Зміст

  • Параметри, зовнішній вигляд, органи управління
  • Конструкція, опис і аналіз
  • Тестування
  • Температурний режим
  • Уточнення параметрів спрацьовування
  • Оцінка точності показань, нижня межа напруги на вході
  • Спрацьовування реле
  • Підсумок

Сферу застосування реле напруги (далі РН) ми вже докладно розглядали, тому обмежимося коротким нагадуванням: ці пристрої відключають навантаження при істотному підвищенні або зниженні напруги живильної мережі (найчастіше пороги спрацьовування можуть регулюватися), а після нормалізації ситуації на вході знову подають харчування на підключений пристрій, причому зазвичай з деякою затримкою (найчастіше регульованої), що забезпечує, наприклад, довговічність багатьох моделей холодильників при частих короткочасних відключеннях в мережі змінного струму.

У попередньому огляді ми описали декілька моделей з класу індивідуальних, або «розеткових» — вони призначені для захисту одного пристрою і підключаються між навантаженням і розеткою. Тепер розглянемо ще дві моделі, пропоновані компанією Sven: це реле напруги RN-15 і RN-16D.

Але за підсумками обговорення першого огляду все ж дамо пояснення, які допоможуть правильно сприймати і розглянуті моделі без повторення тих самих коментарів від деяких читачів.

В плані корисності затримки включення ми наводили приклад з холодильниками. Дійсно, не для всіх з них це актуально, у багатьох така затримка вбудована, треба уважно читати інструкції (і добре, що наш огляд підштовхнув до цього хоч кілька людей). Але є й інший приклад: деколи буває потрібно рознести в часі включення декількох пристроїв, що мають дуже великі пускові струми. Звичайно, для цього є спеціалізовані реле часу, але РН забезпечать затримку і одночасно захистять від низьких і високих напруг.

Ще одна корисна властивість затримки проявиться при частих коливаннях вхідної напруги біля порогового значення РН не допустить постійних включень-відключень навантаження.

Багато суперечок викликало питання, чи врятує звичайний ДБЖ від напруги близько 380 Ст. Відповідь той же, що і в попередньому огляді: так, врятує, але майже напевно лише ціною власного життя. І він заснований не на тестах, а на особистому досвіді автора: в його практиці двічі «бесперебойники» (не з дешевих і іменитого виробника) в таких умовах просто виходили з ладу. Звідки бралася така напруга і що саме відбувалося з ДБЖ — питання окреме, але джерела доводилося ремонтувати.

Кому траплялося через неуважність включати пристрої, розраховані лише на північноамериканські мережі з напругою 120 В, в нашу 220-вольтну мережі без понижуючого трансформатора, підтвердять ці слова. А адже співвідношення напруг 220/120 і 380/220 дуже близькі.

І якщо автор в огляді ДБЖ пише «при підвищенні напруги понад певної межі джерело переведе навантаження на живлення від батареї, а при поверненні до номіналу повернеться в режим трансляції», то при цьому зовсім не обов’язково уточнювати, що так буде зовсім не при будь-якій напрузі на вході — не тільки при 270-280, але неодмінно і за 380, і при 1000 вольтах. Людині навіть без вищої технічної освіти, але з середнім життєвим міркуванням це зрозуміло без зайвих слів.

Якщо хто-то все одно не вірить, може поставити експеримент самостійно. Правда, результат (яким би він не був) все одно буде ставитися лише до конкретного екземпляра ДБЖ, а ми пишемо огляди для тих, хто вважає за краще вчитися на чужих помилках.

Параметри, зовнішній вигляд, органи управління

Таблицю ми заповнювали згідно з інформацією, наявною на сайті компанії і доповненої даними з інструкції.

Модель
RN-15
RN-16D
Номінальна напруга, В

Вимірювана напруга, B

Точність вимірювання напруги, В

Робоча частота, Гц

Максимальний струм навантаження, А

Максимальна потужність, кВА

Максимальна поглинається енергія імпульс. перешкоди, Дж

Час спрацьовування захисту, сек

Затримка включення, сек

Максимальний поглощаемый струм імпульсної перешкоди, А

Поріг спрацьовування по зниженню напруги мережі, B

Поріг спрацьовування по підвищенню напруги мережі, B

Вихідні розетки

Розміри виробу, мм

Вага, кг

Посилання на сайт виробника

Орієнтовна ціна, руб.

230
≈100 — 280
140 — 280 ±2%
50
≤ 15
≤ 3,3
≤ 125
≤ 0,3
≈1805 — 999, за замовчуванням 5
4500Робочий режим: 2500
Захисний режим: 4500
≈199 ±2%≈150 — 215 ±2% (крок 1),
за замовчуванням 198
≈252 ±2%≈225 — 275 ±2% (крок 1),
за замовчуванням 253
CEE 7/4 з заземленням
73 × 78 × 86,7
0,1150,128
sven.fi/rusven.fi/ru
9901590

Крім іншого, заявлена захист від високочастотних і імпульсних перешкод.

Ціна вказана орієнтовна, оскільки на Яндекс.Маркет (саме на нього ми орієнтуємося) обидві моделі наразі ще представлені недостатньо широко. Зауважимо лише: РН часом відносять до категорії стабілізаторів напруги, що абсолютно неправильно.

Обидві моделі мають практично однаковий зовнішній вигляд: майже квадратна в перерізі коробочка з пластику молочно-білого кольору, в центрі однієї з великих поверхонь знаходиться вихідна розетка із захисними шторками, співвісно з нею на протилежній поверхні — вилка для підключення до мережі змінного струму. І вхід, і вихід мають заземлюючі контакти і відповідають Тип F (Schuko) за стандартом CEE 7/4 або C2 за ГОСТ 7396.1-89.

Уточнимо: розміри в таблиці наведено з урахуванням контактів вбудованої вилки, а перетин самого корпусу 73×86,7 мм (наш замір показав трохи менше, але різниця несуттєва). Товщина без обліку вхідної вилки 39 мм.

Хоча за формою реле Sven сильно відрізняються від розглянутих нами раніше, при підключенні до многоместным розеток або подовжувача-«пілотам» проблема буде та ж: використовувати для підключення інших пристроїв сусідні місця вийде навряд чи вони будуть частково перекриті корпусом РН.

Дизайн чисто утилітарний: пристрої явно не претендують на роль прикраси інтер’єру.

На одній з бічних граней знаходиться панель управління, площина якої має легкий нахил у бік вихідний розетки. В управлінні і індикації як раз і полягає відмінність двох пристроїв, а також можливості налаштування: RN-15 є три світлодіода, що відображають низький (жовтий), нормальний (зелений) і високий (червоний) напруги на вході, і одна кнопка, яку можна примусово підключити навантаження.

Користувач ніяких налаштувань міняти не може, використовуються значення за замовчуванням (див. таблицю). Єдине, що можна зробити вручну, натисканням кнопки подати напругу до підключеного обладнання до закінчення 3-хвилинної затримки.

RN-16D має більш просунуту панель управління. Перш за все, є РК-індикатор, на якому відображається значення напруги в мережі. При переході в режим захисту цифри напруги супроводжуються символами LV або HV (Low/High Voltage), з’являється синя миготлива підсвічування. У режимі затримки включення відображається зворотний відлік часу.

Для управління використовуються чотири кнопки; одна з них («On») має ту ж функцію примусового включення навантаження, що і в RN-15. Кнопка «Set» переводить пристрій в режим програмування і вибирає встановлюється параметр, а «Up» і «Down» змінюють значення. Якщо протягом 10 секунд ніякі кнопки не натискаються, то введені зміни зберігаються в енергонезалежній пам’яті, а РН переходить в нормальний режим (це можна зробити і раніше, натиснувши «On»).

Синє підсвічування включається на 13-14 секунд після натискання будь-якої кнопки. В нормальному режимі або під час затримки включення її немає.

Упаковані обидва пристрої в блістери з прозорого пластика, на які оформлені у фірмовому стилі вкладишах є інформація російською мовою. В комплекті інструкція на декількох мовах, включаючи російську, і гарантійний талон, термін гарантії складає 12 місяців.

Конструкція, опис і аналіз

Перед описом «нутрощів» треба зауважити: нам дісталися на розтерзання по одному примірнику RN-15 і RN-16D ранньої модифікації і один RN-15 в оновленому варіанті. Зовні раннє і «свіже» реле RN-15 однакові, їх опису теж не відрізняються, а про різниці всередині ми розповімо.

Отже: видаляємо по три самореза, щоб роз’єднати половинки корпусу, і бачимо дві сполучені шлейфом плати з електронними компонентами та виделку з розеткою.

Почнемо з найпомітнішою плати — на ній знаходяться силові ланцюги.


Помітний на фотографіях підлаштування резистор знаходиться в ланцюзі вхідного дільника АЦП.

Навантаженням на всіх примірниках управляє реле MKT6-S-24DH; на жаль, datasheet на нього знайти не вдалося, тому подробиці про параметри привести не вийде.

Заявлена захист від імпульсних перешкод реалізована на варисторе, а вхідні ланцюги захищаються від перевантаження за допомогою плавкого запобіжника з номіналом 15 А, розпаяного на платі (його заміну інструкція відносить до компетенції сервісного центру).

Включення варистора і запобіжника можна назвати неканонічним — зазвичай відносно входу першим йде запобіжник, включений послідовно з варистором, і вже паралельно варистору підключається навантаження, а у всіх дісталися нам примірниках РН Sven зроблено навпаки: спочатку варистор, і після нього через запобіжник все інше.

Розглянемо можливі ситуації.

При впливі короткого імпульсу перешкоди з високою напругою опір варистора падає на багато порядків, і струм перешкоди в основному протікає через нього, а не через підключену після нього навантаження. Нитка включеного перед варистором запобіжника при цьому просто не встигає розтанути, а варистор після зняття підвищеного напруги відновлює початкове опір, дуже висока.

Але якщо тривалість імпульсу з високою напругою достатня, щоб запобіжник зреагував на що протікає через варистор великий струм, то після нормалізації ситуації пристрій (у нашому випадку РН) в цілому виявиться непрацездатним до заміни запобіжника.

Якщо ж запобіжник включений після варистора, такого не станеться; здавалося б — відмінне рішення! Але розглянемо ще одну ситуацію: якщо тривалість високовольтної перешкоди істотна, то варистор може стати «одноразовим» захисним пристроєм і вийде з ладу, адже енергію перешкоди він розсіює у вигляді тепла. При цьому ніхто не гарантує, що він не перетвориться в коротке замикання, в такому випадку повинен спрацювати передує запобіжник, захищаючи лінію, в яку включено пристрій з варистором (наприклад, реле напруги). Звичайно, після нормалізації ситуації це пристрій теж не працюватиме до заміни варистора і запобіжника, але негативного впливу на лінію живлення воно чинити не буде.

В реле напруги Sven запобіжник буде захищати вхідну ланцюг від перевантаження, але без урахування описаної вище ситуації з коротким замиканням варистора, відстежувати яку доведеться автоматичного вимикача, встановленого в електрощитку, а його спрацьовування обесточит і всі інші пристрої, які підключені до тієї ж лінії. В умовах багатьох квартир, особливо в старому житловому фонді, всі розетки (а часом і освітлення) бувають заведені на один автомат, тобто вся квартира виявиться знеструмленою. Можливі неприємності зрозумілі, але ще більша біда станеться, якщо древній автомат вчасно не спрацює…

Причому коли власник відновить харчування — обчислить «винуватця торжества», видалить РН з розетки і переведе важіль автомата в щитку в положення ON, наступним дією майже напевно буде спроба знову підключити реле: раптом причина події випадкова? Подальше теж зрозуміло.

Звичайно, РН Sven можна включати не в настінну розетку, а у подовжувач-«пілот», оснащений власним запобіжником, тоді «глобальної» ситуації не буде, відключаться лише навантаження, включені в той же подовжувач.

Ми говорили на цю тему з представниками компанії, і вони запевнили, що вже замовлені реле напруги з платами, на яких варистор включений після запобіжника.

Продовжимо опис внутрішнього устрою.

Для живлення слабкострумових ланцюгів використовується звичайна в подібних пристроях схема з мостом на діодах і стабилитронах і гасить конденсатором, і ось в цьому конденсаторі полягає основна відмінність.

Уважний читач, мабуть, звернув увагу, що в специфікації не вказано верхня межа, при якому РН збереже працездатність. Цей межа, зокрема, буде визначатися максимальним робочим напругою гасить конденсатора, а також максимально допустимим діючим значенням змінної напруги для того ж варистора.

У ранніх примірниках РН Sven встановлені конденсатори на 275 280 вольт; це явно замало з урахуванням бажаності збереження працездатності пристрою при підвищенні вхідної напруги до 380-400 Ст. Правда, ці конденсатори мають маркування «X2», тобто вони не повинні загорятися при виході з ладу і підтримувати горіння. Крім того, вони повинні витримувати імпульсний вплив дуже високої напруги — «Х1» до 4 кВ, «Х2» до 2,5 кВ, але мова саме про сплесках, а не про тривалій роботі з напругами, істотно перевищують номінальне.


А в новому варіанті конденсатор обраний з великим запасом по напрузі — на 630, але вже без «Х2». Треба зауважити, що номінальна напруга конденсатора — це максимально допустиме значення для постійного струму, а для синуса в мережі змінного струму його потрібно, як мінімум, розділити на квадратний корінь з 2, тобто в даному випадку вийде приблизно 445, чого цілком достатньо, навіть якщо напруга в мережі підвищиться до 380-400 В (подано дві фази замість фази і нейтралі).

Варистор прикритий відрізком термоусадочної трубки, але ми акуратно надрізали її, щоб подивитися маркування. У всіх примірниках РН Sven встановлений 14D471K з максимальним робочим напругою 300 В (змінного струму), і навіть з урахуванням можливого розкиду параметрів малоймовірно, що він витримає ті ж 380 В; звичайно, реле ще до досягнення 300 В відключить навантаження, але з урахуванням включення запобіжника після варистора далі цілком імовірна та сама ситуація з автоматом в щитку, про яку ми говорили вище. Можливості подати напругу вище 285 У нашій лабораторії немає, тому питання про поведінку РН Sven при напругах, близьких до 380 В, залишилося відкритим.

Ще треба зауважити, що силова плата у примірнику нового зразка виглядає акуратніше — принаймні, залишки флюсу з неї видалені.


Вгорі плата нового зразка

Конструкцію пари «вилка-розетка» пропонуємо оцінити по фото (в усіх примірниках вона однакова):

Досить товсті й не дуже довгі проводи припаяні до контактів.

Слабкострумові плати, звичайно ж, різні в RN-15 і RN-16D, але у двох примірників RN-15 вони не відрізняються.

У RN-15 управління засноване на єдиній мікросхемі. Маркування відсутнє, але в представництві компанії нам підказали, що це мікроконтролер EM78P372N виробництва Elan Microelectronics, має вбудовані датчики рівня напруги. Плати зроблені цілком акуратно, виключаючи хіба що наплив фіксуючого компаунда в місці розпаювання з’єднувального шлейфу.

Плата RN-16D складніше: крім такого ж мікроконтролера, є ІМС-драйвера РК-панелі і енергонезалежній пам’яті. Шлейф в цій моделі має роз’єми на обох кінцях, але в нашому екземплярі не завадило б ретельніше видалити залишки флюсу (цілком можливо, що в оновленій версії це вже зроблено).

Кнопки на всіх платах механічні.

Тестування

Температурний режим

Спочатку розглянемо робочий режим, коли на вході номінальна напруга 230 Ст. На холостому ходу або з малими навантаженнями реле все ж нагрівається — позначається специфіка найпростішої схеми живлення слабкострумових ланцюгів. Нерівномірний нагрів — саме нагріте місце корпусу там, де знаходиться плата з силовими компонентами, так і не сильний: на 13-14 градусів у порівнянні з температурою в приміщенні.

Якщо підвищити напругу на вході до 285 В (більше не дозволяє наявне в нашій лабораторії обладнання), то нагрів збільшиться ще на 5-6 градусів.

А коли в робочому режимі ми підключили навантаження (лінійну, на 1,5 кВт при 230 В), то за півгодини нагрів корпусу РН в самому гарячому місці склав вже 24-25 градусів відносно навколишнього середовища: початок трохи нагріватися електромагнітне реле, так і контакти розетки внесли певний внесок. Це вже відчутно, але ще не критично.

Незважаючи на те, що для РН заявлені граничний струм 15 А і максимальна потужність навантаження в 3,3 кВ·А, ми повторимо рекомендацію, наведену в попередньому огляді: визначені в специфікаціях значення для граничних навантажень на практиці краще ділити мінімум на півтора, а то й на дві; причини були нами детально розглянуті.

Власне, це мало обмежує сферу застосування «розеткових» РН: зазвичай ними захищають дорогі пристрої на зразок електронної апаратури або холодильників, які споживають відносно небагато. А довготривалі струми близько 10 ампер і більше характерні для нагрівальних приладів або пристроїв, що містять нагрівальні елементи, для яких все ж краще використовувати реле напруги з установкою на DIN-рейку (в електрощиток): такі моделі здатні працювати з струмами в 30-40 та більше амперів.

Крім того, нагадаємо: якщо 15-амперное реле підключено, наприклад, до подовжувача з граничним струмом 10 А, то максимум для навантаження буде саме 10 ампер, а не 15.

Все сказане відноситься до обох моделей — RN-15 і RN-16D, різниця в цьому плані у них мінімальна.

Уточнення параметрів спрацьовування

Напруги замірялися зовнішнім вольтметром, для RN-16D використовувалися установки за замовчуванням.

Реле напруги
Затримка включення,
хв:сек
Нижній поріг,
Верхній поріг,
вимкнено.
вкл.
вимкнено.
вкл.
RN-15 попереднього зразка

RN-15 нового зразка

RN-16D

2:54 — 2:57195-196203-204251-252242-243
2:56 — 2:58195-196203-204250-251241-242
2:56 — 2:57195-196202-203249-250243-244

Для обох порогів вказані два значення напруги: одна відповідає відключення навантаження, інша — її включенню після відповідної зміни напруги на вході. В принципі, вони повинні бути різними, щоб при незначних і частих коливаннях вхідної напруги біля порогового значення не відбувалося постійних включень-відключень.

Як ми вже говорили, в випадку з РН цьому перешкоджає ще й затримка включення: якщо під час дії затримки знову відбулося короткочасне критичне підвищення або пониження напруги, відлік часу затримки починається знову.

Кнопку примусового підключення навантаження треба натиснути і потримати секунду-півтори. Але вона спрацює тільки під час дії затримки включення, а якщо напруга на вході вище або нижче порогу, то підключити навантаження кнопкою не вийде, що цілком логічно.

Як бачите, результати цілком відповідають заявленим. Різниця є, але мінімальний — в розумних рамках індивідуальних особливостей зразків.

Оцінка точності показань, нижня межа напруги на вході

Природно, точність показань перевірялася тільки для RN-16D, оскільки в RN-15 вбудованого вольтметра немає.

по вольтметру

по індикатору реле

70 В100 В140160230 В260 В280 В
72 В103 В143163234 В262282 В

Відхилення в показаннях є, причому їх різна ступінь — при малих напругах більше (не в абсолютних значеннях, а у відсотках), при великих менше. Але у всіх випадках різниця несуттєва, не більше трьох відсотків. Нагадаємо: у специфікації заявлені 2% в діапазоні 140-280 В — так воно і є.

Наступний етап: перевіримо, в якому діапазоні РН зберігають працездатність і не вимикаються самі. Особливої практичної цінності цей тест не має, оскільки навантаження давно будуть відключені, але він показує, до якої межі можна хоча б контролювати стан мережі.

Верхня межа заміряти складно — він явно перевищує доступні нам 285 В, тому обмежилися нижнім.

У RN-15 індикація зберігається до 25 В на вході, нижче цієї напруги світлодіод починає пригасать.

У RN-16D нижче 60 починає пригасать підсвічування, зменшується контрастність індикатора, а свідчення «танцюють» — спонтанно і швидко змінюються в значних межах, при подальшому зниженні ці ефекти наростають, тобто нижньою межею працездатності можна вважати 60 Ст.

Спрацьовування реле

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.


RN-15 колишнього зразка, вимикання

RN-15 колишнього зразка, включення

RN-15 нового зразка, вимикання

RN-15 нового зразка, включення

RN-16D, вимикання

RN-16D, включення

Брязкіт контактів у використовуваних РН Sven електромагнітних реле вийшов мінімальною, не більше 2 мс. Значних сплесків при цьому не спостерігалося.

Підсумок

Незважаючи на скромний зовнішній вигляд, реле напруги Sven RN-15 і Sven RN-16D цілком функціональні. Перше з них гранично просте, воно не дозволяє регулювати пороги спрацьовування і час затримки включення, але для багатьох потенційних споживачів це не буде суттєвим фактором, особливо з урахуванням невеликої ціни.

Друга модель дорожче, але вона має можливість індивідуальної настройки, так і контролю значення напруги в мережі (причому з достатньою для побутових цілей точністю).

У нас виникли питання щодо деяких особливостей конструкції, але після спілкування з представниками компанії-виробника з’ясувалося, що частина з них вже вирішена, а частина знаходиться в процесі вирішення.