja, treba povezati normalno otvoreni kontakt u krugu za prekid (otključavanje zakačenja), a normalno zatvoreni kontakt sa zaštitnog releja treba povezati u zatvarajući krug. Cilj normalno zatvorenog relejnog kontakta u zatvarajućem krugu jeste da se osigura da je glavni čvor isključen tokom prekida. Željeno je da se uključi funkcija zaključavanja (86) releja, bilo putem 86 funkcije u nekim multifunkcionalnim mikroprocesorskim relejima ili putem odvojenog releja za zaključavanje.

Važno je da vanjski kontrolni krug korisnika ne sadrži zadržavajuće kontakte u zatvarajućem krugu. Mehanički zaključani kontaktori rade na isti način kao elektromagnetski kontaktori, uz dodatak mehaničkog zakačenja. Ako je glavni čvor kontinuirano pod napajanjem, kontaktor će ostati zatvoren čak i kada se operira otključavanjem zakačenja.

Izvori se razlikuju u procenama vremena koje treba dopustiti između prekida greške i narednog ponovnog uključivanja. Većina izvora ukazuje da mora biti najmanje šest ciklusa između prekida luke (prilikom otvaranja) i zatvaranja kontakata u narednoj operaciji zatvaranja.

Razmatranja vezana za prekomerno opterećenje i kratki spoj

Kontaktori koji se koriste za snabdevanje transformatora razlikuju se od onih koji se koriste za snabdevanje motora samo po karakteristikama ograničavajućih prekidača. Prekidači koristi se za zaštitu motornih krugova su klase M, čije su zaštitne karakteristike prikladne za potrebe motora. Za ishode transformatora, prekidači bi trebalo da budu klase T, dizajnirani da pruže odgovarajuću zaštitu transformatorima.

Kontaktori bez prekidača imaju samo ograničenu mogućnost prekida. Stoga, kontaktori moraju uvijek koristiti kombinaciju sa ograničavajućim prekidačima. Kombinacija kontaktra (koji prekida normalnu radnu struju i umjereno prekomerno opterećenje) i ograničavajućeg prekidača (koji prekida struje koje prelaze kapacitet kontaktra samog) pruža kompletnu mogućnost prekida prekomernog opterećenja i kratkog spoja.

Prekomerno opterećenje treba zaštititi pomoću releja za prekomerno opterećenje kako bi se spriječila neophodnost radnje prekidača. Ova zaštita mora biti koordinisana sa neprekidnom mogućnošću nosivosti struje kombinacije prekidač-kontaktor. Budući da prekidači generišu značajan iznos toplote, nije neobično da su prekidači veći nego što je preporučeno za neprekidnu struju. Stoga, releji za prekomerno opterećenje pružaju zaštitu ne samo transformatoru, već i kombinaciji prekidač-kontaktor. To je prikladno jer je funkcija prekidača da pruži zaštitu od kratkog spoja, a ne od prekomernog opterećenja.

Jednofazna zaštita

Savremeni uređaji za zaštitu od prekomernog opterećenja motora obično uključuju funkciju za automatizovano isključivanje motora kada se izgubi jedna faza ulazne struje. Međutim, za ne-motorna ishoda, ova "jednofazna zaštita" možda nije neophodna ili poželjna. Na primer, kondenzatorska ili osvetljenjska opterećenja obično nisu oštećena jednofaznim uslovima. Ipak, korisnici treba da razmotre da li je jednofazna zaštita prikladna. Najčešći način implementacije ove funkcije jeste da se pruži dodatak za rad prekidača, koji se mehanički aktiva plungerom na ograničavajućem prekidaču. Sa ovom opcijom, kada god bilo koji jedan primarni ograničavajući prekidač radi, indikatorski plunger na prekidaču aktivira ležer za prekid, čime se kontaktor otvara.

Ostala razmatranja vezana za primenu

Mehanički zaključani kontaktori dele mnoge karakteristike primene sa elektromagnetskim kontaktorima. Za razliku od prekidača, kontaktori su dizajnirani za česte operacije, sa 200.000 električnih radnji. Velicina transformatora koji može biti snabdijeven od kontaktora, naravno, ograničena je dostupnim prekidačima (posebno na 7,2 kV) i neprekidnom mogućnošću nosivosti struje kontaktora.

Kontaktori su dizajnirani da imaju niske zahteve za kontrolnom snagom. Stoga, njihova brzina zatvaranja i otvaranja može biti relativno sporija. Tipično vrijeme zatvaranja je 40 ms za 400 A i 70 ms za 720 A, dok je vrijeme otvaranja 90 ms za 400 A i 35 ms za 720 A. Iako su ova vremena daleko duža od vremena radnje prekidača, obično ne zahtijevaju posebna razmatranja za kontrolne krugove ili procedure radnje sistema. Zaključani kontaktori su integrirani u dizajn srednje-naponskih kontrolera, eliminirajući prijelazne sekcije i velike kutije za prekidače. Budući da mehanički zaključani kontaktori koriste prekidače za zaštitu od kratkog spoja, prekidači mogu raditi u slučaju teške greške. Ako se to dogodi, vremenski propust vezan za zamjenu prekidača je duži nego kada se koriste prekidači. Međutim, iskustvo pokazuje da su teške greške relativno retke, pa to verovatno neće biti veliki problem.

Sažetak

Kontaktori se koriste za snabdevanje transformatora i drugih ne-motornih opterećenja decenijama, a njihova upotreba se značajno povećala u poslednjih nekoliko godina. Upotreba mehanički zaključanih kontaktora posebno je prikladna kada se transformatori snabdevaju srednje-naponskim kontaktorima.