Д.А. Щербаков, И.А. Морозов, И.В. Чорная, О.А. Попов

Аннотация. В статье рассмотрены тенденция рынка высоко-вольтных вакуумных контакторов и распределение долей рынка. Представлены преимущества их использования перед высоковольтными вакуумными выключателями и воздушными электромагнитными контакторами.

Ключевые слова: вакуумный контактор, вакуумный выключатель, коммутация, электромагнитный контактор.

Электротехническое оборудование постоянно развивается и модернизируется. В конструкцию электрооборудования вносятся модификации, которые освоены промышленностью. Таким образом, на основе существующих принципов функционирования электрических аппаратов появились высоковольтные вакуумные контакторы, в которых применена вакуумная среда для гашения дуги.

В настоящее время за рубежом освоено производство вакуумных контакторов (ВК), которые находят все большее распространение. На территории России тоже имеется производство ВК, но данный электрический аппарат еще слабо распространен.

Глобальный рынок вакуумных контакторов к 2020 г., согласно прог-нозам, может достигнуть оценочной стоимости в 4,81 млрд долл. США [1]. Основными игроками этого рынка являются известные международные компании; их доля, занимаемая на рынке, представлена на рисунке.

Распределение долей рынка

ABB 105,75 млн руб.

Hyundai 108 млн руб.

Siemens 165 млн руб.

«Контакт» (Саратов) 22,5 млн руб.

Прочие 20,25 млн руб.

Vacem 15 млн руб.

Доля отечественной продукции в общем объеме рынка невелика, так как для российского производителя это относительно новый продукт (см. рисунок). Однако из-за своих технических характеристик ВК может стать распространенным, востребованным электрическим аппаратом, поэтому российские производители начинают включать его в ассортимент выпускаемой продукции.

Перейдем к перспективам использования ВК. Назначение данного аппарата – осуществление частых дистанционных включений и отключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы. Основные области применения контакторов – управление высоко-вольтными электродвигателями и коммутация цепей компенсации реактивной мощности в сетях напряжением 6 и 10 кВ.

Вакуумные контакторы имеют ряд достоинств, к которым можно отнести отсутствие открытой электрической дуги, надобности в обслуживании главных контактов; высокий коммутационный и механический ресурс; высокое быстродействие, вызванное малым ходом контактов; минимальный шумовой коэффициент во время работы; малые габариты (в сравнении с другими видами контакторов); простота обслуживания.

Но ВК не лишены недостатков, к которым относятся необходимость укомплектования контакторов защитной аппаратурой (защита от межфазных коротких замыканий, несимметрии фазных токов и межвитковых замыканий, перегрева); для контакторов в момент коммутаций характерны большие перенапряжения; требуется установка ограничитель перенапряжения; высокие требования к качеству вакуумных камер.

Вакуумный контактор может придти на замену таких электрических аппаратов, как воздушный контактор электромагнитного типа и вакуумный выключатель. Сравнительный анализ технических показателей вакуумных выключателей и вакуумных контакторов приведен в таблице.

Технические характеристики вакуумного выключателя и ВК

* – ВК зарубежного производства.

Сравним перечисленные коммутационные аппараты в таблице с экономической стороны.

Возьмем ВК и вакуумный выключатель на напряжение 10 кВ. Цена, взятая из открытых источников [2, 3], на высоковольтный ВК составляет 84684 руб., а на вакуумный выключатель – 137402 руб. Видно, что цена ВК в 1,62 раза ниже, чем у выключателя. При этом коммутационная, являющаяся одним из самых важных параметров в цепях с частой коммутацией, механическая износостойкость, примерно в 2,7 и более раза выше у ВК, электрическая износостойкость – в 20 раз выше (см. таблицу). Отсюда можно сделать вывод, что за 400000 переключений можно потратить более 412206 руб., так как за время эксплуатации придется сменить три вакуумных выключателя (3 ∙ 137402 руб.); если будем использовать ВК – 84684 руб. Экономия денежных средств может составить 412206 – 84684 = 327522 руб.

Таким образом, применение высоковольтных ВК в качестве коммутационных аппаратов для двигателей экономичнее и целесообразнее, чем использование выключателей.

Сравним теперь ВК с воздушным на напряжение 6 кВ. Стоимость ВК из [2] будет составлять 68784 руб., а воздушного контактора – 150000 руб. [4]. Для простоты сравнения примем одинаковую износостойкость. В этом случае становится ясно, что ВК выигрывает в цене почти в 2,2 раза.

Из проведенного анализа видно, что ВК выгодно применять в силовых цепях, где нужна частая коммутация рабочих токов, которую не обеспечит выключатель из-за низкого механического ресурса. Вакуумный контактор намного предпочтительней воздушного, так как изготавливается на напряжение 6 и 10 кВ, имеет большие номинальные токи коммутации, меньшее кличество деталей в конструкции и более прост в обслуживании.

Библиографический список

1. Global Vacuum Contactor Market Worth $4.8 Billion by 2020 / GosReports. URL: www.gosreports.com/global-vacuum-contactor-market-worth-4-8-billion-by-2020/ (дата обращения: 10.11.2018).

2. Контакторы вакуумные серии КВТ 6, 10 кВ высоковольтные / Pairon Technology. URL: https://pairon.technology/g22338113-kontaktory-vakuumnye-serii (дата обращения: 10.11.2018).

3. Выключатель высоковольтный вакуумный / Пульс цен. URL: https://www.pulscen.ru/price/072001-vykljuchatel-vysokovoltnyj/f:61996_ vakuumnyi (дата обращения: 10.11.2018).

4. Контактор электромагнитный КВ-2МУ2 / ООО «Белгородская техническая компания». URL: http://btk31.com/catalog/high-voltage-equipment/the-electromagnetic-contactor-kv-22/ (дата обращения: 10.11.2018).