Пускатель как никакой другой аппарат предназначен для работы в самых неблагоприятных и тяжелых режимах при коммутации электрических нагрузок. Так, автоматический выключатель практически всегда находится в номинальном режиме протекающих токов и возникающая перегрузка или возникновение короткого замыкания — явление довольно редкое для выключателя. Подобный режим считается аварийным и требует незамедлительного отключения. Пускатель же находится в режиме постоянных коммутаций пусковых токов, сопоставимых с токами короткого замыкания. Причём такой режим может многократно повторяться за единицу времени и являться рабочим для пускателя. Очевидно, что требования к такому электрическому аппарату, как пускатель, по надежности должны быть весьма высокими.
Устройство на первый взгляд достаточно простое, но в реальности это кажущаяся простота, за которой скрывается масса технически сложных расчетов и решений. Контактная система при этом является основным узлом в конструкции пускателя — ведь именно она принимает на себя «ударные» нагрузки. По большому счету именно качество системы контактов пускателя и определяет его цену, напрямую влияя на безотказность при выполнении задач по управлению электрическими нагрузками.
Контактная система современных пускателей делится на несколько классов и именно они определяют рабочий ресурс пускателя. Сегодня на электротехническом рынке России мы встречаемся не только с классическими пускателями класса «А», «Б», «В», но и с какими-то неопределенными классами типа «D» и им подобными. Наивысшим уровнем исполнения, конечно, является класс «А» с максимальным содержанием серебра и далее по нисходящей до полностью медных или даже стальных контактов.
Чем выше класс, тем больше серебра в их составе. Причём контакт может быть и полностью серебряным, а может быть и медным с нанесенным поверх слоем серебра. Толщина этого слоя также может варьироваться в большом диапазоне вплоть до почти прозрачного напыления на поверхность контакта. Бывают и полностью медные контакты, и даже латунные или стальные. Применяются также и композитные контакты, состоящие из сплава серебра и других металлов, например, серебро и никель или медь и серебро, при этом пропорции могут изменяться: больше меди, чем серебра и наоборот. Важная ремарка: стоимость полностью серебряных контактов может составлять более 50 % от стоимости всего изделия. И учитывая коммерческую направленность выбора «что купить», естественным образом принимается решение снизить себестоимость продукта в рамках конкурентной борьбы, продвижения на рынке и получения прибыли. Это самый легкий путь, ведь любой другой подход требует не только финансовых затрат, но и инвестиций в научные изыскания, интеллектуальные решения, организационную работу. И даже эти инвестиции не гарантируют, что результат будет оценен рынком в его вечной погоне за экономией.
Остановимся на некоторых технических аспектах конструкции пускателя. Электромагнитный пускатель имеет прямоходную мостиковую контактную систему. Так вот, в подобной системе категорически недопустимо использование медных контактов. Причина в переходном сопротивлении. Медная оксидная пленка может увеличить это сопротивление в несколько тысяч раз. При включении подвижный контакт должен срывать эту пленку за счёт взаимного трения подвижного и неподвижного контактов при проскальзывании в момент замыкания. В магнитном пускателе такое трение не предусмотрено конструкцией. Остаётся надеяться на разрушение пленки в момент включения и отключения. Для этого пускатель должен обязательно включаться и выключиться несколько раз за 8 часов.
Повышенное переходное сопротивление приводит к увеличению потерь электрической мощности в месте контакта и, следовательно, к большему нагреву, что, в свою очередь, приведет к ещё более усиленному образованию окислов в этом месте. Получается порочный круг. Даже в случае, если пускатель долгое время находится во включённом или отключённом состоянии, то процессы взаимодействия с кислородом, содержащимся в воздухе, не прекращаются. Оксидная пленка меди имеет намного более высокое сопротивление, чем сама медь. И образование оксидной пленки меди является далеко не единственной проблемой, связанной с переходным сопротивлением. Перегрев в месте контакта может привести к расплавлению металлов и свариванию контактов, так как в момент соединения жидких металлов переходное сопротивление становится равным нулю и происходит остывание контактов со всеми вытекающими последствиями.
