Переключатель фаз Новатек-Электро ПЭФ-320

В конце февраля у меня был обзор реле выбора фаз ПЭФ-301 и как я тогда писал, пользуюсь этими реле очень давно и полностью доволен их работой. Но вот ко мне на стол попала более новая версия, ПЭФ-320. Из ключевых отличий — нет возможности управления внешними контакторами, ну а подробнее как всегда в обзоре.



Честно говоря поначалу я скептически отнесся к новой версии, стоит дороже чем ПЭФ-301, внешними контакторами управлять не умеет, но после внимательного осмотра и моделирования возможных сценариев применения пришло понимание, что в принципе производитель вполне прав, выпустив подобный вариант.
По ходу обзора я попробую не только показать эту модель, а и сравнить её с ПЭФ-301.

Ссылка в заголовке ведет на украинскую версию сайта, для россиян ссылка будет другой.

Продается реле в фирменной коробочке, причем внутри коробка сделана так, что реле жестко зафиксировано и не болтается в ней.


Комплект поставки предельно лаконичен, реле и паспорт с инструкцией.


Руководство пользователя, схема подключения, гарантийный талон, все это есть по ссылке в pdf.


Чтобы не качать инструкцию ради характеристик, продублирую их здесь.


Как и у ПЭФ-301 заявлен гарантийный срок в 10 лет, мне к сожалению (или к счастью) не удалось проверить данное заявление, так как даже первое реле, купленное примерно те же 10 лет назад, нормально работает до сих пор в отнюдь не тепличных условиях.


Но вернемся к предмету обзора.


Первое ключевое отличие от ПЭФ-301, размеры. Если предыдущая модель занимала в щитке 4 места (70мм), то эта ровно в два раза уже, 2 модуля (36мм).
Вверху четыре клеммы подключения — три фазы и ноль, снизу также четырехконтактный клеммник, выходная фаза и ноль, но к последнему я еще вернуть немного позже. Клеммники точно такие же как у ПЭФ-301, нормально зажимается провод сечением до 2.5мм, в крайнем случае можно засунуть и 4мм.кв, но лучше этого не делать.
Сверху и снизу есть вентиляционные щели.


Сбоку имеется схема подключения, мелочь конечно, но полезно, у ПЭФ-301 её не было.


Наглядное сравнение с ПЭФ-301 и парой АВ. Здесь я должен отметить, что печать на корпусе у ПЭФ-320 немного бледнее, на мой взгляд может быть критично при рассматривании надписей около «крутилок» когда работаешь где-то в месте с не очень хорошим освещением. По своему конечно придирка, но вот у ПЭФ-301 читаемость надписей выше и особенно это заметно когда их поставить рядом.
Справедливости ради, все то же самое касается и находящихся правее АВ Schneider.


Изменен механизм крепления на рейку, добавлена пружинка потому реле можно просто защелкнуть.


Индикация, количество и назначение органов управления полностью идентично таковым у ПЭФ-301, из-за меньших размеров панели их просто переставили по другому. А вот за метки на ручках регуляторов поставлю плюс, у ПЭФ-301 приходилось приглядываться в каком положении находится регулятор так как метка была черная на черном, да собственно даже на фото сложно понять что у него настроено.
Кроме того у ПЭФ-320 на переднюю панель выведены световоды, а не «голые» светодиоды как у ПЭФ-301. Как мне кажется, с учетом этого, а также другой конструкции регуляторов, защищенность передней панели стала выше.

Так как управление ничем не отличается от ПЭФ-301, то продублирую скорректированное описание из предыдущего обзора
Индикация
Три светодиода зеленого цвета, показывают какое реле в данный момент активно, вариантов активности четыре — 1, 2, 3, 0.
Один светодиод красного цвета, показывает наличие аварийного состояния входа и отсчет времени паузы перед возвратом после нормализации напряжения.

Управление представляет собой четыре переменных резистора:
Umax — Установка порога максимально допустимого напряжения на входе, диапазон уставки — 230-280В.
Umin — Установка порога минимально допустимого напряжения на входе, диапазон уставки — 160-210В
Тr — Время паузы перед переходом на предыдущую фазу. Т.е. если реле в процессе перешло с первой фазы на вторую, то при нормализации напряжения на первой фазе оно перейдет на нее не сразу, а через установленное время, если выбрать крайнее правое положение (бесконечность), то автоматического перехода не будет. Диапазон регулировки 5-200сек + бесконечность.
Тon — Время включения выхода после аварийного отключения. Данная функция необходима если к реле подключено оборудование питание на которое нельзя подавать сразу после снятия, например те же холодильники. Диапазон регулировки 1с-10мин.



Но лично мне конечно куда более интересна разборка, особенно было любопытно как производитель упаковал начинку от ПЭФ-301 в два раза меньший корпус.
Разбирается реле относительно просто:
сначала снимается нижняя часть, она на защелках
потом примерно на 5мм вытягивается плата и после этого вставляется обратно.
после предыдущего шага ручки регуляторов будут выступать на те же 5мм и можно их вынуть поодиночке.
как вынули ручки, вынимаем плату.


Да, компоновка явно плотнее, но в чем-то даже немного аккуратнее.


Внутри просматриваются конденсаторы, микросхема преобразователя напряжения, а также компоненты в термоусадке. Позже выяснил, что в термоусадку спрятаны диод+резистор на 380Ом и насколько я понял, резисторы выполняют функцию ограничителя зарядного тока конденсаторов, так и предохранителей поскольку последние на плате не найдены.


Все компоненты размещены на трех платах, основная содержит силовую часть и систему питания, на левой (они подписаны) микроконтроллер, цепи измерения и одно из реле, ну а правой оставили только три подстроечных резистора.


Кроме того на центральной плате транзисторы управления реле и прочая мелочь.


Вообще компоновка реально плотная, но в общем и целом получилась даже как-то аккуратнее и монолитнее чем у ПЭФ-301.


Около входных и выходных клемм есть защитные прорези, также они имеются и между контактными площадками реле, припоя явно не жалели, так что здесь без вопросов, почти…


Вопрос у меня возник по поводу маркировки выходных клеммников. Схема подключения однозначно говорит использовать крайние клеммы, но если посмотреть на фото выше, то там видно, что используются клеммы попарно. При этом именно попарное использование на мой взгляд как раз является большим преимуществом так как можно подключить две нагрузки без использования промежуточных элементов.
Возможно есть какие-то нюансы, но как по мне, то можно было либо проставить буквы L и N посередине между клеммами, либо обозначить каждую клемму индивидуально — L L N N. Причем именно дать понять, что это одноименные клеммы так как схему смотрят максимум только при монтаже, а текстовое описание вообще читают когда «уже все сгорело».


Здесь применены реле производства Omron G2RL-14-E с обмоткой на 24 вольта, но как я понял, это никак не связано с конструктивом или особенностями самого реле, просто ставить могут либо их, либо Fujitsu.


Конструктивно разницы между реле нет.


Но насколько я могу судить, есть небольшая разница в характеристиках, у Fujitsu заявлялось 50000 циклов, у Omron 30000.


Заявленное сопротивление контактов не более 100мОм, судя по даташиту проверяется при постоянном токе 1А и напряжении источника 5 вольт.
Я также провел подобный тест, в итоге сначала получил падение 1.6мВ на одном реле и 3.6 на другом, третье реле проверялось из-за того что проверка проходила в корпусе.
Общее падение проверено по первой и третьей фазе, насколько я могу судить из схемы, самый короткий и самый длинный путь, соответственно около 6 и 12 мВ.
Расчетное сопротивление контактов вышло заметно меньше заявленного значения, около 1.6-3.6мОм, общее падение на всем устройстве при токе 16А будет 96-192мВ, мощность потерь 1.5-3Вт, примерно те же значения получены у ПЭФ-301.


Но на самом деле реальное падение на контактах заметно меньше.
Все дело в том, что из-за особенностей теста и оборудования я сначала включал реле, оно замыкало контакты и только потом подавал ток, при коммутации под током ситуация будет лучше так как легче пробиваются окислы. В даташите оговорены только значения тока/напряжения, но не оговорена методика, потому привел оба результата.
На фото те же контакты, тот же ток, в той же последовательности.


Боковые платы припаяны, но мне было очень любопытно, потому пришлось взять паяльник и разобрать частично конструкцию.


Второе ключевое изменение, у ПЭФ-301 использовалась схема питания с гасящими конденсаторами, но судя по всему засунуть её в такую коробочку было совсем проблематично потому теперь питание обеспечивается ШИМ контроллером LNK305PN.
Рядом находятся фильтрующие конденсаторы и изначально я хотел ругаться, так как они на напряжение 400 вольт, но потом посмотрел внимательнее и выяснил, что они включены последовательно, т.е. формально по входу стоит конденсатор 2.35мкФ 800 вольт.
Все дело в том, что контроллеры Power Integrations довольно устойчивы к высокому напряжению на входе, например серия TOP у меня выдерживала 380 вольт на входе блока питания, при этом контроллер просто блокировался. Понятно что при этом были проблемы с входными конденсаторами, но я и не рассчитывал на такие ситуации.


Здесь конечно контроллер другой серии, мало того, по сути это просто StepDown, но с высоковольтным входом. К сожалению я не нашел в даташите указание на наличие защиты OVP, потому не могу сказать. как он поведет себя при высоком напряжении на входе, но то что есть запас по входному конденсатору, уже хорошо.


Схему не перечерчивал, но на вид она не сильно отличается от приведенной в даташите, вот только вместо С4 стоит конденсатор X2 типа, который на мой взгляд немного ограничивает надежность.
Питание преобразователь получает с клемм L1-L3 через диоды, т.е. трехфазный однополупериодный выпрямитель.


Еще одно изменение, хотя и не такое существенное, в том что резисторы делителей напряжения теперь SMD, но здесь также нет претензий, они установлены по три штуки последовательно, а так как для корпуса 1206 максимальное напряжение 200 вольт, то имеем делитель рассчитанный до 600 вольт. В остальном схемотехника идентична ПЭФ-301.


Переходим к тестам.
При подаче напряжения сначала засвечивается красный светодиод и если напряжение в норме, то запускается отсчет времени задержки и потом оно включает соответствующее реле. Напомню, вход L1 приоритетный.


Мой ваттметр конечно не очень точный, но показывает потребляемую мощность 1.1Вт, в паспорте заявлялось 1.2Вт.
Ради интереса включил примерно на час и потом измерил температуру внутри, в моем случае самым горячим было первое реле, отвечающее за линию L1.


При входном напряжении около 14.5 вольта устройство пытается стартовать, мигая светодиодом, а при 16 вольт выходит на рабочий режим. Смысла конечно особого в таком диапазоне нет, но хуже от этого точно не будет.


Точность установки порогов также не вызвала вопросов, для начала проверка защиты от снижения напряжения ниже установки.
1. Уставка 160В, выключение при 160, включение при 167
2. Уставка 180В, выключение при 180В, включение при 187.


Защита от перенапряжения.
1. Уставка 250В, выключение при 250, включение при 245.
2. Уставка 255В, выключение при 255, включение при 250.


Поведение при перепадах напряжения также идентично ПЭФ-301, как и в прошлый раз я проводил эксперимент с лампочкой и маломощным развязывающим трансформатором, из-за чего при включении реле напряжение просаживалось с исходных 205 до примерно 155-160.


Здесь аналогично при других установках порогов получалась задержка в 12 секунд, но иногда реле вело себя не совсем понятно, при неизменных установках задержка могла быть, а могла не быть.
Меня этот момент заинтересовал и я решил на всякий случай уточнить у производителя этот нюанс, на что получил ответ:

0,02с переключение — происходит в случае если напряжение резко упало на 60В ниже нижнего порога. Если падение плавное на небольшую величину, то переключение происходит за 12с.

Т.е. на это влияет не только значение перепада напряжения, а и скорость его снижения, потому в эксперименте я просто попал на край порога определения аварии. В любом случае, данная ситуация является штатной.


Эмуляция пропадания/появления напряжения на первой и второй фазах, все также как у ПЭФ-301.



Демонстрация прогона по всему диапазону получилась чуть дольше из-за более широкого диапазона напряжений в меньшую сторону. Реле также четко отрабатывает переход по пороговым напряжениям.


Осциллограммы процесса переключения в этот раз снимались для двух вариантов переключения.
1, 2. Переключение с первого входа на второй при снятии напряжения на входе. Чаще всего переключение занимало около 60мс, но иногда затягивалось до 80мс, при этом обычно включение попадало на начало положительной волны синусоиды, но минимум один раз из четырех попало на отрицательную полуволну.
3, 4. Возврат на исправный вход, т.е. полностью инициированный устройством, здесь во всех тестах переход занимал по времени одну полуволну, причем всегда выпадала отрицательная.


Все то же самое, но для переключения с первого на третий вход (второй был обесточен), собственно все вышесказанное можно повторить один в один.


После того как я проверил все до чего дотянулись руки, могу сказать главное — ключевая разница между ПЭФ-301 и ПЭФ-320 заключается в трех вещах:
1. Размеры, ПЭФ-320 ровно в два раза меньше по ширине, что очень критично в мелких щитах.
2. Система питания, у ПЭФ-301 гасящие конденсаторы, у ПЭФ-320 ШИМ контроллер, что лучше, сложно сказать.
3. ПЭФ-301 умеет управлять внешними контакторами, а ПЭФ-320 нет.

Все остальное лишь косметика и тесты были только для того чтобы убедиться в этом, хотя справедливости ради «крутилки» у ПЭФ-320 удобнее, а точнее — они более наглядны.

Не обошлись и без небольших недостатков, хотелось бы:
1. Возможно чуть более контрастные надписи, например как у ПЭФ-301
2. Маркировку на корпусе по поводу всех четырех выходных клемм, а не только крайних, так как они подключены на плате, то насколько я понимаю, использовать их возможно.
3. Я бы все таки подумал насчет установки предохранителя перед ШИМ контроллером, а точнее — между точкой соединения диодов выпрямителя и остальными элементами схемы, не вижу проблемы найти ему немного места.

По поводу п.2 ситуацию позже прокомментировал представитель фирмы:

Причина по которой убрана информация на маркировке банальна. Мы получили негативный опыт (по другим изделиям) с данным решением, а именно многие клиенты видя свободную клемму N, прикручивали к клемме проводник от другой нагрузки. Тем самым организовывали транзит через наше изделие и превышение токовых характеристик. Как следствие — выгорание транзита и получение нами рекламации.

Собственно это все тот же проверенный временем ПЭФ-301 и я по своему рад, что изменив конструктив производитель не сделал его хуже, как это иногда случается.

Ну и насчет сценария применения, у меня это реле планируется на управление питанием системы видеонаблюдения на одном из объектов и опять в качестве АВР. Ситуация проста, дом за городом, нестабильная сеть, но есть генератор и еще какой-то источник(пока не в курсе), охрана переключает вручную, но иногда могут что-то забыть. Так как нагрузка небольшая, то внешние контакторы не нужны, при этом у всех источников общий ноль. На время переключений и прочего после реле будет стоять ИБП.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.