содержание .. 2 3 4 5 ..

Metasol Контакторы и реле защиты от перегрузки. Техническое руководство (2020 год) - часть 4

Конструкция и эксплуатация

3. Принцип срабатывания

•

Магнитные контакторы

типа MC

•

Тепловые реле защиты

от перегрузки типа MT

Конструкция и эксплуатация

3. Принцип срабатывания

•

Тепловое реле защиты от перегрузки

типа MT

Конструкция и эксплуатация

3. Принцип срабатывания

•

Тепловое реле защиты от перегрузки

типа MT

Условия

эксплуатации

1. Общие условия эксплуатации

2. Особые условия эксплуатации

3. Соответствие Директиве RoHS

Metasol MS Technical Manual

• Температура окружающей среды: -5 °С ~ 40 °С
• Температура внутри панели: стандартная 20 °С, -10 °С ~ 40 °С (максимальная средняя ежедневная

температура окружающей среды 35 °С, максимальная средняя ежегодная температура окружающей среды

25 °С).

Максимальная температура внутри панели устройства типа AC3 составляет 55 °С. Если применяется

номинальное значение для типа AC4, максимальная температура составляет 65 °С, при этом значения

внутренней температуры/влажности не должны вызывать образование конденсата или замерзание.

(Номинальные значения для типа AC3 и типа AC4 см. в каталоге магнитных выключателей.) Следует

обратить внимание на то, что температура окружающей среды изменяет характеристики активации

магнитного контактора и теплового реле защиты от перегрузки.

• Относительная влажность: 45~85 %
• Высота над уровнем моря: менее 2000 м
• Вибростойкость: 10~55 Гц 19,6 м/с2 (менее 2 г)
• Ударостойкость: 49 м/с2 (менее 5 г)
• Условия окружающей среды: отсутствие пыли, дыма, коррозионно-активного газа, воспламеняющегося

газа, влажности, замкнутого пространства (может возникнуть сбой контактора при длительном

использовании в замкнутом пространстве).

1.1 Общие условия эксплуатации

Условия эксплуатации

За исключением стандартных условий эксплуатации, эксплуатация при особых обстоятельствах может

привести к возникновению поломки. Таким образом, в особых обстоятельствах следует учитывать как

общие условия, так и альтернативные решения.

Магнитный пускатель обладает различными опциями для применения в разнообразных ситуациях,

однако его конструкция основана и изготовлена с учетом следующих стандартных условий эксплуатации.

В зависимости от ситуации могут потребоваться альтернативные решения.

1. Общие условия эксплуатации

Температура окружающей среды

Относительная влажность

Высота над уровнем моря

Условия окружающей среды

-5~+40

°С

45~85% RH

менее

2000 м



Стандартные

условия

эксплуатации

Предостережение

Примечание 1) Температура хранения представляет собой температуру окружающей среды во время поставки или хранения и должна

быть асованном с начальными условиями эксплуатации.

Примечание 2) Отсутствие условий образования конденсата, замерзания, возникающих вследствие быстрого температурного изменения.
Примечание 3) Допустимая температура при краткосрочном (менее 1000 ч) хранении составляет до 80 °С.

Изделие в едином корпусе

Отдельное изделие

-5°С ~ +55°С

(тип AC)

-5°С ~ +40°С

(тип MT, DC)

-25°С ~ +60°С

(MT см. на графике)

-5°С ~ +55°С

(тип AC)

-5°С ~ +40°С

(тип MT, DC)

-25°С ~ +60°С

(MT см. на графике)

-30°С ~ 65°С

특수환경

사용온도(℃)

보관온도(℃)

Тип изделия

Рабочая температура (°С)

Температура хранения (°С)

Температура



Температурный

диапазон

применения

• Когда эксплуатация устройства прерывается на длительный период времени, необходимо

использовать нагревательный элемент (0,5 кВт на 0,2 квадратных дециметра внешнего корпуса).

Нагревательный элемент должен автоматически включаться при выключении устройства. Такой нагрев

будет предотвращать образование конденсата и капель воды путем поддержания внутри наружного

корпуса температуры, которая немного выше внешней температуры окружающей среды. При

стандартной эксплуатации нагрев осуществляется самим устройством, и его достаточно для

компенсации разницы температур.

• Применение контрольного устройства «для стандартных условий использования» возможно на

открытом воздухе в зависимости от того, представлен данный тип цинковым сплавом, легким сплавом

или пластиковым материалом. В этом случае также важно убедиться, пригоден ли защитный уровень

такого применения для предотвращения проникновения жидкости или твердых частиц.



Дополнительная

информация об

обращении

Пределы компенсации

температуры окр. среды

по МЭК947-4-1

Расцепление

Без расцепления

Температура окружающей среды,ºС

Ра

зл

ичные настройки т

ок

а перегр

узки

В таблице ниже представлены различные условия эксплуатации и их примеры. Для повышения стойкости

к воздействию окружающей среды конструкция наружных деталей (панели, крышки корпуса и пр.)

должна соответствовать требованиям к применению на открытом воздухе, вибростойкости, устойчивости

к образованию коррозии для предотвращения неисправности.

2.1 Различные влияния и меры противодействия им при эксплуатации в особых условиях

2. Особые условия эксплуатации

Условия эксплуатации

Особые условия

среды

Применение

Воздействие

на магнитный

выключатель

Общие меры

противодействия

Быстрое

изменение

температуры

(климата)

❖

Быстрое изменение температуры

(разница температуры между

утром и ночью)

❖

Использование в качестве

экспортируемого изделия либо

транспортировка через места

с тропическим климатом с

повышенной влажностью, где

температура и атмосферное

давление достаточно высокие

• Неисправность

вследствие образования

коррозии из-за

• Снизить относительную влажность

путем настройки нагревательного

элемента

• Установить в месте, где возникает

меньший перепад температур

• Усилить антикоррозионную

обработку металлического изделия

для предотвращения образования

коррозии даже при воздействии

небольшого объема влаги

Низкая

температура

❖

Холодильник

❖

Низкотемпературное хранение

❖

Транспортировка или

эксплуатация в холодной среде

• Замерзание
• Сбой при пуске,

образование

коррозии из-за влаги

(конденсации)

• Повысить температуру путем

настройки нагревательного элемента

• Осушить

Высокая

температура

❖

Металлургический завод

❖

Предприятия по отливке

пластмассовых изделий

• Неправильный пуск
• Тепловое сопротивление

соединительного кабеля

• Перегрев изолирующего

материала

• Снижение токовой нагрузки
• Использование термостойкого

кабеля

• Отказ от использования в местах, где

температура внутри панели будет

составлять более 65 °С

Высокая

влажность

❖

Оборудование, панель,

предназначенные для рабочей

среды с высокой влажностью

• Фермерские теплицы

• Кухонное оборудование

• Химический завод

• Среда с высокой температурой и

влажностью

❖

Замкнутое пространство с

высокой влажностью

• Блок управления автомобильной

мойкой

• Взрывное устройство для

горнодобывающей отрасли

❖

Среда с высокой температурой и

влажностью

• Понижение

сопротивления изоляции

• Коррозия, образование

ржавчины

• Газ NH3 (в процессе

отливки пластмасс) и

образование ржавчины

• Использование с

водонепроницаемой панелью

(антикоррозионная обработка)

• Частая проверка
• Использование материала без

содержания аммиака для литых

изделий из фенольных смол, пластика

Коррозионно-
активный
газ, высокое
содержание
соли

❖

Работа в средах с небольшим

количеством сероводорода (H2S)

• Нефтеперерабатывающий завод
• Химический завод
• Прибрежная зона
• Помещение с насосом подачи воды
• (хлористый стерилизатор)
• Геотермальная электростанция

• Понижение

сопротивления изоляции

• Коррозия, образование

ржавчины

• Использование изделия, прошедшего

антикоррозионную обработку, внутри

панели антикоррозионного типа

• Усовершенствование конструкции

панели

Пыль и

влажность

❖

Газовая среда с наличием пыли и

коррозионной активностью

• Цементный завод
• Текстильная фабрика

• Сбой прохождения тока

контакт-детали

• Сбой срабатывания

механической части

• Возгорание изоляции
• Понижение

сопротивления изоляции

• Использование крышки корпуса

вибростойкого, антикоррозионного

типа

2.2 Высокая температура

Температура обычно определяется износостойкостью изоляции (износостойкостью при непрерывном

прохождении тока) управляющей катушки и изменением в реальном времени пластикового формованного изделия

при использовании в среде с высокой температурой. Рост температуры управляющей катушки обусловлен

стандартной температурой, включая температуру окружающей среды, при этом изоляция типа A предусмотрена

при температуре менее 125 °С, изоляция типа E предусмотрена при температуре ниже 140 °С, однако в контакторе

MS используется изоляция типа E для длительного применения при температуре менее 50 °С внутри панели

управления и недопущения повышения температуры меньше, чем для типа A. Для оценки износостойкости

непрерывного потока управляющей катушки следует удостовериться в отсутствии повреждения устройства с

помощью испытания на перегрузку при непрерывном прохождении тока на управляющей электромагнитной части.

• Температура термостата: 80 °С
• Допустимое напряжение управляющей катушки: 110 % (60 Гц) номинального значения напряжения
• Время непрерывного прохождения тока: 5000 часов
• Количество испытуемых изделий: 5 управляющих электромагнитов каждой рамы
• Результат испытания: отсутствие повреждения, отсутствие неисправностей при испытании изоляции между слоями

Износостойкость изоляции управляющей катушки при непрерывном прохождении тока обычно определяется

нагревом материала катушки в соответствии с законом Аррениуса, как показано на Рисунке 6. На основании этого

износостойкость изоляции управляющей катушки может определяться из средней температуры окружающей

среды + подъем температуры катушки и обычно имеет расчетный ресурс от 10 до 20 лет.

Для исследования изменения в реальном

времени пластикового формованного изделия

испытание на перегрузку выполняется более

63 часов при увеличении температуры

элемента к температуре окружающей среды с

40 °С до 105 °С, однако испытание проводится и

при 125 °С.
При этом следует покинуть помещение из

соображений безопасности. Если основной

причиной нагрева детали за прошедший год

является повышенная температура,

износостойкость изделия τ

рассчитывается с

помощью следующего

уравнения Аррениуса

「

τ=A

exp(-Ea/kT)

」

(A, E: характеристическая положительная

величина на режим отказа,
T: абсолютная температура,
k: постоянная Больцмана).
Данное уравнение используется при

проведении испытания на перегрузку или

определении ресурса изделия. Вследствие

того, что закон Аррениуса обуславливает,

что если температура рабочей среды

понижается на 10 °С, то износостойкость

повышается в два раза, это уравнение часто

применяется для вычисления износостойкости

изделия.

Рис. 6. График определения износостойкости

и теплостойкости провода катушки

100000

50000

10000

5000

1000

500

100

Средняя

износостойкость

(часы)

Линия UEW

(тип Е)

100 120 140 160

180 200 220

Температура (°С)

Линия PEW

(тип B)

Условия эксплуатации

2.3 Температура

Магнитный пускатель и магнитный контактор не предназначены для использования в условиях высокой

температуры и влажности в принципе. При эксплуатации в таких условиях рекомендуется размещать их

при сборке во влагонепроницаемой конструкции с учетом снижения изоляционной способности,

понижение функционала или износостойкости и образования ржавчины на металлических изделиях

(особенно электромагнитной катушке). Таким образом, следует применять любой тип испытания,

рассматривающий возможность возникновения вышеуказанных явлений при анормальных условиях

окружающей среды. Кроме того, испытания проводятся с использованием влажных условий по

стандарту регистра Ллойда.

Такая обработка предусмотрена для установки в средах с повышенной температурой и влажностью, где

существует опасность образования конденсата, выпадения воды и образования ржавчины. Наша

компания применяет данный тип обработки. Пластиковые изоляционные детали могут предотвращать

возникновение повреждений в случае проникновения тараканов и других насекомых, но это вовсе не

означает, что такое изделие всегда обладает защитой от повышенной температуры и влажности при

установке в экваториальных или других тропических зонах.

(Стандарты IEC 60947, NF C 26-220, DIN 5348)
• Предусмотрена антикоррозионная обработка металлических изделий.



Обработка для

защиты от

повышенных

температур и

влажности

Магнитные пускатели и магнитные контакторы расположены внутри панели и поставляются для

эксплуатации в холодных зонах или часто используются в экстремальных условиях эксплуатации,

например, внутри морозильных камер. В таком случае холодостойкость, соответствующая

стандартным условиям хранения и эксплуатации, определяется следующим образом.

1. Температура хранения ····· более -55 °С

В результате проведения испытания в течение одного месяца при температуре -55 °С не было

выявлено никаких проблем с какой-либо деталью. Таким образом, оборудование может

выдерживать при хранении температуру более -55 °С. При поставке на участок хранения в

холодных условиях обычно предусмотрена герметичная, водостойкая упаковка вместе с панелью

с учетом возможности замерзания. В случае упаковки для поставки на участок хранения в теплых

условиях упаковка осуществляется с учетом влажности и конденсации. Таким образом, при

упаковывании требуется обращать внимание на влагоудаление внутри корпуса и рекомендуется

размещать три килограмма силикагеля на квадратный метр внутри тары.

2. Рабочая температура ····· более -25 °С

Контрольное испытание проводилось при температуре ниже -25 °С.

• Температура: -25 °С

В результате проведения испытания был сделан вывод о возможности эксплуатации в диапазоне

низких температур более -25 °С.

Примечание 1) Без конденсации, замерзания при быстром изменении температуры
Примечание*1) Диапазон для теплового устройства защиты от перегрузки до -5 °С
Примечание*2) Диапазон для теплового устройства защиты от перегрузки до -55 °С

Условия окружающей среды

Температура

Рабочая

Относительная влажность

Без крышки корпуса

С крышкой корпуса

Хранение при поставке

-5°С ~ +55°С

(тип AC) *1)

-5°С ~ +40°С

(MT,DC Type)

-25°С~ +60°С

(MT refer to Graph)

Стандартное изделие

2. Особые условия эксплуатации

-30°С ~ +65°С *2)

less than 85% RH

2.2 Высокая температура

Руководство по выбору защитной обработки



Коммутаци-

онные

испытания в

условиях

высокой

температуры и

влажности

1. Методы и типы испытаний

Рекомендуется использовать магнитный

выключатель и магнитный контактор в

стандартных условиях эксплуатации. Однако в

редких случаях это сложно сделать. Таким

образом, выполняются испытания при

следующих условиях.

1) Испытание на воздействие температуры и

влажности На Рис. 7 представлены

результаты после проведения такого

испытания. При отсутствии проблемы,

связанной с пульсацией из-за коррозии,

старения изоляционного материала,

изменения пластикового литого изделия и

изменением функциональных

характеристик, результат считается

удовлетворительным.

2) Испытание на распыление соляного тумана

Испытание на распыление соляного тумана часто используется для оценки магнитного контактора с

учетом среды эксплуатации. Спецификации испытания являются выполненными до и после его

проведения при следующих условиях.

Fig. 7. Testing conditions of temperature and humidity

10 20 30

40 50

Elapsed time(h)

Temper

ature

(

℃

)

temperature

95%RH

temperature

95%RH

temperature

95%RH

temperature

95%RH

Расположение

Условия

окружающей

среды

Режим

работы

Внутренний

обогрев

наружного

корпуса

Тип климата

Защитная обработка

Компонент

Корпус

Внутри

помещения

Отсутствие

образования

конденсата

или

каплепадения

Не имеет

значения

Не требуется

Не имеет

значения

Стандартные условия

эксплуатации

Стандартные условия

эксплуатации

Образование

конденсата

или

каплепадение

Частое

включение

выключение

в течение

одного дня

Не проводится

Умеренный

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Умеренный

Высокая температура,

высокая влажность

Высокая температура,

высокая влажность

Проводится

Не имеет

значения

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Постоянный

Не требуется

Не имеет

значения

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

На открытом

воздухе

(с защитой)

Отсутствие

образования

конденсата

или

каплепадения

Не имеет

значения

Не требуется

Умеренный

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

not important

Экваториальный Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

На открытом

воздухе с

возможностью

атмосферных

воздействий

или рядом с

морем

Частое

образование

конденсата

или

каплепадение

Частое

включение

выключение

в течение

одного дня

Не проводится

Умеренный

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Экваториальный Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Проводится

Не имеет

значения

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Постоянный

Не требуется

Не имеет

значения

Стандартные условия

эксплуатации

Высокая температура,

высокая влажность

Вода

Соль Температура 35 °С

35 °С

Концентрация

Количество соленой

воды на 85 см2

в течение 1 часа

Время

распыления

Метод очистки

испытуемого

изделия

Дистиллированная

вода

Очищенная соль

℃

7.0

1.3см3

48ч

Очистка с

помощью воды

Условия эксплуатации

2. Особые условия эксплуатации



Пыль



ГАЗ

При использовании электромагнитных контакторов на цементных заводах, хлопчатобумажных

фабриках, на строительных площадках и на других участках с повышенным содержанием пыли блок

управления и сборная конструкция должны представлять собой вибростойкие конструкции. При

попадании пыли на контакт-деталь сопротивление контакта увеличивается, температура контакт-детали

повышается, что приводит к ускоренному старению материала изоляции или к сокращению

электрического ресурса устройства. Кроме того, попадание пыли на изоляционный материал ухудшает

изоляционные характеристики/изоляционную способность и повышает вероятность короткого

замыкания. Когда пыль оседает между элементами якоря электромагнита, вследствие плохого

поглощения электромагнитных волн, это приводит к возникновению импульсных помех.

Поскольку скорость коррозии металла

в атмосфере, содержащей коррозионный

газ, снижается по мере уменьшения

значений влажности и температуры,

рекомендуется подавать к панели чистый

воздух с повышенным давлением, используя

кондиционер. На рисунке представлено

отношение материал/влажность/температура

и скорость процесса развития коррозии.

2.4 Защита в особых условиях окружающей среды

Рис. 9. Степень коррозионно-активных изменений по

причине воздействия температуры

0.8

0.6

0.4

0.2

Весовой

показатель

коррозии

(мг)

0 30 40 50

60 70 80 90 100

20 30 40 50

Температура (

℃

)

Концентрация газа,

металл

Когда магнитный контактор

используется на химических предприятиях,

нефтеперерабатывающих заводах,

канализационных очистных сооружениях и т.д.,

на которых присутствует большое количество

коррозионно-активных газов, как правило,

рекомендуется использовать защиту в виде

панели. При небольших количествах

коррозионно-активных газов, можно выполнять

защиту посредством нанесения защиты на

слабые места, повышая их устойчивость к

действию таких газов. Поскольку идеальный

способ защиты контакторов с контакт-деталью

из серебра отсутствует, уровень защиты

каждого отдельного устройства ограничен.

Поэтому при наличии в окружающей среде

некоторого количества коррозионно-активных

газов следует выбирать электромагнитный

контактор, который можно использовать

в такой атмосфере.

Рис. 8. Степень коррозионно-активных изменений по

причине воздействия влаги

Увеличение

веса

(мг/см2)

Влажность (% относительной влажности)

Предельное значение влажности

чистый воздух

воздух, загрязненный 0,01 % диоксидом серы (SO

)

1) Примеры наличия коррозионно-активных газов в атмосфере

2) Таблица влияния коррозионно-активных газов на антикоррозионную стойкость металлов

※

Пояснение :

◎

Отличная,

○

Хорошая,

△

Нормальная,

Плохая

2.5 Коррозионно-активный газ

Материал

Сероводород

(H2S)

Диоксид

серы (SO2)

Газообразный

хлор

(CI2)

Диоксид

азота (NO2)

Аммиак

(NH3)

Газ

Серебро (Ag)
Бронза (Cu)
Никель (Ni)
Хром (Cr)
Жесть (Sn)
Нержавеющая сталь (SUS304)
Латунь (C2680)
Никелевый сплав (CuNi)

△

○

◎

△

○

◎

△

○

◎

○

△

○

△

○

△

○

чистый воздух

воздух, загрязненный 0,01 % диоксидом серы (SO

)

Тип газа

Концентрация (ч./млн)

Пример среды

Влияние на различные типы металлов

Норма Отклонение и условия

Норма

Отклонение

Сероводород

(H2S)

Менее

0,02

Более 0,07

• Области с термальными источниками

• Области поблизости с металлургическим

комбинатом

• Канализационные очистные сооружения

• Бумагоперерабатывающие предприятия

• Серебро(Ag): потускнение

• Бронза(Cu): потускнение, образование

коррозии

Диоксид серы

(SO2)

Менее

0,04

Более 0,07

• Области поблизости с металлургическим

комбинатом

• Химическая установка

• Никель(Ni): потускнение

• Железо(Fe): изменение цвета на красный

и синий, образование коррозии

• Цинк(Zn): изменение цвета на белый и

синий, образование коррозии

• Бронза(Cu): потускнение

※

Степень коррозии значительно

снижается при уровне влажности ниже

65 %

Газообразный

хлор

(Cl2)

Менее

0,02

Более 0,05

• Системы водоснабжения
• Химические установки
• Установки очистки бассейнов

• Жесть(Sn): потускнение, образование

коррозии

• Хром(Cr): потускнение, образование

коррозии

Диоксид азота

(NO2)

Менее

0,04

Более 0,5

• Городской район
• Химические установки

• Железо(Fe): изменение цвета на красный

и синий, образование коррозии

• Цинк(Zn): изменение цвета на белый и

синий, образование коррозии

※

Степень коррозии значительно

снижается при уровне влажности ниже

65 %

Аммиак (NH3)

Менее

0,01

Более 5

• Химические установки

• Латунь: коррозия под напряжением,

образование трещин

содержание .. 2 3 4 5 ..