Однофазные реле контроля напряжения CP-721-1 от F&F Евроавтоматика, часть 10

Настало время проверить реле от Белорусов :)



Производитель


В комплекте бумажное руководство по эксплуатации

Руководство в электронном виде

Интересная особенность — откидная прозрачная защитная крышечка на лицевой панели, которую при необходимости можно даже опломбировать.



Крепление на ДИН рейку защёлкой, корпус 36мм шириной (2 модуля)

Провода подключаются только снизу, ноль не проходящий.


Кнопкой + можно просматривать дополнительную информацию, а именно:
— Текущее входное напряжение
— Причину последней аварии
— Минимальное зарегистрированное сетевое напряжение
— Максимальное зарегистрированное сетевое напряжение
— Время работы без аварий в часах :)
— Количество аварийных отключений

Статистику можно сбросить удерживая кнопку — более 5 секунд

Программируются следующие настройки:
— Уставка нижнего порога отключения (по умолчанию 180В).
— Задержка отключения по нижнему порогу (по умолчанию 1с)
— Уставка верхнего порога отключения (по умолчанию 250В)
— Задержка отключения по верхнему порогу (по умолчанию 0,2с)
— Задержка автоматического повторного включения (АПВ) (по умолчанию 2с)

Корпус скрепляется на защёлках (одна из них под пломбой) и разбирается вообще без проблем


Внутри 3 печатных платы: силовая, соединительная и управления с индикацией.

Для обеспечения жёсткости крепления платы индикации, установлены две дополнительные проволочные стойки.


На основной плате установлены:
— клеммы подключения DEGSON DG136T-10.16- 03P на 65A
— защитный варистор P480L80 (20mm, 480VAC, 640VDC 180J 6,5kA)
— довольно мощное силовое реле TRW82-12-FLP-ADQ (бистабильное с одной катушкой на 12VDC, контакт 90A 250VAC)
— дискретная мостовая ключевая схема управления этим реле
— линейный стабилизатор напряжения 350V
— импульсный преобразователь напряжения 13,5V на базе LNK305DN
На плате управления и индикации расположены:
— контроллер STM8S003F3P6
— интегральный стабилизатор напряжения +5V
— цифровой красный индикатор
— жёлтый светодиод
— кнопки управления

Для рисования принципиальной схемы, плату индикации и управления пришлось отпаивать


Схема


Силовое реле было разобрано для оценки контактов. Результат порадовал, максимальный ток 63А они вполне выдержат. Подвижный контакт имеет усиленное сечение, не магнитится.

Дорожки к силовым клеммам дополнительно усилены медным проводом нормального сечения.


О приятных особенностях схемотехники:
— общий проводник схемы соединён с нейтралью.
— сетевое напряжение измеряется в обоих полярностях за счёт смещения потенциала измерительного входа контроллера на уровень +2,5V, что теоретически позволяет точнее и быстрее отслеживать аварийные ситуации
— оптимальная яркость свечения индикаторов
— хорошее силовое реле
— более-менее нормальный монтаж
— технологичность сборки

Проверка степени горючести пластика корпуса


Пластик горение не поддерживает, но дымит и воняет жутко…

Теперь о косяках, куда же без них :)

— Конденсатор C1 установлен на 400V и этого слишком мало для устройства с заявленным максимальным напряжением 450VAC, когда амплитуда напряжения превышает 600V.
Тут необходимо ставить конденсатор минимум на 630V, причём место позволяет это сделать. Успокаивает только то, что при выходе его из строя (обрыв), реле останется работоспособным.

По данной проблеме я обратился на завод-производитель, на что был получен ответ:
«В месте с вышесказанным, стоит обратить внимание на то, что устройство используется для защиты однофазных сетей 230В, в которых наиболее часты аварии по просадке напряжения, реже по повышенному (при отгорании нейтрального проводника) когда и существует вероятность «схватить» 400..420В. Так как данные ситуации редки и эти конденсаторы прошли проверку в таком режиме (краткосрочном естественно) это не критично. В любом случае спасибо за информацию, учтем при модернизации.»
Т.е. фактически получается, что устройство не рассчитано на длительную работу при аварийном повышении питающего напряжения.

— Номиналы резисторов R9 и R12 выбраны некорректно — базовый ток транзисторов VT3 и VT4 слишком мал (около 0,1мА) для их надёжного отпирания при любых условиях эксплуатации. Это приводит к снижению напряжения управления реле и вместо положенных 12В на катушку подаётся всего 8В, что на грани его надёжного срабатывания (при напряжении 7В и менее, реле уже не срабатывает, проверено).
Длительность импульса управления фиксированная 100мс

На морозе, это напряжение будет ещё ниже и возможность надёжной коммутации реле остаётся под большим вопросом.
Оптимальное значение сопротивления этих резисторов 1-2кОм. После их замены, напряжение управления поднимается до 10В.

Дальнейшее повышение напряжения управления большого смысла уже не имеет.

По данной проблеме я также обратился к производителю и их ответ меня не порадовал:
«В начальной фазе, когда напряжение только подается на катушку, оно несколько выше (~11В), чего достаточно для переключения реле, в устоявшемся режиме оно меньше (~8В) – это сделано для уменьшения нагрузки на БП (чтобы ложно не вызвать срабатывание защиты от КЗ и тем самым обеспечить более стабильный режим работы). Мы используем реле одного производителя не меняя его, данное реле стабильно переключается при даже при 7,5В не смотря на то, что в даташите указано 8,4В.»
Это просто попытка оправдать явный косяк схемотехники.
Напряжение 8В получается просто потому, что неверно рассчитали драйвер управления реле (номиналы R9 и R12). По поводу импульса 11В — он получается автоматически за счёт высокой индуктивности катушки реле и никто его специально не формирует. Ну смешно говорить о якобы перегрузке током 120мА LNK305DN — это его лёгкий режим работы.

— С выводами катушки управления реле поступили негуманно — согнули у самого основания неестественным образом. Скорее всего, печатный монтаж был разведён под другое реле.

— Резистор R2 установлен неудачно — втиснут между реле и переходной платой и касается ножки разъёма, что не есть хорошо. Место касания скрыто и фото сделать не удаётся.
— Отсутствует контроль наличия выходного напряжения. Жёлтый светодиод зажигается контроллером и не связан с реальным положением дел на выходе.

Программные косяки
— При выходе сетевого напряжения за допустимый диапазон, устройство не позволяет просматривать статистику работы. Зачем так сделали — загадка, но это неправильно.
— Нет временной задержки при удержании кнопки в режиме программирования. Это просто неудобно — постоянно проскакивает требуемая для изменения функция, приходится приспосабливаться нажимать кнопки очень кратковременно.

В паспорте по ошибке указали питающее напряжение от 50В — при сетевом напряжении менее 100В, контроллер гасит цифровой индикатор, при этом остаётся работать вплоть до падения сетевого напряжения до 25В.

Проверка защитных качеств реле, методика тестирования всё та-же.

Прибор нормально выдержал кратковременную подачу на вход напряжения 480В (предельное для варистора) и длительную подачу 450В, никакого перегрева нет.

Если питающее напряжение снижается ниже фиксированного уровня 100В, реле не ждёт запрограммированной выдержки отключения по нижнему порогу, а отключает реле в течение порядка 0,2 секунд. Это правильное решение, позволяющее успеть отключить реле на остатке заряда емкостей C2 и C5.
Если питающее напряжение повышается до уровня 300В и более, реле также не ждёт запрограммированной выдержки отключения по верхнему порогу, а сразу отключает реле. Это также правильное решение, позволяющее спасти технику при сильном перенапряжении в сети.
Гистерезис включения реле фиксированный 5В.
Отображаемое напряжение соответствует реальному значению в диапазоне 100В-480В с учётом допустимой погрешности измерения 2%
Проходящий ток и мощность прибор не измеряет.

Момент включения и отключения реле никак не синхронизирован с волной сетевого напряжения и это всё же минус.

С аварийным отключением также возникли сложности — при резком повышении напряжения с 230В до 380В, время отключения реле прыгало в диапазоне от 60мс до 150мс
Развёртка 150В/дел, 20мс/дел

И если 60мс — это вполне нормальное время отключения, то 150мс — это уже многовато. Почему контроллер так долго решает простую задачу — непонятно.

Вывод: у меня язык не поворачивается называть данное реле плохими словами, но и не могу его рекомендовать к применению, лучше немного доплатить за тот же RBUZ.
Ну а производителю рекомендую исправить все обнаруженные косяки и недочёты.

p.s. я так и не придумал как именно составить краткую сравнительную таблицу по всем актуальным протестированным реле контроля напряжения. Если у кого-то есть мысли по этому поводу, прошу написать в комментариях.

Продолжение следует…