Зміст

  • Вступ: чому і навіщо
  • Завжди годяться стабілізатори та ДБЖ
  • Реле напруги: на що звертати увагу при виборі
  • Реле напруги DigiTOP, Volt Control і RBUZ з підключенням в розетку
  • Реле напруги DigiTOP VP-10AS і VP-16AS
  • Реле напруги РН-116 і РН-122
  • Реле напруги R116y
  • Загальна оцінка конструкцій
  • Тестування
  • Підсумок

Вступ: чому і навіщо

Необхідність захисту різних навантажень від всякого роду подій в живильної мережі зрозуміла всім, але такий захист — поняття дуже широке.

Завжди годяться стабілізатори та ДБЖ

Перше, що спадає на думку в розмові на подібні теми, це стабілізатори та джерела безперебійного живлення. Але захист, що забезпечується цими двома класами пристроїв, скоріше зводиться до нормирующей регулюванні, тобто до приведення напруги, що подається на навантаження, до нормального для неї значення або до допустимого діапазону (ДБЖ — в тому числі при зникненні напруги на вході).

Переваги подібних пристроїв захисту зрозумілі, але не обходиться і без недоліків. Найбільш очевидні — це чималі габарити, вага і ціна, причому всі ці три параметри при інших рівних тим більше, чим більше потужність навантаження.

Є й інші мінуси. Насамперед, ККД сучасних стабілізаторів та ДБЖ хоч і великий, але все ж не дотягує до 100%, і якщо при невеликих потужностях це пренебрежимый фактор, то для навантажень в багато сотень ватів з урахуванням постійного режиму роботи втрати стають помітними, а в кілька кіловат — значними. І справа не тільки в зайвих грошей, які накручує електролічильник, але і в теплі, яку треба відводити з корпусу самого захисного пристрою (а це шум), так і з приміщення, у якому він знаходиться (а це витрати на кондиціонування).

Крім того, є навантаження, критичні до форми живлячої напруги — наприклад, електродвигуни змінного струму в холодильниках і пральних машинах, а також багато опалювальні котли з електронним управлінням. А на виході недорогих ДБЖ і стабілізаторів зазвичай буває те, що їхні виробники називають «апроксимована (або модифікованої) синусоїда» — сигнал, за формою має дуже мало спільного з нормальним синусом, який повинен бути в мережі змінного струму.


Вгорі форма живлячої напруги у відповідності з ГОСТ, внизу модифікована синусоїда

Нарешті, ряд навантажень (ті ж двигуни, а також лазерні принтери і БФП) мають значні пускові струми, які в кілька разів, а то й на порядок, можуть перевершувати струми в робочому режимі. Але ДБЖ категорично «не люблять» подібного, та й багато стабілізатори теж, тому модель для роботи з такими навантаженнями доводиться вибирати з значним запасом по потужності, а це і зайві розміри і вага, і головне — ціна.

Звичайно, в цілому ряді випадків описані нами страшилки не настільки істотні, порівняно з необхідністю безперебійного живлення важливих електронних пристроїв. Але є ще одна «халепа», перед якою стабілізатор або ДБЖ безсилий: це істотне підвищення напруги в живильної мережі. Наприклад, неуважний електрик під час ремонтних робіт переплутав нуль з однієї з фаз, і ось вже у вашій квартирі або офісі не 220, а 380 вольт; щось подібне може статися і при обриві або отгорании нульового проводу, а з менш катастрофічних причин можна назвати роботу зі зварювальним трансформатором або відключення-включення інших дуже потужних електроприладів при їх підключенні до тій же фазі, що і чутливі споживачі. ДБЖ і стабілізатори здатні захистити від подібного хіба що ціною власного життя, а їх ремонт — це і гроші, і час, протягом якого важливі навантаження залишаться без захисту.

На цей випадок існують релейні захисні пристрої (далі ЗУ) — реле напруги, які просто відключають навантаження, якщо напруга в мережі стає вище або нижче (а занадто низькі напруги в відсутність стабілізатора теж можуть бути небезпечні для здоров’я навантаження) певного порогу.

Такі ЗУ компактні і недорогі, їх розмір і ціна набагато менше залежать від потужності навантаження, вони майже не споживають енергії «для власних потреб» і відповідно не виділяють багато тепла, не шумлять, не спотворюють форму напруги і в істотно більшою мірою лояльні до короткочасних перевантажень.

Їх недолік зрозумілий: безперебійного живлення, так само як і нормування напруги, від них чекати не доводиться. Зате вони цілком можуть забезпечити збереження дорогого електронного обладнання, причому без суттєвих витрат. А при необхідності і бажанні ніщо не заважає використовувати їх спільно з тим же ДБЖ, захищаючи одночасно і його.

Реле напруги: на що звертати увагу при виборі

Реле напруги можна розбити на дві категорії: індивідуальні, які включаються між конкретної навантаженням і розеткою, та групові — вони розраховані на великі струми навантаження і встановлюються в електричному щитку. Підключення останніх потребує втручання кваліфікованого електрика, тому ми детально розглянемо зразки з першої категорії, як найбільш доступною у використанні.

Почнемо з основних параметрів.

Діапазон робочих напруг самого реле напруги. ЗУ при всіх реально можливих напруги в мережі, до якої він підключений, повинно залишатися в робочому стані. До реально можливих ми відносимо не тільки 220-230 В плюс-мінус 10 відсотків, як того вимагає стандарт, але і 380 В (можливі причини для появи такої напруги ми вже згадували), а з урахуванням такого ж допустимого відхилення реле напруги повинно працювати в діапазоні мінімум до 400, а краще до 420 вольт.

Звичайно, можуть відбуватися і зовсім вже драматичні події: так, імпульсні напруги, що викликаються розрядом блискавки, можуть досягати десятків і сотень кіловольт. Але захист від подібного — це зовсім інша історія, пов’язана зовсім з іншими витратами.

Бажано, щоб і при значно занижених напруги в живильної мережі ЗУ теж зберігала працездатність, допомагаючи відстежувати, що відбувається. Тому варто звертати увагу не тільки на верхню, але і нижню границю діапазону робочих напруг, хоча це і не настільки важливо.

Максимальний робочий струм. Тут треба враховувати не тільки і не стільки робочі струми підключеного обладнання, але насамперед пускові струми. Так, у поверхневого водяного насоса Grundfos MQ3-35 струм в сталому режимі 4 А, а при запуску досягає 11,7 А, нехай і короткочасно; у заглибних насосів (крім вібраційних, типу «Малюк» або «Струмочок») різниця ще істотніше. На жаль, не для кожного пристрою з числа можливих навантажень можна знайти такі дані.

Є й інше міркування на цю тему: при підвищенні напруги буде підвищуватися і струм, споживаний багатьма типами навантажень.

Тому реле напруги краще вибирати з запасом по струму і при цьому пам’ятати: якщо 16-амперное реле підключено, наприклад, до подовжувача з граничним струмом 10 А, то максимум для навантаження буде саме 10 ампер, а не 16.

Час спрацьовування. У реле воно не може бути нульовим, але для будь-яких пристроїв — побутових, виробничих або лабораторних, ви навряд чи знайдете дані на зразок «підвищення напруги до 380 В допустимо протягом 0,1 с». Тобто зрозуміло одне: чим швидше спрацює реле напруги, тим краще. Причому якщо для спрацьовування при зниженні напруги час може бути і більше, то при підвищенні до небезпечного рівня навантаження бажано відключати максимально швидко.

Є ще ряд моментів, як другорядних, так і досить важливих, але таких, відповіді на які важко сформулювати в загальному вигляді.

Наприклад, надійність. Виконавчим механізмом у подібних ЗУ є електромеханічне реле, контакти якого розмикаються у разі виходу напруги в мережі за встановлені рамки і знеструмлюють навантаження. Одним з важливих параметрів таких реле є розрахункова кількість спрацьовувань; воно залежатиме як від зовнішніх факторів — струму навантаження та робочого напруги, так і від внутрішніх, перш за все від матеріалу, з якого виготовлені контакти.

При комутаціях між контактами реле відбувається іскріння, з-за якого поверхню дешевого сплаву буде покриватися нагаром, збільшують перехідний опір; якщо реле не герметизировано, поверхня контактів під впливом атмосфери буде окислюватися, що дасть той же ефект. Протікає через зростаючий опір струм буде викликати все більший нагрів, який викличе подальше погіршення електричного контакту, що надалі може привести до оплавлення пластмасових деталей реле і навіть до виникнення пожежі.

І не треба думати, що якщо для якогось реле заявлено 100 тисяч спрацьовувань, а для іншого мільйон, то практичної різниці все одно не буде, оскільки навіть меншого з цих значень і навіть при десяти щодобових спрацюваннях досягти вийде років за тридцять. Справа зовсім в іншому: більше розрахункове значення при інших рівних умовах свідчить про більш якісних контактах.

Інший момент, пов’язаний з використанням релейних ЗУ: багато пристрою «не люблять» частих включень-виключень. Наприклад, холодильники після вимкнення рекомендується включати тільки через кілька хвилин, це написано в їх інструкціях. Тому дуже бажано, щоб реле напруги мало затримку включення на випадок, якщо збій в електромережі був короткочасним. І зовсім добре, якщо тривалість затримки може встановлюватися користувачем, причому в широких межах.

А ось ширина регулювання діапазону зміни верхньої і нижньої меж спрацьовування не такий вже важливий параметр: навряд чи для якогось реального пристрою, що підключається через ЗУ, буде потрібно дуже широкий (наприклад, від 100 до 300 В) і особливо надто вузький (від 210 до 230 В) діапазон. І максимальна дискретність установок теж ні до чого: поріг рівно 253 не потрібно ні для одного підключеного пристрою, цілком можна встановити 250 або 255 — практичної різниці для захисту не буде.

Інші аспекти краще показати на прикладі конкретних зразків, чому і присвячена інша частина огляду.

Реле напруги DigiTop, Volt Control і Rbuz з підключенням в розетку

Всі зразки мають однакову форму, відрізняючись лише розмірами. У нижній частині на тильній стороні розташована вилка для підключення до розетки електромережі, співвісно з нею на лицьовій частині знаходиться вихідна розетка для навантажень. У всіх моделей і вхід, і вихід мають заземлюючі контакти і відповідають Тип F (Schuko) за стандартом CEE 7/4 або C2 за ГОСТ 7396.1-89.

Верхня частина корпусу містить органи управління і трехразрядного цифровий індикатор (світлодіодний семисегментний з точкою, червоного світіння), який у нормальному режимі показує напругу в мережі, при налаштуваннях значення для установок, а після відновлення нормального стану на вході може показувати час, що залишився до підключення навантаження; в деяких моделях передбачено відображення та інших величин або коду помилки. Є також окремий світлодіод, що позначає подачу напруги на вихід.

Треба сказати, що подібна «геометрія» буде зручна не завжди, а тільки при підключенні до розетки з горизонтальним розташуванням контактів. Якщо ж контакти розташовані вертикально або під кутом 45 градусів, як часто буває в колодках з декількома розетками, то ЗУ виявиться повернений, і працювати з його панеллю управління буде незручно. Крім того, в багатомісних колодках майже напевно виявляться частково перекритими і сусідні розетки. Все це бажано враховувати при підключенні.

Особливо відзначимо: всі розглянуті пристрої не забезпечують захисту від коротких замикань і значних перевантажень, для подібних цілей лінія електроживлення повинна бути оснащена автоматичним вимикачем.

І ще: в період затримки включення після відновлення нормального стану на вході всі учасники огляду продовжують відстеження, і якщо напруга знову вийде за встановлені межі, то навантаження по закінченню інтервалу затримки не підключиться.

Реле напруги DigiTop VP-10AS і VP-16AS

Випускаються ТОВ «Росток-Електро», ця компанія займається розробкою та виробництвом різного електроустаткування: крім реле різних типів, у спектрі продукції є обмежувачі потужності, вимірники (у тому числі безкорпусні), перемикачі, таймери.

Використовується торгова марка DigiTop. Серія реле носить назву V-protector.

Список заявлених параметрів:

Модель
VP-10AS
VP-16AS
Напруга на вході приладу

Робоча напруга

Максимальний струм при активному навантаженні

Максимальна потужність активної навантаження

Час відключення
по верхній межі

по нижній межі

Нижня межа відключення

Верхня межа відключення

Час затримки включення

Споживання від мережі 220 В

Похибка вольтметра

Ступінь захисту

Робочі температури (УХЛ 3.1)

Габаритні розміри (включаючи контакти вилки)

Вага пристрою (виміряно нами)

Додаткові функції

Опис на сайті виробника

Ціна на сайті виробника

Гарантійний термін

0-400 В
100-400 В
10 А16 А
2,2 кВт3,5 кВт
0,02 с
1 с (120-200 В)
0,02 с (< 120)
120-200 (крок 1)
210-270 (крок 1)
5-600 с (крок 5)
≤ 2,5 Вт
≤ 5
IP20
від -25 до +50 °C
102×60×78 мм
139 г143 г
пам’ять напруги останнього спрацьовування
калібрування вольтметра
скидання на заводські установки
digitopelectric.rudigitopelectric.ru
1240 руб.1380 руб.
60 місяців (5 років)

Якщо дивитися з лицьового боку, різниці між VP-10AS і VP-16AS немає ніякої, відрізняються вони лише наклейками на тильній стороні.

Це компактні вироби серед учасників огляду, причому розмір в даному випадку має практичне значення: чим менше довжина корпусу, тим менше вийде важіль при натисканні на його далекий край і тим менше можливість механічного пошкодження самого ЗУ або розетки, до якої він підключений, при випадковому сильному натисканні або поштовху. А виключати ймовірність такого впливу не можна.


Зазначимо та гарний цифровий індикатор: на фотографіях це повністю передати важко, але моделі DigiTop відрізняються від інших більш рівномірним світлом сегментів, прочитувати свідчення дуже зручно. Свою роль зіграло і наявність червоної накладки-світлофільтра, що закриває індикатор.


Яскравість в темному приміщенні може здатися трохи зайвого, зате в добре освітленому місці цифри будуть читатися нормально.

Правіше знаходиться індикатор підключення виходу; тут він червоний, тоді як в інших зразках зелений.

Корпус молочно-білого кольору, без виділених написів. Виділяються тільки три керуючі кнопки, які зроблені сірими, вони розташовані під індикатором. Дизайн самий нехитрий, навіть простакуватий, але треба врахувати, що це чисто утилітарний прилад, який не претендує на роль прикраси, тому відсутність вишуканого екстер’єру цілком припустимо, особливо з урахуванням невисокої ціни.

Крім основних функцій і пов’язаних з ними параметрів (описувати їх ми не будемо: подробиці є в інструкції, яку можна скачати з сайту виробника), є й додаткові.

По-перше, це калібрування показань вольтметра. Друге — значення напруги, що викликав останнє спрацьовування, зберігається в пам’яті і може бути виведено на індикатор, це допоможе визначити, які події відбувалися в мережі вашої квартири або офісу.

Нарешті, якщо ви заплуталися в установках, то їх можна скинути на заводські значення: нижня межа 170, верхній 250 В, затримка 15 секунд. Нагадаємо: діючий ГОСТ 32144-2013 визначає напругу з відхиленням в межах 10% в обидві сторони як нормальний, тобто в мережі «на законних підставах» може бути не рівно 220, а від 198 до 242 вольт. Тому для дуже багатьох навантажень заводські установки DigiTop можна вважати цілком прийнятними, хіба що для холодильника слід виставити затримку в 4-5 хвилин або більше, якщо того вимагає його інструкція.

Реле напруги РН-116 і РН-122

Випускаються ТОВ «Новатек-Електро», ця компанія займається розробкою та виробництвом пристроїв захисту та автоматики. Крім різного роду реле та інших пристроїв захисту, пропонуються різні контролери, реєстратори, перемикачі, прилади індикації, стабілізатори і джерела живлення.

Реле РН-116 і РН-122 відносяться до серії Volt Control.

Список заявлених параметрів:

Модель
РН-116
РН-122
Номінальна напруга на вході приладу

Робоча напруга

Максимальний струм при активному навантаженні

Максимальна потужність устаткування, що підключається

Час спрацьовування
по верхній межі (UMAX)

при імпульсному підвищенні понад 420 В і тривалості імпульсу більше 1,5 мс

при підвищенні понад 30 від уставки по UMAX або вище 285 В

по нижній межі (UMIN)

при зниженні більше 60 від уставки по UMIN або нижче 145

Нижня межа відключення

Верхня межа відключення

Час затримки включення

Похибка визначення порогу спрацьовування

Гістерезис повернення по напрузі

Ступінь захисту

Робочі температури (УХЛ 3.1)

Споживання від мережі в відсутність навантаження

Комутаційний ресурс вихідних контактів
навантаження 16 А

навантаження 5 А

Габаритні розміри (включаючи контакти вилки)

Вага пристрою

Додаткові функції

Опис на сайті виробника

Орієнтовна ціна

Гарантійний термін

220/230 В230 В
120-400 В
16 А
3,6 кВт
З 1
≤ 0,02 с
0,12 с
7 з
0,12 с
160-210 В160-210 (крок 5)
В 230-280230-290 (крок 5)
5-900 з5-900 с (крок 5)
≤ 3
Більше 45
IP30
від -20 до +45 °Cвід -10 до +45 °C
≤ 0,015 А≤ 1,3 Вт
100 тис. спрацьовувань
1 млн спрацьовувань
123×61×79 мм122×61×76 мм
≤ 0,16 кг
зниження рівня ВЧ-перешкодреєстрація мін. і макс. значень напруги в мережі
захист від перегріву
novatek-electro.comnovatek-electro.com
1500 руб.
5 років

Моделі відрізняються способом установки параметрів: РН-122 використовуються кнопки, РН-116 — змінні резистори. І того, і іншого по три, і розташування однакове — під цифровим індикатором.


Кнопкове управління і зручніше, і безпечніше: з одного боку, ручки резисторів настільки малі, що ними незручно користуватися (але це не надто велика неприємність: все ж налаштування робляться не кожен день), з іншого — досить великі, щоб їх можна було трохи повернути при випадковому дотику, і тоді якась з установок буде змінена. А кнопку для цього доведеться натискати кілька разів. Надійність і довговічність «крутисторов» теж зазвичай буває помітно менше, ніж у кнопок.

Корпуси цих ЗУ можна назвати найбільш елегантними серед учасників огляду за формою, а світло-сіре забарвлення представляється більш практичною, ніж молочно-біла в інших. Наявні написи добре читаються. Причому у РН-116 написи більш контрастні, але ті з них, що позначають функції регуляторів, занадто дрібні.


Цифровий індикатор читається трохи гірше, ніж у моделей DigiTop. Накладка-світлофільтр теж є, а яскравість приблизно така ж. Світлодіод, що відображає наявність напруги на виході, знаходиться праворуч.


У моделі РН-122 є захист від перегріву: якщо температура всередині корпусу ЗУ перевищить 85 °C, навантаження відключиться і на дисплеї відобразиться відповідний код. Подібна турбота, звичайно, радує, але виникає питання: а з чого такий сильний нагрів взагалі може статися? На розум приходить єдина можлива причина — значне підвищення перехідного опору якихось контактів, про що ми говорили у вступній частині огляду, оскільки інша електронна начинка споживає, як заявлено, трохи більше одного вата, і при таких розмірах корпусу не може істотно нагріти пристрій.

Крім електромеханічного реле, контакти є ще в розетці (і в вилці теж, але вона знаходиться за межами корпусу, а тому навряд чи здатна сильно нагріти нутрощі), і якщо виробник упевнений в якості контактів і інших компонентів, наявних у самому ЗУ, то виходить, що захист від перегріву передбачена лише на випадок, коли навантаження має вилку, вкриту товстим шаром нагару, і при цьому споживає значний струм.

Вірогідність подібної події представляється не дуже великий, причому не тільки нам: РН-116 такого захисту немає. Немає її і в моделях DigiTop.


Знайшлася і ілюстрація до наших міркувань про граничних струмах, наведеними вище: незважаючи на заявлений максимум 16 А, інструкція РН-122 рекомендує (цитата): «для підвищення експлуатаційних характеристик використовуйте виріб при струмах навантаження, що не перевищують 10». І ось тут ми абсолютно згодні: визначені в специфікаціях значення для граничних навантажень на практиці краще ділити мінімум на півтора, а то й на два.


Для РН-122 заявлено запам’ятовування мінімального і максимального значень напруги в мережі. Але пам’ять для них не незалежна, і якщо пристрій відключалася або були перебої в електропостачанні, комірки пам’яті обнуляються. Скидаються значення і відразу після перегляду, після чого починається новий цикл реєстрації. Тобто практична цінність такої функції не дуже велика.

Реле напруги R116y

Випускається компанією «ДС Електронікс», яка з торговою маркою Rbuz випускає реле і вольтметри, а з торговою маркою Terneo — терморегулятори.

Взагалі-то Rbuz — це слово «зубр», прочитане навпаки; так іменується продукція компанії на російському ринку, де назва «Зубр» вже було зареєстровано виробником ручного і електричного інструменту.

Список заявлених параметрів:

Номінальна напруга на вході приладу

Робоча напруга

Максимальний струм навантаження

Максимальна потужність навантаження

Час відключення
по верхній межі

по нижній межі

Нижня межа відключення

Верхня межа відключення

Час затримки включення

Споживання від мережі 230 В

Кількість комутацій
під навантаженням

без навантаження

Ступінь захисту

Робочі температури (УХЛ 3.1)

Габаритні розміри (включаючи контакти вилки)

Вага пристрою

Додаткові функції

Опис на сайті виробника

Ціна на сайті виробника

Гарантійний термін

230 В
100-420 В
16 А
3,0 кВт
≤ 0,04 с
≤ 1,2 з
120-210 (крок 1)
220-280 (крок 1)
3-600 с (крок 3 з)
≤ 76 мА
≥ 100 тис.
≥ 20 млн
IP20
від -5 до +45 °C
124×57×83 мм
0,185 кг
пам’ять останнього аварійного напруги
калібрування вольтметра
блокування кнопок
відключення навантаження кнопкою панелі управління
захист від перегріву
вибір сценарію (моделі) спрацьовування
rbuz.ru
1380 руб.
60 місяців (5 років)

Пристрій виглядає трохи «веселіше», ніж моделі DigiTop, але за екстер’єром не дотягує до зразків Volt Control, з якими воно має майже однакову довжину.

Розташування органів інше, ніж у інших «кнопкових» зразків: кнопки знаходяться не під індикатором, а праворуч від нього. Індикатор R116y сподобався найменше: крім нерівномірною засвічення сегментів, його яскравість менше, ніж у попередніх учасників, незважаючи на відсутність світлофільтра.

В інструкції є попередження: цей ЗУ можна використовувати з модифікованою синусоїдою на вході, тобто включати його на виході багатьох ДБЖ і стабілізаторів. Це пов’язано з вашою схемою живлення слабкострумових ланцюгів. Однак подібне включення — це «віз попереду коня»: реле треба підключати до розетки, а вже до нього будь-який інший захисний пристрій. Мабуть, даний виробник просто перестрахувався: схеми харчування у всіх п’яти моделей принципово не відрізняються, а тому всім їм потрібен нормальний синус, але у інших чотирьох подібного примітки немає.

У плані додаткових функцій в R116y зібрано все потрібне і не дуже, що є у інших учасників, включаючи захист від перегріву (поріг 80 °C), додані примусове відключення навантаження трехсекундным натисканням середньої кнопки, а також блокування кнопок, що при наявності в квартирі спритних і допитливих малят видається корисною функцією.

Крім того, для відключення можна вибрати один з двох сценаріїв (в інструкції їх називають моделями, але це може викликати плутанину з різними моделями самих реле напруги): звичайний з двома значеннями часу (вони зазначені вище в специфікації) і професійний з трьома. Звичайно, назва другого сценарію треба віднести до чистого маркетингу, швидше його потрібно називати розширеним. Суть в наступному: при «звичайному» сценарії відхилення напруги вгору і вниз поділяються на три діапазони, і якщо вибрано межа, відповідний середньому і тому не надмірно небезпечного діапазону, то час відключення буде більшим з двох наведених, а для більш небезпечного діапазону — меншим.

Для «професійного» сценарію таких діапазонів буде п’ять, а значень часу три, причому максимальний час відключення, відповідне найменш небезпечного діапазону, вже не одна, а десять секунд. Середнім по потенційної небезпеки відповідає діапазонам час в 0,5 с, а найбільш небезпечним — 0,04 с. Таким чином, виключаються спрацьовування від невеликих короткочасних коливань напруги; наскільки це корисно і цікаво на практиці — сказати важко: все буде залежати від конкретної електромережі і реальних підключаються навантажень.

Заявлено, що схемотехніка забезпечує комутацію навантаження максимально близько до моменту переходу синусоїди напруги через нуль, щоб зменшити іскріння контактів і збільшити термін служби реле. Теоретично це непогано, але практично навряд чи може бути реалізоване в подібному пристрої: електроніка може відстежити потрібний момент і подати команду на електромагнітне реле, але час спрацьовування конкретного екземпляра реле все одно точно не відомо, а тому замикання або розмикання контактів відбудеться в довільній точці синусоїди. Це ми перевіримо під час тестування.

Загальна оцінка конструкцій

Ми розкрили корпусу пристроїв, щоб оцінити їх конструктивне виконання.

DigiTop

У дісталися нам примірниках на задній стінці один з отворів з кріпильним гвинтом було заклеєно гарантійним стікером, зразки інших виробників подібних недовірою до користувачу не грішать.

Вся електроніка розташована на одній платі з максимальним використанням SMD-компонентів, навісних елементів зовсім небагато, найпомітніші — конденсатори, гасить і згладжуючі. Це і дозволило мінімізувати довжину корпусу.

Управління здійснюється контролером Microchip PIC16F1823.

Різниця двох моделей полягає в типі використовуваного реле: VP-16 AS це DBL JZC-22F3SC16L, по специфікації матеріал контактів Ag·Sn2 Ag·CdO, номінальні параметри: 16 А / 277 (AC), допустимі параметри: 20 А, 380 В (AC), граничний пусковий струм навантаження 80 А, максимальна комутована потужність 420 Вт / 1800·А.


DigiTop VP-16AS

Для можливої кількості спрацьовувань є два значення: чисто механічні (без підключення навантаження) — не менше 10 мільйонів, електричні (з номінальною навантаженням) — від 100 тисяч.

Ще один важливий параметр реле — швидкодія. Розрізняють час спрацьовування (замикання нормально розімкнутих контактів або розмикання нормально замкнутих після подачі керуючого сигналу) і час відпускання (тобто повернення в початковий стан після зняття керуючого сигналу). Ці величини, задекларовані в datasheet електромагнітних реле більшості розглянутих зразків, однакові: відповідно не більше 15 і 5 мілісекунд, єдиний виняток ми обговоримо окремо.

У VP-10AS реле NCR NRP10-C12D, матеріал контактів Ag·Sn2 Ag·CdO, номінальні параметри: 10 А / 240 В (AC), допустимі параметри: 15 А, 250 В (AC), граничний пусковий струм навантаження в специфікації від виробника реле не вказаний, максимальна комутована потужність 240 Вт / 1800·А. Для кількості спрацьовувань значення ті ж.


DigiTop VP-10AS

Доріжки друкованої плати, пов’язані з підключенням навантаження, зроблені широкими і максимально короткими.

Кнопки сенсорні. Розетка без захисної шторки, але за способом захисту від ураження електричним струмом прилад відповідає класу 2 згідно ГОСТ 12.2.007-75.

Volt Control

Електроніка також розташована на одній платі, і компоненти теж в основному SMD, однак довжина корпусу у цих ЗУ все ж вийшла більше, ніж у DigiTop.

Для кріплення плати в обох зразках чомусь використовуються саморізи з конусної (таємний) головкою замість будь-яких типів головок з плоским підставою; звичайно, це дрібниця, але вона свідчить про не високу культуру складання.

Управління у обох моделей здійснюється контролером ATmega48PA.

Але плати всі ж помітно різні, і справа не тільки у використанні для установки резисторів або кнопок (вони, до речі, у РН-122 механічні).


РН-116

РН-122

Навіть електромагнітні реле чомусь різні. В РН-116 це Fujitsu K1CK024W, по специфікації матеріал контактів Ag·Sn2, номінальні параметри: 16 А / 250 В (AC), допустимі параметри: 20 А, 440 (AC), граничний пусковий струм навантаження 80 А, максимальна комутована потужність 384 Вт / 4000·А.

Для можливої кількості спрацьовувань є декілька значень: чисто механічних — не менше 20 мільйонів (саме стільки зазначено в специфікації ЗУ), електричних — на змінному струмі від 50 тисяч, на постійному від 30 тисяч, при пускових струмах від 25 тисяч. Друге з наявних у специфікації РН-116 значення у 100 тисяч спрацьовувань і зовсім відноситься до іншого типу реле з тієї ж серії.

Доріжки друкованої плати, пов’язані з підключенням навантаження, РН-116 зробити дуже короткими розробникам не вдалося, і довелося покривати їх дуже товстим шаром припою.

В РН-122 реле Forward Relays NT75 1C S 0.41 5, матеріал контактів Ag·Ni Ag·Sn2, номінальні параметри: 12 А / 250 В (AC), допустимі параметри: 16 А, 440 (AC), граничний пусковий струм навантаження в специфікації від виробника реле не вказаний, максимальна комутована потужність 480 Вт / 4000·А. Можливу кількість спрацьовувань: механічних — не менше 10 мільйонів , електричних — не менше 100 тисяч. Лише для цього реле заявлено час спрацьовування не більше 10 мс, а для часу відпускання все ті ж «не більше 5 мс», але тут треба розуміти: йдеться про граничних значеннях, і конкретний примірник реле з заявленими «не більше 15 мм» все ж може спрацьовувати не довше, ніж інший, для якого заявлено не більше 10 мс».

У цій моделі реле розташоване вдаліше, ніж в РН-116: силові доріжки короткі і широкі, тому обійшлося без «заливки» їх припоєм.

Будь-яких елементів захисту від ВЧ перешкод у РН-116 ми не виявили.

Термодатчик у РН-122 розташований на близькому до розетки краю плати, хоча ближче до нього знаходяться не контакти розетки, а корпус реле, причому фактично впритул. Це побічно вказує, що розробники сумніваються саме в реле.

Розетки у обох моделей однакові, вони оснащені захисною шторкою, але конструкція шторки залишає сумніву в її довговічності.

R116y

ЗУ виконано на двох платах: слабкострумової і силовий.

Слабкострумова плата містить контролер ATmega88PA, кнопки і індикатор. На розмір цієї плати явно заощадили: отвори під кріпильні саморізи довелося робити настільки близько до країв, що подекуди вони частково вийшли за контур плати; якщо старанно натискати на кнопки, плата в місцях кріплення може просто надломитися.

На силовий платі знаходяться два випрямляча на дискретних діодах, кілька конденсаторів (гасять і згладжуючих), а також електромагнітне реле і керуючий їм транзистор.

Реле того ж типу, що і в Volt Control РН-116 — Fujitsu K1CK024W. Доріжки друкованої плати, пов’язані з підключенням навантаження, зроблені досить короткими, але, мабуть, розробники визнали їх недостатньо широкими, а тому покрили товстим шаром припою, хоча є достатньо місця і для більш широких друкованих провідників.

Термодатчик знаходиться в проміжку між вилкою і розеткою.

Кнопки механічні. Розетка оснащена захисною шторкою — такий же, як у Volt Control: конструкція сумнівною довговічності і надійності.

Підсумок порівняння

Якщо зовні самими «симпатичними» є моделі Volt Control, то всередині більше сподобалися зразки DigiTop, в тому числі за якістю розетки.

Був проведений тест на горючість пластику корпусів. У DigiTop і Volt Control у полум’я запальнички він чорніє і деформується, але не горить, у зразка Rbuz горіння тривало і після того, як запальничку прибрали.

Тестування

Оскільки калібрування є не у всіх моделей, до того ж не кожен власник буде проводити таку процедуру, для початку ми порівняли показання вбудованих вольтметрів з нашим лабораторним, причому в діапазоні вхідних напруг.

Вольтметр
VP-10AS
VP-16AS
РН-116
РН-122
R116y
120 В

220 В

250 В

121 В123118116 В121 В
218 В222 У222 У219 У223
249 В253 В254 В250 В254 В

Звичайно, абсолютного збігу чекати і не доводиться, але результат порадував, причому для всіх моделей: розкид не перевищував 2%-3% — для практичних цілей точність цілком прийнятна. Але це підтверджує безглуздість встановлення порогів з точністю до вольта.

Наступний етап: перевіримо, в якому діапазоні ЗУ зберігають працездатність і не вимикаються самі. Верхня межа заміряти складно — він явно перевищує 400 В, до того ж напевно буде пов’язаний з фізичної поломкою пристрою, супроводжуваної «драматичними ефектами», тому обмежилися нижнім.

VP-10AS
VP-16AS
РН-116
РН-122
R116y
1527504640

Особливої практичної цінності цей тест не має, оскільки навантаження давно будуть відключені, але він показує, до якої межі (нижнього) можна хоча б контролювати стан мережі за показниками вбудованого вольтметра.

Найдовше протрималися вироби DigiTop — правда, нижче 30 для VP-10AS і 35 для VP-16AS почала зменшуватися яскравість індикаторів.

Тепер оцінимо, як ведуть себе реле при включенні і вимиканні — значний у них брязкіт контактів, що призводить до короткочасних, але, можливо, значних коливань напруги на навантаженні.

Тести проводилися з резистивної навантаженням 100 Вт, на всіх наведених осциллограммах одне розподіл по горизонталі — це 5 мілісекунд.

При відключенні навантаження всі досліджувані зразки показали себе однаково добре: брязкоту практично не спостерігалося. Для прикладу наводимо дві осцилограми, у решти вони виглядають фактично так само.


РН-116, відключення навантаження

R116y відключення навантаження

Говорити про час спрацьовування за цим осциллограммам не можна, для цього потрібні більш складні заміри, які виходять за рамки нашого огляду.

При включенні вже не все так чудово. Мінімальним брязкіт опинився у обох пристроїв DigiTop і у Volt Control РН-122:


VP-10AS, підключення навантаження

VP-16AS, підключення навантаження

РН-122, підключення навантаження

У Volt Control РН-116 і Rbuz R116y, що мають однакову електромагнітне реле, ситуація гірша:


РН-116, підключення навантаження

R116y, підключення навантаження

Для виробу Rbuz, як ми відзначали вище, заявлена комутація навантаження максимально близько до моменту переходу синусоїди напруги через нуль для зменшення іскріння контактів і збільшення терміну служби реле. Як видно на осциллограммах для цієї моделі, цього немає ні при включенні, ні при відключенні — саме так ми і припускали.

Немає чогось подібного і в інших зразків; близькість відключення до переходу через нуль можна помітити на наведеній вище осцилограмі підключення для VP-10AS, але це випадковість: ми повторювали процедури по кілька разів для кожного ЗУ, і ніде систематичного відключення близько до нуля не було. Але зауважимо: в описах усіх інших пристроїв нічого подібного і не заявляється.

Ще одне спостереження: всі зразки навіть на холостому ходу трохи нагріваються — позначаються особливості схеми з гасить конденсатором. Але нагрів слабкий, корпус стає лише на 12-15 °C тепліше — DigiTop трохи більше, оскільки вони найменші за розміром, інші трохи менше.

Підсумок

Сподіваємося, наш огляд допоміг читачу зрозуміти принципи роботи та можливості реле напруги.

З розглянутих «розеткових» зразків нам в цілому більше сподобалася обидві моделі DigiTop («Росток-Електро»), нехай навіть найскромніші за зовнішнім виглядом. До того ж вони ще й самі компактні.

Пристрої Volt Control компанії «Новатек-Електро» неоднозначні: якщо РН-122 трохи поступається моделям DigiTop (в основному за рахунок сумнівів на тему «навіщо все-таки потрібна захист від перегріву пристрою, що у справному стані не повинно сильно нагріватися?»), то РН-116 не тільки менш зручно при налаштуванні, але і має електромагнітне реле з помітним дребезгом контактів.

Пристрою Rbuz («ДС Електронікс»), відповідно, дісталося п’яте місце. Правда, у нього є відсутні у інших зразків додаткові функції, які в ряді випадків можуть бути недаремні. Але є і певні сумніви щодо горючості матеріалу, з якого виготовлений корпус — принаймні, у дістався нам зразка.