Какие типы нагрузки важно учитывать при выборе контактора для освещения. Как рассчитать необходимый номинальный ток контактора с учетом пусковых токов ламп. На что обратить внимание при эксплуатации модульных пускателей в сетях освещения. Какие схемы подключения контакторов для управления освещением существуют.
Особенности применения контакторов в сетях освещения
Модульные пускатели (контакторы) широко используются для управления сетями освещения. Однако при их выборе и эксплуатации необходимо учитывать ряд важных особенностей:
- Высокие пусковые токи осветительных приборов
- Специфику различных типов ламп
- Температурные режимы работы
- Особенности коммутации постоянного тока
Рассмотрим подробнее каждый из этих аспектов, чтобы правильно подобрать и применить контактор в системе освещения.
Типы нагрузки и их влияние на выбор контактора
При выборе модульного контактора для сетей освещения критически важно учитывать тип подключаемой нагрузки. Большинство производителей указывают в каталогах номинальные токи контакторов для нагрузок типа AC-1 (активная или слабоиндуктивная нагрузка). Однако осветительные приборы относятся к категории AC-5, что существенно меняет требования к контактору.
Особенности различных типов ламп:
- Лампы накаливания: пусковые токи до 20-кратного номинального значения
- Светодиодные лампы: пусковые токи до 50-кратного номинального из-за конденсаторов в блоках питания
- Газоразрядные лампы: пусковые токи до 3-кратного номинального, но длятся несколько минут
Как это влияет на выбор контактора? Если суммарная номинальная мощность цепи освещения близка к номиналу контактора, его срок службы может резко сократиться из-за высоких пусковых токов. Например, контактор на 16А может выйти из строя уже через пару месяцев при подключении осветительной нагрузки 15А.
Расчет необходимого номинального тока контактора
Чтобы правильно выбрать контактор для сети освещения, необходимо учесть пусковые токи ламп. На основе практических исследований были выведены следующие формулы для расчета требуемого номинального тока контактора:
- Для нагрузки типа AC-5 (освещение): I = 1,96 * X + 7,36
- Для нагрузки типа AC-3 (электродвигатели): I = 1,82 * X + 5,09
Где X — суммарный номинальный ток, потребляемый всеми лампами или двигателями.
Рассмотрим пример: Требуется подобрать контактор для 20 ламп накаливания по 40 Вт. Суммарная мощность составит 800 Вт, что соответствует току около 3,5 А при напряжении 230 В. Подставляем в формулу:
I = 1,96 * 3,5 + 7,36 = 15 А
Таким образом, для надежной работы в данной сети освещения потребуется контактор с номинальным током не менее 15 А, несмотря на то, что суммарный номинальный ток ламп составляет всего 3,5 А.
Влияние температуры на работу модульных пускателей
Температура эксплуатации — еще один важный фактор при выборе и использовании контакторов в сетях освещения. Необходимо учитывать следующие аспекты:
- Номинальные характеристики контакторов обычно указываются для температуры 25°C или 40°C
- При более высоких температурах требуется применение поправочных коэффициентов
- Катушки модульных пускателей на 230В генерируют значительное количество тепла
Какие практические выводы можно сделать? Во-первых, при эксплуатации контактора в условиях повышенных температур следует выбирать модель с запасом по номинальному току. Во-вторых, крайне не рекомендуется устанавливать несколько модульных пускателей вплотную друг к другу из-за риска перегрева.
Особенности применения контакторов в цепях постоянного тока
При использовании контакторов для коммутации постоянного тока (DC) возникают дополнительные сложности. Главная проблема — отсутствие перехода тока через ноль, что затрудняет гашение электрической дуги внутри контактора. Это приводит к следующим особенностям:
- Для нормально открытых контактов значения примерно соответствуют напряжению 24V DC
- При более высоких напряжениях требуются понижающие коэффициенты
- Для нормально закрытых контактов также нужен поправочный коэффициент
На основе исследований была выведена формула для расчета коэффициента снижения номинального тока при работе на постоянном токе:
K = 227 * exp(-0,152491 * U)
Где U — номинальное напряжение постоянного тока.
Эту формулу следует использовать при выборе контактора для работы в цепях постоянного тока, чтобы обеспечить его надежную и длительную эксплуатацию.
Схемы подключения контакторов для управления освещением
Существует несколько базовых схем подключения контакторов для управления освещением. Рассмотрим основные варианты:
1. Простая схема с кнопочным постом управления
Эта схема включает в себя:
- Кнопочный пост с кнопками «Пуск» и «Стоп»
- Контактор с силовыми и блокирующими контактами
- Осветительную нагрузку
Принцип работы: при нажатии кнопки «Пуск» замыкается цепь катушки контактора, он срабатывает и подает питание на осветительную нагрузку. Благодаря блокирующему контакту, контактор остается включенным даже после отпускания кнопки. Для выключения используется кнопка «Стоп».
2. Схема с несколькими постами управления
Эта схема позволяет управлять освещением из нескольких мест. Она включает:
- Несколько кнопочных постов, расположенных в разных местах
- Контактор
- Осветительную нагрузку
Особенность: кнопки «Пуск» всех постов подключаются параллельно, а кнопки «Стоп» — последовательно. Это позволяет включать освещение с любого поста и выключать также с любого.
3. Схема с использованием датчиков
Эта схема автоматизирует управление освещением. Она может включать:
- Датчики движения или освещенности
- Контактор
- Осветительную нагрузку
- Опционально — переключатель режимов работы (автоматический/ручной)
Принцип работы: датчик при срабатывании замыкает цепь катушки контактора, включая освещение. При наличии переключателя режимов можно выбирать между автоматическим управлением от датчика и ручным управлением.
Практические рекомендации по выбору и эксплуатации контакторов освещения
На основе рассмотренных особенностей можно сформулировать следующие рекомендации:
- Всегда учитывайте тип осветительной нагрузки и ее пусковые токи при выборе контактора
- Используйте формулы расчета для определения необходимого номинального тока контактора
- При работе в условиях повышенных температур выбирайте контактор с запасом по току
- Не устанавливайте модульные пускатели вплотную друг к другу
- Для цепей постоянного тока применяйте соответствующие поправочные коэффициенты
- При проектировании схемы управления учитывайте необходимость самоподхвата контактора
- Для сложных систем освещения рассмотрите возможность использования программируемых реле или контроллеров
Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить надежную и долговременную работу систем управления освещением на базе контакторов.
Современные тенденции в применении контакторов для освещения
В последние годы наблюдаются следующие тенденции в области применения контакторов для управления освещением:
- Интеграция контакторов в системы «умного дома» и автоматизации зданий
- Использование электронных контакторов с улучшенными характеристиками коммутации
- Применение гибридных контакторов, сочетающих электромеханические и полупроводниковые технологии
- Развитие энергоэффективных решений с минимальным потреблением энергии катушкой контактора
Эти тенденции открывают новые возможности для создания более эффективных и гибких систем управления освещением. Однако при их внедрении важно учитывать все рассмотренные выше особенности применения контакторов в осветительных сетях.
Модульные пускатели в сетях освещения
Модульные пускатели широко используются для управления сетями освещения. При выборе модульного контактора, надо обязательно учитывать специфику. В данном блоге мы рассматриваем общие проблемы, определяемые закона физики, а не производителями.
Типы нагрузки
В большинстве каталогов основных производителей указываются номинальные токи для нагрузок типа АС-1. Простыми словами, пускатель на 10А будет нормально работать с отопительными приборами (активная или слабоиндуктивная нагрузка, электрические печи). Учитывая средний номинальный ток других бытовых потребителей, можно грубо обобщить для всех бытовых прибор. С одним маленьким «но».
Часто в список обычных, бытовых, нагрузок включают и цепи освещения. Это не страшно если номинальная мощность цепей освещения обычно кратно меньше номинального тока контактора. Осветительные приборы (лампы) относятся к категории АС-5, а не АС-1. На практике это означает:
— Лампы накаливания имеют пусковые токи до х20 номинального.
Например, лампа на 40Вт будет иметь пусковой ток в 40Вт * 20 / 230В = 3.5А
— Светодиодные лампы же будут иметь пусковой ток до х50 номинального из-за наличия конденсаторов в блоках питания. Например, обычная светодиодная лампа имеет пусковой ток до 3А.
— Газоразрядные ламп (ДРЛ, ДНаТ и подобные) имеют меньшие пусковые токи — до х3 номинального. Но они измеряются не в 10-ах мсек, а в нескольких минутах.
Фактически это означает следующее. Если мы возьмём модульный контактор на ток 16А и суммарная номинальная мощность цепи освещения будет в районе 15А (близкая к номиналу), то срок службы модульного контактор резко сократится. Он может выйти из строя уже в течение пары месяцев работы!
Компенсация пусковых токов
На основании результатов теоретического и практического моделирования, мы получили следующий формулы для рассчёта:
— Для нагрузки типа АС-5: 1,96*x+7,36, где X — номинальный, суммарный ток, потребляемый всеми лампами
— Для нагрузки типа AC-3: 1,82*x + 5,09, где Х — номинальный, суммарный ток, потребляемый всеми электродвигателями.
Например, при берём 20 ламп накаливания мощностью 40Вт. Суммарная номинальная мощность равна 20 ламп * 40 Вт = 800Вт. Это примерно равно току 800 Вт / 230 В = 3.5А. Соответственно, нам нужен модульный контактор током не менее 1,96 * 3,5А + 7,36 = 15 А
Температура эксплуатации
Широко известно что все номинальные значения электрооборудования указываются для какой-то одной температуры. Вам следует уточнить у производителя, но обычно это 25С или 40С. Эксплуатация выше при температурах выше обозначенных требуется поправочного коэффициента. На практике это происходит редко, поэтому в детали вдаваться не будем.
Следует обратить внимание на следующий момент. Катушки модульных пускателей часто запитываются от сети 230В и не имеют встроенного блока питания. При таких напряжениях катушка под напряжением генерирует значительный объём тепла. Поэтому установка нескольких модульных пускателей впритык категорически не рекомендуется.
Постоянный ток
При коммутации постоянного тока (DC) также требуется учитывать специфику.
Отсутсвие перехода через ноль значительно затрудняет разрыв электрической дуги внутри контактора. Для контактных групп типа но (нормально открытые) значения примерно соответствуют напряжению 24V DC. Для более высоких напряжение требуется использовать понижающие коэффициенты. Для контактных групп типа нз (нормально закрытый) также требуется поправочный коэффициент.
На основании результатов теоретического и практического моделирования, мы получили следующую формулы для рассчёта — 227 * exp(-0,152491 * x), где exp — экспонента, x — номинальное напряжение.
Как подключить и использовать пост с контактором и пускателем для управления освещением
Освещение
Автор: elektroboss
Содержание
Свет — важнейшая составляющая любого пространства. Без света нельзя передвигаться или работать в тёмное время.
Это актуально как для улицы, так и для производства. Пост с контактором и пускателем выполняет важную функцию управления светом.
Некоторые из читателей могут помнить старые, массивные советские аппараты высокой мощности — далеко не каждый мог воспользоваться этим выключателем.
Сегодня мы расскажем про схемы работы со светом с помощью контакторов и магнитных пускателей, для быстрого и оперативного включения света в любое время.
Базовое знание
Управления и контакторов, и пускателей осуществляется через кнопочные посты. Это устройства, снабжённые кнопками. Кнопки, как правило, управляют базовыми командами, такими как «Пуск» и «Выключение» (но можно встретить и большее количество функций).
У таких приборов есть кнопки, не зафиксированные и не соединённые замкнутые и разомкнутые контакты, к которым подключаются контакторы и пускатели.
Контакторы и пускатели — это устройства, осуществляющие электромагнитную коммуникацию. При подаче тока на катушку в приборе замыкаются силовые контакты.
В зависимости от конструкции прибор притянет к контактам якорь. Если напряжение перестанет поступать, якорь будет отпущен, и устройство перестанет подавать напряжение.
В этаких приборах, контакторах и пускателях, есть не только силовые контакты, но и блокирующие контакты. Они существуют для самоподхвата (включения) и индикаций.
Недостаточно просто зажимать кнопку, поскольку когда вы уберёте руку, система сразу же выключится. Это удобно для некоторых видом механизмов, но не подойдёт для помещений и техники, которые должны работать постоянно.
Поэтому и придумана система самоподхвата. В этом случае один из блокирующих контактов проводят к кнопке Пуск. Как правило, такие схемы используют на аппаратах большой мощности (например, на массивных световых установках).
Как подключить кнопочный пост
Итак, чтобы оснастить систему света постом с двумя кнопками, к которым подключаются контакторы и пускатели, Вам нужны:
- Устройство кнопочного поста;
- Пускатель или контактор, у которого количество контактов будет параллельно фазам поста;
- 3 провода.
Подключение происходит следующим образом:
- Определите напряжение катушки (стандартно 220В или 380В).
- Далее с силовых контактов возьмите фазу. Если Вы выбрали 380, возьмите 2 фазы (разноимённых), если же 220 — фазу и 0.
- На контакт устройства к кнопке «Стоп» подключите провод фазы.
- Кроме «Стоп» необходимо провести фазу для «Пуск».
- Разомкнутые блокирующие контакты контактора и поста подключаются симультанно. Будем обозначать контакты с постоянной подачей фазы номером «1». А те, на которые фаза идёт после нажатия, обозначим «2». На этом шаге удостоверьтесь, что цепь уже соединена с необходимыми кнопками поста.
- Номер «2» соединяем с выводом катушки. Обычно выводы обозначают маркировкой А1 и А2.
- При напряжении на 220В, вывод подключается к нулю. Если на 380В, то ко второй фазе соответственно.
- На этом шаге приходит время проведения силовых проводов. Кроме того, уже должны присутствовать контактные элементы, передающие ток на кнопки.
- Теперь подключите провода непосредственно с осветительных установок.
Представляя написанное визуально, можно увидеть следующую картину:
Однако на нашей цепи есть ещё и индикация включения. Это лампочка в посте с кнопками, благодаря которой можно увидеть, работает контактор с наружным светом или нет.
При добавлении постов с кнопками системой света можно управлять из разных мест здания. На схеме такая цепь выглядит так:
Если Вам необходимы дополнительные датчики
К управлению светом кроме контакторов и пускателей часто прибавляют различные датчики, такие как датчики освещения или движения.
Как правило, датчики обладают системой триак (управляющее реле), но его мощность не выдерживает больше двух киловатт.
Пускатели обычно не используют на производстве, но часто задействуют для системы света на улице или в бытовых условиях.
Принцип соединения цепи с датчиками почти такой же, как и в случае с соединением к посту.
Как правило, катушка коммуникации объединяет аппарат и датчик. Пример однофазной цепи может выглядеть так:
Схемы можно соединить тумблером:
Но датчики послужат только при нагрузке до 220В. Поскольку датчики не выдерживают слишком большого напряжения, чаще всего их используют в быту.
Надеемся, что эта информация пролила свет на работу света через пускатели и контакторы. Чтобы закрепить эти знания, более наглядно работу цепей можно увидеть в этом видео:
Пусть Ваша жизнь всегда будет ярко освещена!
Похожие публикации:
Магнитные контакторы для освещения — Grainger Industrial Supply
Магнитные контакторы для освещения
124 изделия
Механические контакторы для освещения используются на промышленных предприятиях, стадионах, в парках и при новом строительстве.
Магнитные контакторы освещения с электроприводом
Количество полюсов: 10
Магнитные контакторы освещения с электроприводом Количество полюсов: 10, отсортировано по напряжению катушки, по возрастанию
| Загрузка … |
Количество полюсов: 12
Электрически удерживаемые магнитные контакторы.
..Количество полюсов: 2
Электрические магнитные контакторы освещения Количество полюсов: 2, отсортировано по катушке 9 вольт, по возрастанию0005
| Loading… |
Количество полюсов: 4
Количество полюсов по возрастанию: Магнитное освещение, 9 вольт0005
| Loading… |
Количество полюсов: 8
Количество полюсов, управляемых по возрастанию Магнитные контакты0005
..
..
..
Используйте их для всех популярных осветительных нагрузок и других недвигательных применений, включая осветительные нагрузки с вольфрамовой нитью накаливания, электрические разрядные (люминесцентные) нагрузки, электрические печи и электрические водонагреватели. Кроме того, эти контакторы соответствуют требованиям как CSA, так и UL.
