Обзор реле контроля напряжения с установкой на DIN-рейку

Оглавление

Мы уже разглядывали индивидуальные, или «розеточные» реле контроля напряжения, детально описывая их возможности, а еще отличия устройств данного класса от всем знакомых ИБП и стабилизаторов.
Упоминалось также наличие иной конструктивной разновидности реле контроля напряжения (дальше РН) — групповых, которые ставятся в электрический щиток (очень часто с креплением на DIN-рейку) и обслуживают не одну, а целую группу нагрузок либо даже весь офис, жилую площадь или приватный дом.

Рассмотрим несколько образцов уже популярных нам изготовителей, предлагающих реле контроля напряжения и иную электротехническую продукцию с торговыми марками DigiTop, Volt Control и Rbuz.
Читателям, которые интересуются собственно «реечными» РН, а поэтому пропустили обзор по «розеточным», настойчиво предлагаем познакомиться хотя бы со вводной частью первого нашего материала на данную тему, где изложены ключевые сведения о реле контроля напряжения и которые предъявляются к ним требованиях.

Реле контроля напряжения для установки на DIN-рейку (в щиток): общая информация

Естественно, самые большие рабочие токи групповых РН обязаны быть, как минимум, не меньше, чем у индивидуальных. Исходя из этого диапазон токов ряда моделей подобных реле у различных изготовителей в большинстве случаев начинается с 16-20 Но и раскинулась до 50-63 А.
Кроме различных самых больших рабочих токов, «реечные» РН бывают одно- и трехфазные; мы будем рассматривать только однофазные.

Также, подобные приспособления для защиты (дальше ЗУ) могут иметь или не иметь дополнительные функции и удобства — к примеру, встроенные вольтметр и амперметр.
Существенную роль во время работы с большими токами играет конструкция внешних клемм, к которым будут крепиться провода, а еще внутреннее соединение данных клемм с управляющими элементами РН.

Любое из подобных реле контроля напряжения можно применять и одновременно с намного более сильными нагрузками, которые должны подключаться не конкретно к РН, а через особое устройство — магнитный контактор (пускатель), способный коммутировать бо?льшие, чем позволяет само РН, токи. Установка пускателя может стать неплохим выходом и в вариантах, когда с самого начала было куплено РН, рассчитанное на маленький ток, а после стало известно, что его возможностей не хватает для подключаемых нагрузок.

Нужно выделить: в основном, реле контроля напряжения не предоставляют защиты от перегрузок и коротких замыканий, и потому производственники советуют устанавливать перед ними «автомат» с номиналом, не превышающим 75% от самого большого тока реле контроля напряжения. Правда, некоторые исключения из данного правила в нашем обзоре тоже будут.

Реле контроля напряжения DigiTop («Росток-Электро»)

Реле напряжения

Нам достались две модели с похожими минимальными токами, но которые относятся к двум сериям с различной функциональностью.

Реле напряжения

DigiTop VP-32A: параметры, возможности

Модель относится к серии V-protector, в линейке пять устройств, выделяющихся предельными токами и оборудованных вольтметром.

Модель VP-20A VP-32A VP-40A VP-50A VP-63A Минимальный ток, А

Самый большой ток (в течение 10 минут), не больше, А

Номинальная мощность (при активной нагрузке), кВт

Максимальное сечение провода, мм?

20 32 40 50 63
32 40 50 63 80
4,4 7,0 8,8 11,0 13,9
2,5 8 10 16 16

Последнюю строчку мы воспроизвели так, как она значится в имеющейся инструкции, но ее нужно понимать правильно: обозначены сечения проводов, предлагаемые для заявленного самого большого тока реле. Намного тонкие провода при долгом протекании подобных токов будут слишком разогреваться, что страшно, но можно применять и намного толстые — клеммы везде одинаковые, они дают возможность применять провода сечением до 16 мм? включительно.

Перечень прочих заявленных показателей:

Модель

Напряжение при входе прибора

Измеряемое напряжение

Время выключения по верхнему пределу

по нижнему пределу

VP-32A
0—400 В
100—400 В
0,02 с
1 с (120—170 В)
0,02 с (

Реле напряжения

DigiTop VA-32A с ограничителем тока: параметры, возможности

Модель относится к серии VA-protector, в линейке 4-ре устройства, выделяющихся предельными токами. Оборудованы вольтметром и амперметром, также существует возможность лимитировать ток в линии, другими словами выступать еще и в роли реле максимального тока (про это ниже).

Модель VA-32A VA-40A VA-50A VA-63A Минимальный ток IНОМ (при активной нагрузке), А

Самый большой ток IМАКС (при активной нагрузке), А

Номинальная мощность (при активной нагрузке), кВт

32 40 50 63
40 50 60 80
7,0 8,8 11,0 13,9

Для выбора очень маленького сечения проводов следует пользоваться таблицей, вышеприведенной для серии V-protector.
Перечень прочих заявленных показателей:

Модель

Напряжение при входе прибора

Измеряемое напряжение

Время выключения по верхнему пределу напряжения

по нижнему пределу напряжения

VA-32A
0—400 В
50—400 В
0,04 с
1 с (120—170 В)
0,06 с (

Реле напряжения

Если защита по току включена и сработала, то для восстановления правильной работы после снятия перегрузки необходимо нажать нижнюю кнопку с соответствующим символом, после этого начнется обратный отсчет поставленного времени задержки. Контроль напряжения при этом длится, и если оно вышло за заданные пределы, то нагрузка не включится.

Общая оценка конструкций

Сначала о расположении: ширина одного устанавливаемого на 35-миллиметровую DIN-рейку модуля составляет 17,5 мм (DIN 43880), а каждая из рассматриваемых моделей имеет ширину 52,5 мм, другими словами занимает три места.
Защелка, которая фиксирует ЗУ на планке, подпружиненная — пружина выполнена из пластика и считается важной частью щеколды, которую если понадобится можно извлечь.

Реле напряжения

Крепление выходит с меньшим люфтом, однако это вполне дело пустяковое, тем более для защелок с пружинами. Рядом с РН на планке наверное будут находиться иные устройства — автовыключатели, Устройство защитного отключения и т. п., и в аналогичной сборке персональный люфт любого из них скрадывается соседями, а иногда по краешкам ряда установленных на планку устройств прикрепляют специализированные ограничители, придающие дополнительную жесткость сборке.
Извлечь установленное устройство DigiTop если понадобится не будет трудно: доступ к выходящему за размеры корпуса хвостовику щеколды с прорезью под жало плоской отвертки вполне хороший.
Схема подсоединения есть и в паспорте изделий, и на их боковых стенках в виде наклеек. Имеются три контакта: два для фазы — входной и подключаемый через реле выходной, сечение подводимых к ним проводов должно быть большим, в согласии с токами нагрузок, и один контакт для нейтрали (ноль необходим лишь для питания встроенной электроники и не коммутируется, благодаря этому подключаться можно проводом тоньше).

Реле напряжения

Так как эти ЗУ рассчитаны на достаточно высокие токи, устройство внутри представляет самый большой интерес.
Конструкция двухплатная — силовая часть расположена на одной плате, а слаботочная на второй.

Реле напряжения

DigiTop VA-32A

Реле напряжения

DigiTop VP-32A
В клеммах неподвижный контакт медный, подвижный — стальной (собственно в него входит зажимной винт). Контактные поверхности плоские, с насечками.
Медные пластины контактов имеют большой размер и заметную толщину. При помощи эластичных медных шин с очень значительным сечением они соединяются с контактами реле, которые находятся на поверхности сбоку. Способ соединения всех указанных элементов — сварка. В цепи нуля пластина аналогичная, но с платой она соединяется припаянным проводом, так как существенных токов, как мы уже рассказывали, тут не будет.
Силовые платы выделяются лишь наличием линейного датчика тока: у VA-32A это черное кольцо, охватывающее шину, идущую от входа фазы к реле (оно хорошо ощутимо на вышеприведенной фотографии), у VP-32A такой измеритель не распаян. Слаботочные платы выделяются сильнее.
Питание встроенной электроники реализовано уже не на гасящем конденсаторе и мосте из диодов и стабилитронов, как в «розеточных» ЗУ, а на специальной микросхеме. Из-за этого нагрева на холостом ходу фактически нет.
В DigiTop VA-32A и VP-32A применяется реле NRP17T-A12D, помеченное как DigiTop ® , благодаря чему с изготовителем тщательно определиться мы не смогли: с подобным буквенно-цифровым индексом реле есть у NCR и Clion. В доступных datasheet материал контактов у данных реле также отмечен как серебряный сплав, кол-во срабатываний: механических не менее 10 7 , электрических — 10 5 , время срабатывания не больше 15 мс, отпускания — 10 мс, самые большие коммутируемые ток/напряжение 30 А / 240 В (AC) при резистивной нагрузке, самая большая коммутируемая мощность 0,56 кВт / 6 кВ·А.

Реле напряжения

В этом случае есть дополнительный индекс HHC67H-1H-12VDC, который в большинстве случаев есть на продукции Clion, для него не во всех доступных материалах упоминается максимальный ток и в 30, и в 40 ампер.
И на корпусе реле написано «30/40А 240VAC», причем на просторах интернета можно найти фотографии подобных реле с обозначением «32/40А 240VAC»; понятно, первое значение обязано отвечать самому большому рабочему току, второе — пиковому. Мы нашли и фотографии, на которых отмечен изготовитель NCR, а для показателей надпись лаконичнее: «40А 240VAC».
Заметное отличие в предельных значениях бывает у различных модификаций одной модели реле — с хорошо замкнутыми и с хорошо разомкнутыми контактами, однако это обязательно отражается хотя бы в одной букве индекса, а мы ведем речь о реле с похожими обозначениями.
Благодаря этому можем считать, что правильными являются значения, нанесённые на корпусе определенного экземпляра.
Индикаторы вольтметра и амперметра так же качественные, как и в рассмотренных раньше «розеточных» образцах DigiTop, и контроллер тот же: Microchip PIC16F1823, но добавлены регистры сдвига HEF4015BT. Управляющие кнопки механичные.
Монтаж в общем очень аккуратный, без остатков припоя и неотмытого флюса.
Качество изготовления деталей из пластика корпусов повышенное.

Реле контроля напряжения Volt Control («Новатек-Электро»)

Указанная компания также предлагает целый спектр РН для установки в электрический щиток, включая «однодиновые», другими словами занимающие одно место на DIN-рейке. Правда, рабочие токи подобных моделей невелики, благодаря этому мы будем рассматривать другой образец — РН-113, который занимает три места и рассчитывается на токи до 32 А (однако в серии Volt Control есть реле и на бо?льшие токи).

Реле напряжения

Volt Control РН-113: параметры, возможности

Вот перечень заявленных параметров (мы приводим его по данным определенного изготовителя, благодаря этому таблицы для самых разнообразных изделий выделяются):

Фактическое напряжение

Самый большой коммутируемый ток (активная нагрузка)

Диапазон стрессов, в котором сохраняется трудоспособность

Частота сети

Диапазон регулирования срабатывания по UMIN

срабатывания по UMAX

времени задержки включения

Фиксированное время срабатывания по UMAX

задержки выключения по UMIN

срабатывания при снижении более 50 В от уставки по UMIN или ниже 155 В

срабатывания при повышении более 30 В от уставки по UMAX или выше 300 В

Точность определения порога срабатывания по напряжению

Гистерезис возврата по напряжению

Ток который потребляется (в отсутствие нагрузки)

Коммутационный ресурс выходных контактов под нагрузкой 32 А, не менее

под нагрузкой 5 А, не менее

Размеры габаритов

Масса

Описание на ресурсе изготовителя

Примерные стоимости

Срок гарантии

230 В
не менее 32 А
100—420 В
48—52 Гц
170—230 В
240—290 В
5—900 с
1 с
12 с
0,2 с
0,12 с
до 3 В
не менее 4 В
до 15 мА
100 тыс.
1 млн
52?98?69 мм
не больше 0,15 кг
novatek-electro.com
от 1700 до 2200 руб.
36 мес.

Вторая строка взята нами из инструкции, имеющейся в комплекте, и там написано собственно «не менее 32 А». По логике, должно быть «не больше 32 А», да и в доступной для скачивания на ресурсе изготовителя инструкции в формате PDF значится «Самый большой коммутируемый ток: 32 А».
На фронтальной части реле хорошо видна надпись «7 кВт», в описании это конкретизируется: самая большая коммутируемая мощность составляет 7200 В·А для нагрузки с cos ? = 1,0.

Если сравнивать с остальными участниками обзора реле РН-113 можно назвать самым оригинальным как по форме панели управления, так и по способу подсоединения. Во-первых, установки порогов и времени задержки выполняются не кнопками, а потенциометрами (минусы аналогичного решения мы обсуждали в обзоре «розеточных» РН).

Реле напряжения

Плюс к этому, есть микропереключатели для выключения контроля напряжения, отдельно для высокого и невысокого. При задействовании одного из них РН-113 преобразуется в реле очень маленького или самого большого напряжения, другими словами выключает нагрузку исключительно по одному из порогов — нижнему или верхнему.

Напоследок, есть маленькой зеленый светоизлучающий диод, загорающийся при подаче напряжения на нагрузку (аналогичного нет в DigiTop, однако есть в Rbuz).
Однако это, по сути, мелочи; главные отличия заключаются в конструктиве.

Реле напряжения

Общая оценка конструкции

Основное отличие от других рассматриваемых моделей: применяется электромагнитное реле с контактами, работающими на переключение, а не только на замыкание-размыкание. Исходя из этого получаются 2 варианта подсоединения нагрузки — к хорошо разомкнутому или хорошо замкнутому контактам (это необходимо, допустим, для работы в режиме реле самого большого напряжения).

Но схема включения имеет еще одну характерность: имеются разделенные колодки для нагрузки (клеммы 1, 2 и 3, соединенные с контактами встроенного реле) и для «своих нужд» РН (4 и 7, питание электроники и контроль напряжения в сети). Другими словами при подключении РН-113 нужно будет делать лишние операции — подводить не три, а 4-ре провода; необходимо отметить: подходящие к контактам 3 и 2 (или 1) провода обязаны быть толстыми, в согласии с токами нагрузки, а к 4 и 7 могут быть значительно тоньше.

Реле напряжения

Защелка не подпружиненная, и ее во время установки РН на DIN-рейку нужно сначала нужно немного выдвинуть, а потом с усилием задвинуть для фиксирования. Удобнее это, чем в конструкциях с пружиной, либо нет — судить не беремся, но отметим два момента: крепление выходит без всякого люфта, но снять реле если понадобится будет проблематично: хвостовик щеколды практически не выходит наружу, отвертку для ее извлечения приходится вставлять под большим углом, и при плотном монтаже в щитке приходится повозиться.

Реле напряжения

Электронные элементы тоже размещены на 2-ух платах. Как и в «розеточных» образцах, фиксируются они шурупами с конусными (потайными) головками, хотя никаких практичных оснований для этого нет; по всей видимости, залежи крепежа, содержащего головки с плоским основанием, у изготовителя давно исчерпаны.

Реле напряжения

Слаботочная плата особенных упреков не вызывает. Управление выполняется контроллером ATmega48PA.

Реле напряжения

Силовая плата выполнена бережно, но конструктивные решения, говоря мягко, вызывают вопросы. Основной из них — выбор силовых клемм и способ их соединения с контактами электромагнитного реле.

Реле напряжения

Применяются винтообразные клеммники DG950-9.5. Согласно datasheet, для них заявлены предельные напряжения/токи в 300 В / 30 А стандартно UL или 750 В / 26 А стандартно VDE.

Желающие могут сами вникнуть в тонкости сказанных параметров, а мы рекомендуем сопоставить значения хотя бы для токов с приведенным в спецификации РН-113 максимумом.

Реле напряжения

Да и максимальное сечение провода, который можно применять с подобными клеммниками, составляет 4 мм?, а ток в 30-32 А для подобного провода все же великоват, если речь идет о продолжительном рабочего времени (см. таблицу для серии DigiTop V-protector).
Дальше — больше: переворачиваем плату и видим, что клеммник распаян на ней, а соединение с контактами реле сделано печатными проводниками, которые залиты толстым слоем припоя.

Такие конструктивные «изыски» мы осудили даже для 16-амперных устройств Volt Control, и совсем уж удивительно видеть аналогичное в РН, рассчитанном на 32 А.

Реле напряжения

Само реле больше отвечает сказанному для изделия в общем: согласно маркировке NT90NCS24CB (изготовитель Forward Relays), материал контактов — Ag·CdO, самые большие коммутируемые ток и напряжение — 40 А, 300 В (AC), самая большая коммутируемая мощность — 1100 Вт / 7200 В·А. Возможное кол-во срабатываний: механических не менее 10 миллионов, электрических не менее 500 тысяч.
Подобный клеммник, только поменьше (DG128-7.5), применен и для подачи напряжения к руководящим компонентам РН, причем тоненькими печатными проводниками.

Вот тут аналогичное абсолютно оправдано.

Реле напряжения

Впрочем схема питания подобрана та же, что и для «розеточных» РН — с гасящим конденсатором. Хотя применен конденсатор с маркировкой Х2, свидетельствующей о его безопасности в плане загорания и т. п., но минусы аналогичной схемы понятны: она вызывает заметный нагрев даже в отсутствие нагрузки. Правда, объем корпуса «реечных» реле больше, чем у «розеточных», и на температуре внешних поверхностей это проявляется мало: за час они нагрелись максимум на 5-6 градусов; приблизительно то же встречается и у 32-амперных изделий DigiTop.

Качество изготовления деталей из пластика корпусов немного меньше, чем у изделий DigiTop, но в общем прекрасное.

Реле контроля напряжения Rbuz («ДС Электроникс»)

В линейке этого изготовителя также представлены РН на токи от 20 до 63 ампер. Мы будем рассматривать Rbuz D32t, которое занимает на DIN-рейке те же три места, что и другие участники обзора.

Реле напряжения

Rbuz D32t: параметры, возможности

Вновь начнем со перечня заявленных показателей:

Минимальный ток нагрузки

Самый большой ток нагрузки (в течение 10 минут)

Номинальная мощность нагрузки

Напряжение питания

Ток употребления при 230 В

Время выключения при превышении

Время выключения при уменьшении > 120 В

Реле напряжения

Буква «t» в обозначении говорит о наличии термоконтроля, вот цитата с сайта изготовителя: модель «оборудована умственной системой самосохранения, которая отключит нагрузку при перегрузке или неблагоприятном контакте в клемме».
Мы не будем обговаривать (а тем более — осуждать) наличие температурного контроля, но отметим: есть и РН Rbuz D32 без буквы t и поэтому без данной функции, оно на двести с лишним рублей доступнее; если вы не затрудняетесь в собственных способностях расчета и монтажа электро цепей, то имеете возможность сэкономить. А если сомнения все же существуют, то заметим: в электрическом щитке вполне может быть немало остальных устройств, не оборудованных термоконтролем, но способных перегреться при определенном стечении обстоятельств; в этих обстоятельствах контроль температуры в D32t спасет навряд ли.

Реле напряжения

Общая оценка конструкции

Защелка без пружины; ее мы считаем самой плохой в обзоре: хотя и фиксация выходит с очень маленьким люфтом, и доступ к хвостовику не особо проблематичный, но как для крепежа, так и для снимания РН с DIN-рейки необходимо прикладывать очень значительное усилие.

Реле напряжения

Входные клеммы по конструкции и способу соединения с вмонтированным реле похожи на те, что мы видели в изделиях DigiTop, разве что неподвижная пластина сделана из луженой меди (или медного сплава) и потому имеет подходящий цвет.

Реле напряжения

Однако это с первого взляда. Если приглядеться, то сталь подвижной части клеммы у Rbuz немного тоньше, чем у DigiTop, и на самом деле: замер показывает 1,2 мм против 1,4. И, хотя в месте отверстия для винта М5 у Rbuz есть наплыв, однако даже с ним резьбовое отверстие имеет глубину 2,3 мм, а у DigiTop за счёт иной комбинации стыка — 2,8 мм, другими словами максимальное усилие затяжки у DigiTop будет выше, а вероятность срыва резьбы меньше.
Максимальное сечение провода в 16 мм? представляется практически допустимым для двоих РН: физические размеры контактов, как можно заметить, почти не выделяются.
Плат с электронными элементами две, как и у других моделей.
Слаботочная плата с контроллером ATmega88PA, механическими кнопками и индикаторами точно та же, что и у «розеточной» модели R116y, причем даже отверстия под саморезы для крепежа тоже выполнены настолько недалеко к краешкам, что кое-где частично вышли за контур платы, и если усердно давить на кнопки, плата в местах крепления может просто надломиться.

Реле напряжения
Реле напряжения

Единственное замеченное отличие — наличие четвертой кнопки, которая у R116y не была распаяна. Выхода наружу шток этой кнопки не имеет, для своевременного применения она не доступна, а необходима она для калибровки вольтметра в условиях производства щупом через щель под панелью управления (эта щель видна на фотографии всего вида D32t).
Качество выполнения силовой платы особенных упреков не вызывает. Как и в образце Volt Control, питание встроенной электроники выполняется схемой с гасящим конденсатором, причем тут цепей питания две — понятно, на разнообразные напряжения. Использованные конденсаторы не имеют маркировки Х2 или Х1.
Благодаря наличию 2-ух цепей питания или по какой-то другой причине корпус D32t на холостом ходу нагревается сильнее, чем у других образцов. Хотя нагрев критическим не назовешь: за час максимум на 15-16 градусов относительно температуры в помещении.
Электромагнитное реле NRP17T-A24D — практически такое, как в DigiTop VP-32A и VA-32A, исключительно с руководящим напряжением 24 В и с отметкой Zubr. И это как раз именно тот случай, когда параметры на корпусе обозначены как «40А 240VAC».

Реле напряжения

Термодатчик распаян на краю платы, ближнем к внешним клеммам, приготовленным для подсоединения фазы, другими словами к тем, вероятность нагрева для которых при неблагоприятном контакте максимальна.

Реле напряжения

Качество изготовления деталей из пластика корпуса РН Rbuz, наверное, самое невысокое в обзоре. Тем более это ощутимо после вскрытия, и если наличие заусениц на внутренних поверхностях можно не принять во внимание (все равно не видно), то плохая обработка наружных кромок на стыках половинок корпуса — это уже заметное неподготовленным глазом свидетельство не наивысшей культуры производства.

Испытание

Сначала немного о качестве индикаторов — в «розеточных» моделях отличия были заметные. Самый большой размер цифр имеют индикаторы DigiTop VP-32A, у всех других они приблизительно одинаковые и по размерам, и по читаемости. Равномерность засветки сегментов у разнообразных моделей особенных упреков не вызывает.
У изделий DigiTop и Volt Control индикаторы прикрыты красным светофильтром, немного скрадывающим яркость. У Rbuz такого фильтра нет, и яркость выходит чрезмерной, но это маленькой «грех» для устройства, которое будет пребывать в электрическом щитке.
Точность показаний вмонтированных вольтметров (по сравнению с нашим лабораторным).

32 А
40 А
7000 В·А
100—420 В
не больше 86 мА
0,01—0,03 с
не больше 1,2 с
Вольтметр VP-32A VA-32A РН-113 D32t 120 В

220 В

250 В

122 В 121 В 117 В 121-123 В
223 В 223 В 221 В 221-223 В
253 В 253 В 251 В 251-254 В

Как можно заметить, у многих изделий точность вполне подходящая. Более того, у VP-32A вольтметр можно откалибровать.

У изделия Rbuz показания беспорядочно и в самые минимальные сроки меняются в перечисленных пределах, что немного мешает их считывать.
Нижний предел работоспособности РН.

Особенной практической ценности этот тест не имеет, так как нагрузки давно будут отключены, однако он показывает, до какого предела (нижнего) можно хотя бы контролировать состояние сети по показаниям встроенного вольтметра.

VP-32A VA-32A РН-113 D32t
13-14 В 14-15 В 38-39 В 32-33 В

У индикаторов DigiTop с 20 В и ниже яркость свечения сегментов уменьшается, но сетевое напряжение хорошо отображается при снижении до 13-15 В (разницу можно вполне отнести на индивидуальные характерности).
У РН-113 при напряжении при входе ниже 38-39 В отображаются лишь символы «StA».

У D32t ниже 50 В яркость начинает уменьшаться, к 40 В это уменьшение становится значительным, а ниже 32-33 В показания чередуются быстро мигающими числами — насколько можно разобрать, это «220».
В спецификациях многих образцов мы не нашли сведений о своем потреблении РН, благодаря этому понадобилось сделать обмеры своими силами.

Нужно только иметь в виду, что на переменном токе померить мощности такого порядка очень точно трудно — измерители в таком диапазоне дают приличную погрешность, благодаря этому цифры приводим с округлением.

Модель VA-32A VP-32A РН-113 D32t Мощность потребления, В·А

Показатель мощности, %

9 8 12 20
20 20 2 2

Для справки мы привели значение коэффициента мощности — как можно заметить, реле контроля напряжения, особенно имеющие схему питания с гасящим конденсатором, собой представляют выраженные реактивные нагрузки.
Напоследок, оценим, как себя ведут реле при включении и выключении — существенный ли у них дребезг контактов, приводящий к непродолжительным, но, возможно, существенным колебаниям напряжения на нагрузке.

Тесты проводились с резистивной нагрузкой 100 Вт, на всех приводимых осциллограммах одно дробление в горизонтальном положении — это 5 миллисекунд.

Реле контроля напряжения: характеристики, типы, виды

Устройство

— Реле контроля напряжения. Приспособления для защиты, автоматично отключающие защищаемый участок при выходе напряжения сети за необходимые параметры.

В основном, устройства такого типа способны реагировать как на внушительное увеличение, так и на внушительное понижение вольтажа. Реле контроля напряжения будет полезным дополнением к классической защите вроде «пробок» или автоматизированного выключателя, т. к. подобная защита откликается исключительно на превышение силы тока и не отслеживает напряжение.

А в трёхфазных системах электроснабжения защитные реле способны обеспечивать еще и слежение за синхронизацией фаз, срабатывая при перекосе, обрыве, слипании или нарушении чередования фаз.
— Реле максимального тока. Приспособления для защиты, автоматично отключающие защищаемый участок при выходе потребляемого тока за необходимые параметры.

По назначению схоже с автоматизированными выключателями, впрочем, во-первых, реле максимального тока могут реагировать и на снижение тока, второе, включаться данное устройство может не быстро, а по проишествии конкретного времени. Реле максимального тока есть смысл ставить там, где разрешается временная работа на высоких токах, впрочем время данной работы необходимо уменьшить, а еще там, где нежелательна долгая работа попусту, на малых токах.

Традиционным примером считается подключение электрического двигателя с изменяемой мощностью: ток на самой большой мощности можно выставить как верхний предел, а нижний предел — установить немного больше тока на холостом ходу. Время выключения в подобных устройств . ах, в основном, можно задавать в границах пары минут.

— Реле мощности. Приспособления для защиты, автоматично отключающие защищаемый участок цепи при превышении используемой мощности. Такое устройство наблюдает одновременно и за силой тока, и за напряжением — напомним, мощность вычисляется по формуле «силу тока помножить на напряжение».

Необходимость в реле мощности вызвана тем, что не во всех ситуациях перегрузку даёт не превышение силы тока или напряжения, а их комбинация — притом что и вольты, и амперы могут оставаться в границах допустимых значений.
— Универсальное реле. Модели, сочетающие возможности нескольких защитных устройств.

Универсальное устройство в большинстве случаев имеет функцию реле контроля напряжения (с нижним и верхним пределами выключения) и реле мощности либо реле максимального тока (и то, и то — исключительно с верхним пределом). Детальнее про каждую разновидности см. выше; тут же напомним, что их универсальное реле дает возможность обойтись одним устройством взамен 2-ух.

— Реле выбора фаз. Приспособления для защиты, применяемые при питании однофазной нагрузки через трёхфазную систему электроснабжения.

В согласии с наименованием, такое реле обеспечивает автоматизированный выбор наиболее положительной фазы; говоря проще, если на текущей фазе случился сбой — устройство переключает нагрузку на иную фазу, с более стабильными критериями напряжения. Такие же устройства предназначаются по большей части для подсоединения особо важных и чувствительных устройств, которые имеют довольно большие требования к стабильности напряжения.
— Импульсное реле.

Управляющие устройства, замыкающие или размыкающие цепь при подаче на управляющий вход краткосрочного импульса напряжения. Также данные устройства именуют бистабильными, так как каждое из положений выключателя (и «вкл.», и «выкл.») считается стабильным и меняется только во время получения управляющего импульса.

Один из видов использования аналогичных реле — управление освещением вместе с нескольких мест, к примеру, с 2-ух выключателей, установленных в самых различных концах продолговатого коридора. Подключив оба подобных выключателя к импульсному реле, можно одним включать свет при входе в помещение коридора, а вторым — отключать на выходе, независимо от направления движения.

В теории даже на одно реле можно подвязать сколько угодно выключателей; есть и более непростые схемы использования бистабильных управляющих устройств.

Каналов подсоединения

Кол-во каналов подсоединения, предусмотренное в устройстве.
Множество современных защитных и управляющих реле являются одноканальными — другими словами на данное устройство можно «привязать» один сегмент сети, и защита будет выполняться по всем факторам, предусмотренным в реле (напряжение, мощность и т. п.).

Но встречаются и двухканальные модели, причем с разделением по факторам защиты: например, в трехфазных реле один канал может отвечать за защиту по напряжению и синхронизации фаз, а второй — по частоте сети, и на эти каналы могут быть подвязаны очень непохожие участки сети, каждый с собственной индивидуальной нагрузкой.

Напряжение

Вид напряжения, на который рассчитано реле.
— Переменое. Типовый вид напряжения для большинства домашних и промышленных сетей.

Большинство управляющих реле выполняются собственно под данный вариант.
— Переменое/постоянное.

Вариант, встречающийся по большей части среди импульсных реле (см. «Устройство»). Данные устройства могут работать и с переменным, и с постоянным током, что бывает полезно не во всех нестандартных осветительных сетях.

Кол-во фаз

Кол-во фаз, на которое рассчитано реле.
— 1. Однофазное питание все знают по традиционным бытовым розеткам на 220 В. Собственно, некоторые реле под данное напряжения даже делаются в виде адаптеров для розетки (см. «Установка»).

Однако, выпускаются модели и под иные значения переменных стрессов — к примеру, 110 В.
— 3. Трехфазное питание напряжением 380 В используется в основном для «прожорливых» устройств, для которых сети 220 В не дают достаточно мощности. Отметим также, что распределительные щитки в личных домах очень часто подсоединяют к трехфазной электрической сети, с последующей разводкой питания по индивидуальным фазам. Однако в данных случаях более правильным считается применять три некоторых реле на любую из фаз, а не одно трехфазное устройство: в первом варианте при сбое напряжения энергии лишится только часть домашней сети, в другом — вся сеть.

— 1/3. Своеобразный вариант, используемый исключительно в реле выбора фаз.

Подобные модели берут на вход три фазы, а на нагрузку подают всего одну; детальнее см. «Устройство».

Установка

Штатный вариант установки реле.
— В розетку. Устройства, включаемые в типовую розетку на 220 В. В большинстве случаев имеют вид адаптеров, вставляемых конкретно в розетку, при этом на корпусе данного устройства есть собственная розетка под типовый штепсель.

Такие же модели предельно просты в применении — нужно только вставить вилку в розетку; как последствие, они мобильны и могут легко переставляться с одного места на другое по надобности. С другой стороны, «розеточные» реле могут применяться лишь для защиты некоторых приборов, а их функционал ощутимо скромнее, чем у монтируемых на планку.

— На DIN-рейку. Установка на типовую планку, используемую для монтажа разных устройств в сортировочных щитках.

Такие реле предназначаются для защиты очень больших сегментов сети — к примеру, целой квартиры; они очень практичны и рассчитаны на большие силы тока, чем «розеточные», но монтаж такого приспособления требует навыков профессионализма.

Мощность

Номинальная мощность реле в киловольт-амперах, говоря иначе — самая большая полная мощность нагрузки, с которой устройство может хорошо работать.
С физической точки зрения киловольт-ампер и киловатт обозначают все то же самое, но в кВт принято указывать только активную мощность нагрузки (см. ниже), а в кВА — полную. В сетях электрического тока эти мощности различаются, так как к активной мощности (мощность, потребляемая устройствами резистивного типа, вроде нагревателей) добавляется реактивная (мощность, потребляемая конденсаторами и катушками индуктивности).

Полная мощность вычисляется из данных 2-ух величин.
При выборе управляющих реле для сетей электрического тока намного лучше иметь в виду собственно всю мощность, тем более если к устройству предполагается подсоединять технику с электрическими двигателями. Однако для большинства современных домашних приборов в характеристиках приводится только активная мощность — в киловаттах.

Есть методики расчетов, разрешающие активную мощность перевести в полную в зависимости от типа и свойств нагрузки; такие методики можно найти в специализированных источниках.

Мощность

Номинальная мощность реле в киловаттах, говоря иначе — самая большая активная мощность нагрузки, с которой устройство может хорошо работать.
С физической точки зрения киловольт-ампер и киловатт обозначают все то же самое, но в кВт принято указывать только активную мощность нагрузки, а в кВА — полную (см. выше).

Активная мощность — это «традиционная» электрическая мощность, потребляемая устройствами резистивного типа, например как лампы общего назначения или электронагреватели. Собственно ее классически указывают в характеристиках современных электрических приборов.

Впрочем, кроме активной, для переменного напряжения важна еще и реактивная мощность — ее можно описать как мощность, потребляемую конденсаторами и катушками индуктивности (преобразователями электрической энергии, электрическими двигателями). Полная мощность потребления считается суммой активной и реактивной.
В совершенстве совместимость управляющего реле с нагрузкой стоит оценивать по полной мощности.

Но если речь не идет об устройствах с сильными электрическими двигателями (холодильниках, станках, компрессорах и т. п.), в работе бывает достаточно совместимости по активной мощности.

Минимальный ток

Номинальный коммутируемый ток, на который настроено управляющее реле. В большинстве моделей этот показатель разрешается менять если хотите пользователя; для подобных устройств указывается значение тока, выставленное в фабричных настройках (в основном, это самый большой критерий).
Для реле контроля напряжения (см. «Устройство») минимальный ток — это самый большой ток, допустимый для устройства и защищаемого им сегмента сети в течение неограниченно длительного времени, по существу — самый большой ток в нормальном режиме работы.

Превышение этого тока разрешается, впрочем на какое-то время (до пары минут) и не очень много, не выше самого большого тока (см. ниже). А устройства с функциями реле максимального тока или реле мощности как правило будут работать так: если практический ток находится между номинальным и самым большим, реле переходит в режим «отложенного выключения», и выключает питание по проишествии некоторого временного промежутка (к примеру, 10 минут).

Это дает возможность избежать как перегрузки от непрерывной эксплуатации на высоких токах, так и излишних размыканий при больших, но краткосрочно допустимых нагрузках.

Самый большой ток

Конфигурация контактов

Конфигурация контактов, установленных в устройстве.
В этом случае речь идет об управляемых контактах.

Этот показатель указывается относительным обозначением, описывающим кол-во и вид контактов — к примеру, 1Но и 2НЗ означают исходя из этого 1 хорошо открытый (разомкнутый) и 2 хорошо закрытых (замкнутых).

Управляющее напряжение (AC)

Управляющее напряжение реле во время работы от электрического тока.
Этот показатель указывается для импульсных реле (см. «Устройство»). Он значит фактическое напряжение управляющего импульса электрического тока, на который рассчитано реле.

Управляющее напряжение может быть ниже рабочего — к примеру, 24 В при коммутируемых 220 В. Это может понадобиться, например, во время установки выключателя в условиях очень высокой влажности (душевая, баня и т. п.), где нельзя использовать сетевые напряжения из-за очень высокого риска поражения электрическим током.

Управляющее напряжение (DC)

Управляющее напряжение реле во время работы от постоянного тока.
Этот показатель указывается для импульсных реле (см. «Устройство»). Он значит фактическое напряжение управляющего импульса постоянного тока, на который рассчитано реле.

Управляющее напряжение может быть ниже рабочего — к примеру, 12 В при коммутируемых 220 В. Такие напряжения используются, например, для выключателей, устанавливаемых в условиях очень высокой влажности (душевые, бани и т. п.), а еще в самых разных автоматических и компьютеризированных системах управления.

Диапазон измерения напряжения

Диапазон измерения напряжения, поддерживаемый устройством.
Многие современные управляющие реле оборудуются цифровыми мониторами, на которых может отображаться в т.ч. текущее напряжение; этот показатель указывает рабочий диапазон встроенного вольтметра. При этом диапазон измерения напряжения может быть ощутимо шире, чем разница между наименьшим очень маленьким и самым большим самым большим порогом выключения (см. ниже).

Это дает возможность применять реле еще и для своевременной диагностики состояния сети.
Для реле максимального тока (см. «Устройство») в этом случае может приводиться конкретно диапазон рабочих стрессов — вольтаж, при котором устройство может хорошо исполнять собственные функции.

Точность измерения (±)

Точность измерений, обеспечиваемая устройством. В этом случае могут подразумеваться различные виды измерений, в зависимости от назначения реле (см. «Устройство»).

Напомним, что в реле мощности и универсальных устройствах точность замеров по напряжению и току в большинстве случаев одинакова, и в характеристиках для них приводится общий параметр.
Точность указывается по самой большой неточности измерения, обеспечиваемой устройством. От этого показателя во первых зависит точность срабатывания: чем ниже погрешность, тем меньшими будут фактические отклонения от заданных рабочих параметров.

Для современных управляющих реле критерий в 3 – 5 % считается допустимым, 1,5 – 3 % — неплохим, 1 – 1,5 % — хорошим, менее 1 % — прекрасным. Однако, в работе подбирать по этому параметру стоит еще и с учетом того, насколько подключаемая нагрузка чувствительна к точности заданных рабочих параметров.
Также напомним, что многие современные реле оборудуются цифровыми мониторами, на которых могут отображаться разные параметры.

В моделях такого типа точность измерения определяет еще и точность показаний такого встроенного «тестера».

Время откл. (нижний предел)

Время выключения устройства по нижнему пределу напряжения или тока. Это как бы «время реакции» реле: зазор времени между достижением нижнего предела и отключением защищаемого сегмента сети.

Чем ниже это значение — тем более продвинутой будет защита, тем ниже вероятность выхода из строя чувствительных устройств из-за несвоевременной сработки реле. С другой стороны, большая скорость реакции для нижнего предела не очень критична, как для верхнего, и время выключения может быть очень большим — 1 с и более.
Также напомним, что для некоторых устройств в этом пункте приводится небольшое время выключения (время самой быстрой реакции), в то время как в некоторых режимах данное время может быть и больше.

К примеру, в реле контроля напряжения с нижним пределом в 160 В может предусматриваться выключение не больше чем через 0,05 с при падении напряжения ниже 120 В и выключение через 1 с при напряжении в границах 120 – 160 В, но выше 120 В. Это дает возможность избежать лишних выключений при сравнительно слабых и непродолжительных отклонениях напряжения. В характеристиках же данного устройства будет отмечено 0,05 с.

Время откл. (верхний предел)

Время выключения устройства по верхнему пределу напряжения или тока. Это как бы «время реакции» реле: зазор времени между достижением верхнего предела и отключением защищаемого сегмента сети.

Чем ниже это значение — тем более продвинутой будет защита, тем ниже вероятность выхода из строя чувствительных устройств из-за несвоевременной сработки реле. Напомним, что небольшое время реакции в этом случае очень важно, т. к. чрезмерно большое напряжение или ток несет большую опасность для любого устройства.

Задержка повторного включения

Задержка повторного включения — данное время после защитного выключения, по проишествии которого устройство вновь включает питание в сети. В основном, в современных управляющих реле данное время может меняться, благодаря этому в характеристиках указывается диапазон от очень маленького до предельного значения.
Регулировка задержки позволяет подстроить формат работы реле под характерности сети.

Так, если перебои напряжения не означают критических поломок, можно выставить небольшое время повторного включения, а если скачки появляются исключительно при значительных проблемах, требующих устранения — лучше включить самую большую задержку. Напомним, что сработавшие реле в большинстве случаев допускают еще одно включение и вручную, а во многих моделях есть возможность полностью выключить функцию автоматизированного повторного включения.

Нижний предел выключения

Нижний предел выключения по напряжению, предусмотренный в реле; при падении напряжения ниже данного значения устройство выключает питание защищаемого сегмента сети. В основном, этот предел может меняться, и в характеристиках указывается диапазон подобной регулировки.
Хотя главную опасность для разных электрических приборов представляет очень высокое напряжение, многие устройства переносят плохо и очень низкий вольтаж.

Благодаря этому современные реле контроля напряжения предполагают выключение не только по верхнему, но и по нижнему порогу.

Верхний предел выключения

Предел выключения по току

Функции

Монитор. В основном, в управляющих реле ставятся очень простые сегментные ЖК-дисплеи, которые способны отображать цифры и некоторые специализированные символы. Такой экран делает две главные функции.

Во-первых, в рабочий период он отображает основные параметры сети — напряжение, ток и/или мощность, а еще уведомления о поломках; в большинстве моделей предусматривается несколько некоторых мониторов, каждый под собственный параметр. Второе, экран применяется при изменении настроек устройства.

— Указатель работы. Указатель, сигнализирующий о функционировании устройства, а очень часто — об определенном режиме функционирования.

Напомним, что в этом случае идет речь о простых указателях — к примеру, в виде светоизлучающего диода, который горит зеленым цветом в нормальном режиме и воспламеняется красным после срабатывания защиты. Монитор (см. выше) индикатором работы не считается, хотя как правило выполняет подобную функцию.

— Термозащита. Охранная система, отключающая устройство при нагревании до критичной температуры.

В большинстве моделей предусматривается также выключение при превышении допустимой скорости нагрева. Эта функция служит добавочной страховкой и на случай поломок в самом реле (к примеру, если сбились настройки и устройство не откликается на перегрузку), и на случай пожара (при возгораниях оборудование положено обесточивать).

— Вай-фай модуль . . Встроенный модуль беспроводной связи Вай-фай может использоваться как для подсоединения к компьютерным сетям, так же и для связи с иным устройством — к примеру, смартфоном. Определенный вариант применения этой функции стоит уточнить отдельно. Однако во всяком случае применяется такое подключение для дистанционного управления устройством и отслеживания показателей его работы со смартфона, ПК и т.п.

При этом многие модели могут даже подключаться к Интернету, что дает возможность связываться с ними из любой точки мира. А само управление выходит более удобным и наглядным, чем со своей панели управления реле.

Регулировка

Способ управления рабочими параметрами, предусмотренный в устройстве.
Механическая.

Регулировка показателей с помощью механических переключателей, в большинстве случаев поворотных, с нанесёнными возле них шкалами. В большинстве моделей такие выключатели регулируются вручную, в иных их необходимо поворачивать отверткой или остальным подобным устройством. Этот вариант прост, надежный и недорого обходится, однако не очень удобен, как цифровая регулировка, и имеет очень низкую точность — например, время повторного включения можно ставить с точностью как максимум до 20 – 30 с, а чаще до минуты-двух.

— Цифровая. Регулировка показателей с помощью управляющих электронных схем. Для подобных устройств необходимым считается наличие монитора: на нем во время регулировки отображается настраиваемый параметр, который можно менять нажатиями кнопок «+» («Вверх») и «-» («Вниз»).

Цифровая регулировка обходится вдвое-втрое дороже механической, зато намного превосходит ее по точности — шаг регулировки может составлять 1 – 3 (секунды, вольта и т. п.).

Защитная степень

Защитная степень корпуса стандартно IP, которой отвечает устройство.
Этот стандарт описывает защиту от проникновения инородних предметов и пыли (первая цифра) и влаги (вторая цифра) — к примеру, IP20.

Тут необходимо выделить, что современные реле контроля напряжения в большинстве случаев совсем не рассчитаны на попадание какой-нибудь влаги, благодаря этому влагостойкость в них указывается на уровне 0. А вот по защитному уровню от инородних предметов варианты могут быть такими:
— 1 — защита от предметов размером от 50 мм и больше; очень маленький, чисто символичный защитный уровень. — 2 — от предметов в 12,5 мм и толще (в особенности, пальцев); — 3 — от предметов в 2,5 мм и толще (от инструментов, толстой проволки); — 4 — от предметов в 1 мм и толще (от проводов, не считая самых тонких).