Phasenumschalter PEF-301 von Novatek-Elektro

Vor nicht allzu langer Zeit wurde ich nach einem Testbericht zu einem durchaus interessanten, wenn auch sehr speziellen Gerät gefragt: einem Phasenwahlrelais. Heute gibt es nicht nur einen Testbericht über das Relais selbst, sondern auch eine kleine, meiner Meinung nach jedoch recht wichtige Ergänzung.
Wie immer gilt: Am besten lest ihr alles im Testbericht nach. Dort gibt es natürlich eine Beschreibung, eine Begutachtung und auch eine Demontage.


Zunächst einmal: Das Gerät ist tatsächlich sehr speziell. Ich werde zwar versuchen, alles verständlich zu erklären, aber für den Testbericht sind zumindest Grundkenntnisse nötig – zum Beispiel, was drei Phasen sind und worin sie sich von einem Leitungsschutzschalter unterscheiden.

Und natürlich erkläre ich auch, was das überhaupt ist und wozu man es braucht.
Haupteinsatzgebiet – Angenommen, ihr habt eine einphasige Last, deren Abschaltung schwerwiegende Folgen haben kann: einen Heizkessel, einen großen Gefrierschrank oder einen Server. Wenn bei euch drei Phasen ins Haus kommen, lässt sich mit diesem Relais dafür sorgen, dass das Gerät weiterläuft, solange wenigstens eine Phase in Ordnung ist. Das ist besonders wichtig, wenn die Anlage lange unbeaufsichtigt läuft oder weit entfernt steht. Bei einem Heizkessel oder Kühlschrank kann das Relais allein arbeiten. Bei Geräten, bei denen selbst eine kurzzeitige Unterbrechung kritisch ist, kann es zusammen mit einer USV eingesetzt werden.
Die Lösung: Ihr führt drei (oder wenigstens zwei) Phasen in dieses Kästchen. Gibt es ein Problem mit der ersten Phase, schaltet es den Ausgang auf die zweite oder dritte um. Gibt es auf allen drei Phasen ein Problem, trennt es die Last und schützt sie so vor einem Ausfall.

Zusätzlicher Einsatzbereich – Mit so einem Relais lässt sich durchaus eine einfache ATS (automatische Netzumschaltung) aufbauen, allerdings mit gewissen Einschränkungen. Bei mir versorgen solche Relais den Serverraum und andere Verbraucher über zwei unabhängige Einspeisungen von verschiedenen Umspannwerken. Hier solltet ihr aber besser einen Elektriker fragen, ob das in eurem Fall möglich ist.
Die Lösung: An den einen Eingang kommt eine Einspeisung, an den zweiten entsprechend die andere. Fällt die Stromversorgung über die erste Einspeisung aus, schaltet die Automatik auf die zweite um. Während des Umschaltens werden die Geräte von einer USV versorgt. Der Vorteil: Man braucht keine USV mit großer Kapazität; sie muss nur die Umschaltzeit überbrücken.

Eine weitere Möglichkeit – Ein gewöhnliches Schutzrelais, das vor zu hoher oder zu niedriger Netzspannung schützt und bei dem sich eine Verzögerungszeit sowie sogar eine Wiedereinschaltsperre nach dem Auslösen einstellen lassen.

Das erste Relais habe ich ungefähr 2010 gekauft, wenn ich mich nicht irre. Es funktioniert bis heute einwandfrei als ATS bei einem Laststrom von etwa 10–12 A.


In der Überschrift ist der Preis in UAH und US-Dollar angegeben. Wer den Preis in RUB wissen möchte: Das Relais lässt sich problemlos auf russischen Websites finden, zum Beispiel hier oder hier. Dort kann es allerdings etwas teurer sein.

Die Verpackung ist vom Hersteller, und der Karton wurde offensichtlich „auf Vorrat“ genommen. Interessant ist aber – und das ist übrigens auch die Ergänzung –, dass die ältere Verpackung ganz anders aussieht.
Ja, ihr habt richtig gesehen: Heute geht es tatsächlich um zwei Relais. Das erste ist brandneu und kam buchstäblich vor einer Woche an, das zweite ist bereits 5 Jahre alt.
Die Erklärung ist ganz einfach: Als ich einem Kollegen erzählte, dass ich einen Testbericht über einen Phasenumschalter vorbereite, meinte er, wir hätten doch so einen. Anfang 2015 wurden nämlich viele davon gekauft, und ein paar Stück waren noch übrig – nicht als Ersatz, sondern wegen einer Änderung der technischen Spezifikation. Ich hatte das erfolgreich vergessen. Also habe ich einige Fotos neu aufgenommen und kann jetzt sogar die beiden Geräte vergleichen.


Der Sinn des Vergleichs: Hersteller ändern im Laufe des Produktlebenszyklus oft sowohl die Innereien als auch das Äußere, manchmal sogar zum Schlechteren. Das nennt man dann „Optimierung“ und beruft sich dabei auf Folgendes:
Der Hersteller behält sich das Recht vor, Änderungen an der Schaltung vorzunehmen, sofern dadurch die funktionalen Eigenschaften des Geräts nicht beeinträchtigt werden.

Bisher sind die Änderungen tatsächlich nur kosmetischer Art: ein etwas anderes Typenschild, und der Aufkleber ist von der Seite nach unten gewandert (hier und im Folgenden: das neue Gerät links, das alte rechts). Hier sieht man auch den Kunststoffhalter für die DIN-Schiene. Er hat keine Feder und ist ganz gewöhnlich, zum Verschieben.


Die Fotos der Anleitungen und den Vergleich zwischen neuem und altem Gerät verstecke ich unter einem Spoiler. Herunterladen könnt ihr die Anleitung hier.


Technische Daten auf Russisch zu finden, war allerdings schwieriger, als ich gedacht hatte.

Wie der Anleitung zu entnehmen ist, beträgt der maximal schaltbare Strom 16 A. Natürlich ist hier von einer ohmschen Last die Rede. Trotzdem reicht dieser Strom für ziemlich viele Anwendungen. Außerdem lassen sich externe Schütze anschließen, aber dazu später mehr.


Das Gehäuse ist für solche Geräte typisch: Montage auf der DIN-Schiene, Breite 4 Module (70 mm).


Äußerlich hat sich das Gerät in 5 Jahren überhaupt nicht verändert. Der einzige Unterschied ist die Farbe der Brücken und Klemmen.


Der überstehende Teil ist ungefähr so hoch wie ein gewöhnlicher Leitungsschutzschalter (gemeint ist die Höhe des Ausschnitts im Verteiler). Der normale Automat ist allerdings etwas niedriger. Im Verteiler sitzt das Gerät trotzdem einwandfrei – mehrfach getestet.

Oben befinden sich die Eingangsklemmen. Hier werden die drei Außenleiter und der Neutralleiter angeschlossen. Der Anschluss muss über Leitungsschutzschalter erfolgen; der Hersteller empfiehlt B16.
Unten befindet sich die Ausgangsklemme. Dort sind die Kontakte aller drei internen Relais sowie der Eingang für den Schutz gegen klebende Kontakte externer Schütze herausgeführt.


Es gibt zwei Anschlusspläne: Der erste ist ohne Schütze, in dieser Variante sind bis zu 16 A möglich, also eine Leistung von bis zu 3,5 kW. Beim zweiten werden externe Schütze verwendet; hier wird der Strom nur durch den Schütztyp begrenzt. Bei dieser Variante muss unbedingt der Eingang für den Schutz gegen klebende Kontakte angeschlossen werden (Klemme 12).

Seltsam, dass die oben erwähnten Schutzautomaten in den Schaltplänen fehlen. Meiner Meinung nach ist das ein erheblicher Fehler. Ich musste zum Beispiel im Text lange suchen, welchen Automaten man verwenden soll.


Die Klemmen sind hochwertig und vom „Aufzug“-Typ: Der Draht wird von oben durch einen U-förmigen Klemmmechanismus festgehalten. Das ist deutlich besser als eine gewöhnliche Klemmung.
Objektiv betrachtet besteht der einzige Unterschied zwischen dem alten und dem neuen Modell in der Farbe. Subjektiv gefällt mir der Kunststoff des alten (grünen) Modells besser.


Das Relais ist ab Werk für den Betrieb ohne Schütze „konfiguriert“, deshalb sind bereits zwei Brücken eingesetzt. Sie sehen nach 1,5 mm² aus und bestehen aus massivem Draht. Die Klemme ist für 2,5 mm² ausgelegt. Im Prinzip könnte man auch 4 mm² hineinzubekommen versuchen, aber besser lässt man das.
Die Klemme ist für Spannungen bis 300 V und Ströme bis 16 A ausgelegt. Jetzt werden Sie natürlich fragen: Wie passt das mit 380 V zusammen, wenn nur bis 300 V angegeben sind? Ganz einfach: Auf dem Foto oben sieht man, dass bei den Eingangsklemmen einige Kontakte fehlen, also nicht angeschlossen sind. Dadurch kann die zulässige Spannung höher sein.




Alle Bedienelemente und Anzeigen befinden sich auf der Frontplatte. Eine digitale Spannungsanzeige gibt es nicht. Meiner Meinung nach braucht man sie im Grunde auch nicht. Außerdem senkt ihr Verzicht sowohl den Gerätepreis als auch die Anforderungen an das eingebaute Netzteil.

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Drei grüne LEDs zeigen an, welches Relais gerade aktiv ist. Es gibt vier mögliche Zustände: 1, 2, 3, 0.
Eine rote LED zeigt einen Fehlerzustand am Eingang sowie den Ablauf der Wartezeit an, bevor nach der Normalisierung der Spannung zurückgeschaltet wird.

Die Bedienung erfolgt über vier Potentiometer:
1. Einstellung der Schwelle für die minimal zulässige Eingangsspannung, Einstellbereich: 160–210 V
2. Einstellung der Schwelle für die maximal zulässige Eingangsspannung, Einstellbereich: 230–280 V.
3. Einschaltverzögerung des Ausgangs nach einer Notabschaltung. Diese Funktion ist nötig, wenn Geräte am Relais angeschlossen sind, die nach dem Abschalten nicht sofort wieder mit Strom versorgt werden dürfen, zum Beispiel Kühlschränke. Einstellbereich: 1 s–10 min.
4. Wartezeit, bevor auf die vorherige Phase zurückgeschaltet wird. Wenn das Relais beispielsweise von der ersten auf die zweite Phase umgeschaltet hat, kehrt es nach Normalisierung der Spannung auf der ersten Phase nicht sofort zurück, sondern erst nach der eingestellten Zeit. Wählt man die äußerste rechte Position (unendlich), erfolgt keine automatische Umschaltung. Einstellbereich: 5–200 s + unendlich.



Zu den Einstellungen gibt es ein gutes Video vom Hersteller.


Das Relais lässt sich ganz einfach zerlegen: Vier selbstschneidende Schrauben herausdrehen und den Deckel abnehmen.


Der Aufbau besteht aus zwei Platinen, einer Leistungs- und einer Steuerplatine, die über ein Flachbandkabel miteinander verbunden sind. Hier fällt noch ein kleiner Unterschied auf: Bei der neuen Version sind Gummischläuche über die Achsen der Potentiometer gezogen.
Die Platinenrevision ist identisch. Die Platine ist von Anfang an für fünf Potentiometer ausgelegt, das fünfte ist mit einer Drahtbrücke kurzgeschlossen.

Bei beiden Geräten sitzt die obere Platine etwas schief zur unteren, weshalb sich der Deckel nicht besonders bequem aufsetzen lässt. Für den Benutzer gibt es allerdings auch keinen Grund, ihn abzunehmen.


Zuerst dachte ich, der Gummischlauch soll die Verbindung zwischen Gehäuse und Achse abdichten. Tatsächlich reicht er aber nicht einmal bis dorthin, sodass mir sein eigentlicher Zweck ein Rätsel bleibt.


Ein paar Vergleichsfotos des neuen und des alten Relais.



Die obere Platine wird mit vier langen Schrauben und vier Kunststoffstützen befestigt. Die Konstruktion ist grundsätzlich in Ordnung, aber die Verbindung der Platinen über ein flexibles Flachbandkabel wirkt auf mich nicht besonders fertigungsgerecht, auch wenn sie zuverlässiger ist als eine Verbindung über eine „Stiftleiste“. Übrigens ist das Flachbandkabel auf beiden Seiten mit Heißkleber fixiert. Dafür gibt es von mir zu Recht einen Pluspunkt, denn oft sind es gerade die Kleinigkeiten, die zeigen, wie ein Hersteller zu seinen Produkten steht.


Über die ganze Platine verlaufen drei Leistungsbrücken aus Litze, vermutlich mit 2,5 mm² Querschnitt. Dadurch sitzen die Entstörkondensatoren schief. Perfektionisten sollten sich dieses Foto also lieber nicht ansehen.



1. Verbaut sind Relais vom Typ K1CK024W von Fujitsu, angegeben für Ströme bis 16 A.
2. Das Netzteil besteht aus einer Schaltung mit drei kapazitiven Vorwiderständen, einem Dreiphasengleichrichter und einer Begrenzungsschaltung mit drei Zenerdioden. Der Siebkondensator hat 220 µF und 35 V; bei der alten Version hatte der Kondensator eine Kapazität von 470 µF.
3, 4. Die Vorwiderstandskondensatoren der neuen Version sind dagegen besser: 310 V statt 275 V. Die Kapazität ist in beiden Fällen gleich, nämlich 0,68 µF.

Übrigens gibt es gerade bei den Kondensatoren, genauer gesagt bei ihrer Montage, etwas zu bemängeln. Offenbar wurde die Platine ursprünglich für einen anderen Typ entworfen, denn die hier verbauten Kondensatoren stehen „spreizbeinig“ da. Das trübt den ansonsten durchaus ordentlichen Gesamteindruck der Montage ein wenig.


Da Relais eine sehr wichtige Komponente sind, die praktisch die Lebensdauer des Produkts bestimmen, habe ich nach dem Datenblatt gesucht. Daraus habe ich dann auch erfahren, wer der Hersteller ist.


Dabei ist mir allerdings eine kleine Unstimmigkeit aufgefallen. In den technischen Daten des Geräts ist folgende Lebensdauer angegeben:
bei einer Last von 16 A mindestens 100.000 Schaltspiele
bei einer Last von 5 A mindestens 1 Mio. Schaltspiele

Im ersten Fall ist die Grenze durch die elektromechanische Belastbarkeit der Kontakte bedingt, im zweiten geht es im Wesentlichen um die Lebensdauer der Mechanik. Im Datenblatt sind für diese Serie allerdings nur 50.000 Schaltspiele angegeben; 100.000 schafft die Serie K1AK.

Das Datenblatt kam mir insgesamt etwas seltsam vor. Besonders die Angabe, dass das Relais bis zu 300 V Gleichspannung schalten kann, ist bemerkenswert – bei einem mechanischen Relais dieser Größe ist das rein physikalisch unmöglich.


Außerdem ist ein Kontaktwiderstand von bis zu 100 mΩ angegeben. Das kam mir etwas hoch vor, also habe ich nachgemessen.
Wie im Datenblatt angegeben, habe ich den Widerstand bei einem Strom von 1 A gemessen. Der Spannungsabfall direkt an den Relaiskontakten betrug 1,5 mV, der Gesamtspannungsabfall am ganzen Gerät 6,3 mV. Daraus ergeben sich Widerstände von 1,5 beziehungsweise 6,3 mΩ. Bei maximalem Strom betragen die Leistungsverluste damit 0,4 beziehungsweise 1,6 W – das ist sehr ordentlich.


Die Platine ist hochwertig gefertigt, alles ist sauber und ordentlich.


Die Vorwiderstandskondensatoren werden über Strombegrenzungswiderstände mit 75 Ω und Leiterbahnen mit reduziertem Querschnitt versorgt, die als Sicherungen dienen.
Alle Leistungsleiterbahnen sind zusätzlich mit reichlich Lötzinn verstärkt. Besonders deutlich sieht man das in der Nähe der Relaiskontakte.


Offenbar wird das Gerät tatsächlich schon sehr lange hergestellt, denn verbaut ist ein Mikrocontroller vom Typ Atmega8. Andererseits gibt es viele Anschlüsse, der Preis ist erschwinglich – warum also nicht.
Oben auf der Platine ist ein Platz für einen Stecker zu sehen, vermutlich zum Programmieren des Controllers. Warum es dort allerdings mehr Kontakte gibt, ist mir nicht klar. Auf jeden Fall braucht der Benutzer diesen Anschluss nicht.


Die Platinen unterscheiden sich geringfügig: Bei der alten überlappten sich die Beschriftungen stellenweise, bei der neuen ist das nicht der Fall.


Es gibt aber noch weitere Unterschiede. So sieht es beispielsweise so aus, als wäre die alte Platine mit Schutzlack überzogen worden – zumindest macht es stark diesen Eindruck. Die neue Platine ist sauber.


Außerdem sind bei der neuen Platine die Lötstellen und die Bestückung deutlich sauberer ausgeführt. Das sieht eher nach maschineller Fertigung aus, während bei der alten offensichtlich alles von Hand gelötet wurde.


Damit sich die Schaltung besser beurteilen lässt, habe ich sie neu gezeichnet.

Am Eingang sitzt ein mehrphasiger Gleichrichter mit Vorwiderstandskondensatoren. Die Spannung wird durch eine Kette aus drei Z-Dioden auf etwa 22-24 V begrenzt. Danach folgen drei Relais mit Schalttransistoren und Schutzdioden.
Es gibt fünf Spannungsteiler: Drei messen die Eingangsspannung, zwei gehören zur Schutzschaltung gegen klebende Relaiskontakte. Dabei unterscheiden sich die Teilungsverhältnisse.

Auf der Steuerplatine gibt es nicht viele Bauteile. Gut ist aber, dass an allen Messeingängen Schutzdioden sitzen. Interessant ist die Ansteuerung der Transistoren: Das Logiksignal vom Ausgang des Atmega gelangt über einen 4,3-kΩ-Widerstand und eine in Reihe geschaltete LED an die Transistorbasis. So spart man drei Widerstände, ohne die Funktion zu beeinträchtigen. Übrigens sind offenbar alle Widerstände Präzisionswiderstände – zumindest sieht es danach aus.
Keramische Abblockkondensatoren sind ebenfalls vorhanden, was natürlich auch gut ist.

Kurz gesagt: eine einfache Schaltung ohne besondere Raffinessen, aber durchaus zuverlässig. Die oberen Widerstände der Spannungsteiler sind leistungsstark ausgeführt – nicht, weil sie viel Leistung verheizen, sondern weil solche Widerstände normalerweise für höhere Spannungen ausgelegt sind. Auch das ist richtig so.



Damit bin ich mit der äußeren und inneren Betrachtung durch und komme jetzt zu den Tests.
Drei Phasen habe ich zu Hause leider nicht, deshalb fanden alle Messungen und Tests nur mit einer Phase statt.
Im Normalbetrieb leuchtet eine der grünen LEDs. Wenn man den Überspannungs-Abschaltwert verstellt, lässt sich der Schutz bei einer Eingangsspannung von 232 V problemlos auslösen, da der Einstellbereich bei 230 V beginnt. Dabei schaltete das Relais auf den zweiten, dann auf den dritten Eingang und wechselte anschließend in den „Störungs“-Modus. Danach erhöhte ich den Abschaltwert. Das Relais wechselte dann ebenfalls vom dritten auf den zweiten und anschließend auf den ersten Eingang, manchmal aber auch direkt vom dritten auf den ersten.
Ich vermute, dass die Teilungsverhältnisse der Spannungsteiler geringfügig voneinander abwichen und das Gerät deshalb unterschiedliche Spannungen erkennen konnte, obwohl sie gleich waren. In jedem Fall war der Unterschied so gering, dass man ihn vernachlässigen kann.



Als Nächstes messe ich die Leistungsaufnahme im Leerlauf und damit auch die Wärmeentwicklung.
Das Relais war über alle drei Eingänge versorgt, allerdings nur mit einer Phase.
Direkt nach dem Einschalten nahm das Relais etwa 2,1 W auf. Nach ungefähr einer Stunde Aufwärmzeit stieg die Leistungsaufnahme auf 2,2 W. Bei so geringer Leistung und dieser Art von Last ist dieses Wattmeter allerdings sehr ungenau. Zur Erinnerung: Der Hersteller gibt eine Eigenaufnahme von 1 VA an.


Temperatur der Bauteile bei geschlossenem Gehäuse nach 20 Minuten Aufwärmzeit.
1. Rechte Seite: Am heißesten waren die Z-Dioden mit 68 Grad.
2. Die Relais werden weniger warm – genauer gesagt wird nur das aktive Relais warm: 37 Grad.
3. Links werden im Wesentlichen nur die Widerstände der Spannungsteiler und die Seitenwand des Relais warm, auf etwa 40 Grad.


Nach weiteren 40 Minuten stiegen die Temperaturen noch etwas an:
1. Z-Dioden: 73 Grad.
2. Relais: 42 Grad.
3. Seitenwand des Relais: 46 Grad.

Im Schaltschrank werden die Temperaturen höher sein, aber die Reserve ist recht ordentlich. Wenn man für die Z-Dioden eine maximale Temperatur von 100 Grad annimmt, erreichen sie diese bei einer Umgebungstemperatur von etwa 50-55 Grad. Das liegt innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzen.



Die Genauigkeit der Einstellung des Abschaltwerts bei Unterspannung zu prüfen, war etwas schwierig. Das lag am „progressiven“ Reaktionsalgorithmus bei einer Störung, auf den ich später noch eingehe.
Dazu kommt, dass hier offenbar keine stufenlose, sondern eine stufenweise Einstellung verwendet wird. Man kann also beispielsweise nicht 182 V oder 188 V einstellen, sondern eher 180 oder 190 V. Auf dem Foto der Frontplatte sind neben den Reglern Markierungen zu sehen. Bei der Spannungseinstellung entsprechen sie jeweils 5 V, und ungefähr so stellt man den Wert ein. Das Prinzip erinnert an den analogen Anschluss einer digitalen Tastatur, bei der jeder Taste eine bestimmte Spannung zugeordnet ist – nur übernehmen hier Potentiometer diese Rolle.
Dasselbe gilt für die Zeiteinstellung. Am einfachsten orientiert man sich daher an den Markierungen, statt zu versuchen, den Regler „ein kleines bisschen“ weiterzudrehen.

Ein Beispiel für die Reaktion auf eine zu niedrige Spannung:
1, 2. Einstellung auf 160 V, Abschaltung bei 156, Einschaltung bei 166 V
3, 4. Einstellung auf etwa 180–185 V, Abschaltung bei 178, Einschaltung bei 193.


Bei der Reaktion auf eine Überspannung gibt es keine Verzögerungen, deshalb lassen sich die Schwellwerte leichter messen.
1, 2. Schwelle auf 250 V eingestellt, Abschaltung bei 252, Einschaltung bei 247,5
3, 4. Schwelle auf 255 V, Abschaltung bei 255, Einschaltung bei 250,5.

Vielleicht bilde ich es mir nur ein, aber die Hysterese ist hier kleiner. Das könnte allerdings auch an unterschiedlichen Algorithmen zur Fehlerbehandlung liegen.



Die Reaktion auf eine Spannung, die unter den eingestellten Wert fällt, ist anders.
Als Beispiel habe ich das Relais über einen kleinen Trenntransformator mit Strom versorgt und eine Glühlampe als Last angeschlossen. Solange die Lampe nicht angeschlossen ist, liegt am Relais eine normale Spannung an. Wird die Lampe zugeschaltet, fällt die Spannung auf 165–170 V.
Stellt man den Regler in diesem Zustand auf den Bereich 160–170 V, passiert nichts: Das Relais hält den ersten Eingang stabil eingeschaltet.
Stellt man dagegen einen Bereich von etwa 195–210 V ein (jeder Teilstrich entspricht ungefähr 5 V), schaltet das Relais die Last sofort ab, sobald die Spannung auf 170 V fällt. Die Spannung steigt wieder an, das Relais wartet die eingestellte Zeit ab (zur besseren Veranschaulichung habe ich die kürzeste Zeit gewählt) und schaltet die Last wieder zu. Der Zyklus wiederholt sich. Bei einer Spannung oberhalb des eingestellten Werts verhält sich das Relais genauso.


Stellt man den Regler dagegen auf einen Bereich von 170–195 V, schaltet das Relais die Last bei sinkender Spannung nicht sofort, sondern erst nach 12 Sekunden ab. Dieser Modus ist besonders praktisch, wenn im Netz „schwere“ Verbraucher hängen: Beim Einschalten sinkt die Spannung zunächst ab und normalisiert sich dann wieder. So lassen sich Fehlauslösungen und unnötige Schaltvorgänge reduzieren.

Man sieht also, wie die Spannung beim Zuschalten der Last abfällt. Das Relais wartet darauf, dass sie sich normalisiert. In meinem Fall passiert das nicht, und erst dann schaltet es die Last ab. Die Last wird sofort wieder zugeschaltet, weil der Verzögerungsregler auf Minimum steht.

Vor langer, langer Zeit hatte ich einem Bekannten einmal vorgeschlagen, in seinem Überspannungsschutzrelais einen „progressiven“ Algorithmus einzubauen, bei dem die Reaktionszeit auf einen Fehler vom Ausmaß der Überspannung abhängt. Zum Beispiel (rein hypothetisch): eingestellt sind 250 V; bei 255 V erfolgt die Auslösung nach 5 Sekunden, bei 260 V nach 2 Sekunden, bei 265 V nach 1 Sekunde und bei 270 V sofort. Hier ist dasselbe Prinzip vereinfacht umgesetzt, allerdings bei Unterspannung und mit nur einer Stufe.


Reaktion auf den Ausfall und die anschließende Wiederkehr der Spannung an Eingang 1 und 2. Der Leitungsschutzschalter links ist an Eingang 1 angeschlossen, der rechts an Eingang 2, Eingang 3 ist direkt angeschlossen.


Ungefähr dasselbe, aber mit anderen Kombinationen aus Spannungsausfall und -wiederkehr.


Test der Reaktion auf eine langsam veränderte Spannung. Hier sieht man übrigens, dass das Gerät bei etwa 47–50 V startet und bei 50–55 V den normalen Betriebszustand erreicht. Meiner Meinung nach ist das mehr als ausreichend dimensioniert.


Oszillogramme der Übergangsvorgänge und der Restwelligkeit auf der Versorgungsschiene des Geräts.
1, 2. Umschalten bei Spannungsausfall an Eingang 1 und Wechsel auf Eingang 2, zwei Beispiele. Gesamtdauer etwa 100 ms.
3, 4. Umschalten vom intakten Eingang 2 auf den intakten Eingang 1, also vom Gerät selbst ausgelöst, zwei Beispiele. Gesamtdauer etwa 30 ms.
5. Restwelligkeit an der Relaisspule, DC-Eingangsmodus.
6. Restwelligkeit auf der Versorgungsschiene, AC-Eingangsmodus. Manchem mag das viel vorkommen, aber zur Erinnerung: Die Versorgung erfolgte über eine Phase. Bei drei Phasen ist die Restwelligkeit deutlich geringer.


Und der letzte Test: Ich prüfe, ob das Gehäusematerial selbstverlöschend ist. Diese Eigenschaft wird weder ausdrücklich angegeben noch auf der Website des Herstellers beworben, aber ich habe einen einfachen Test gemacht. Natürlich wären größere Stücke besser gewesen, aber das Gehäuse in Spaghetti zu schneiden, darauf hatte ich nun wirklich keine Lust.
Das Kunststoffstück entzündet sich und brennt kräftig, solange es in der Flamme ist. Nimmt man die Wärmequelle weg, erlischt es jedoch. Die verbrannte Stelle verkohlt, aber der typische Geruch nach verbranntem Kunststoff ist praktisch nicht wahrnehmbar.

Falls dieser Test nicht ausreicht, kann ich natürlich auch noch ein größeres Stück abbrechen. Meiner Meinung nach ist bei dieser Eigenschaft aber alles in Ordnung.


Das Stück rechts habe ich von beiden Seiten angebrannt, das links ist im GIF zu sehen.



Fazit.
Manchmal schreibt man einen Testbericht und sucht angesichts einer ganzen Reihe von Nachteilen nach den Vorzügen, manchmal ist es genau umgekehrt und man sucht angesichts der Vorzüge nach den Nachteilen. Heute ist es eindeutig der zweite Fall. Denn die Nachteile sind hier eher geringfügig, auch wenn es welche gibt.
Verarbeitungsqualität. Ich würde nicht gerade sagen, dass sie hervorragend ist, aber sie ist durchaus ordentlich. Meine Kritik richtete sich eher gegen das etwas unsaubere Leiterplattenlayout, genauer gesagt gegen die Anordnung von drei Dingen: den Ballastkondensatoren, den Jumpern und den Abstandshaltern für die obere Platine. Man sieht deutlich, dass sie sich gegenseitig in die Quere kommen.
Schaltungstechnik und Bauteile. Ja, auch hier ist die Ausstattung durchaus ordentlich: hochwertige Relais, Schutz der Messeingänge des Mikrocontrollers, Schutz vor klebenden Kontakten und die Möglichkeit, externe Schütze anzuschließen.

Nun zum Gerät selbst, ganz allgemein.
Im Grunde ist es ein Schutzrelais mit erweitertem Funktionsumfang, aber ohne Spannungsanzeige. Man kann es natürlich auch einfach als Schutzrelais verwenden, und es funktioniert dann ganz normal. Ohne externe Schütze ist der Strom allerdings auf 16 A begrenzt, und für ein einfaches Schutzrelais ist es zudem recht teuer.
Alle nötigen Einstellungen sind vorhanden: sowohl für die Schwellenwerte als auch für die Einschaltzeit und den Wechsel auf die bevorzugte Phase. Als Bonus gibt es eine Umschaltverzögerung, wenn die Spannung nur geringfügig absinkt.

Besonders gut gefällt mir aber, dass der Hersteller das Gerät in mindestens 5 Jahren nicht vereinfacht, sondern seine Qualität sogar verbessert hat. Die einzige Verschlechterung ist die geringere Kapazität des Filterkondensators. Dafür wurden die Ballastkondensatoren durch solche mit höherer Spannungsfestigkeit ersetzt, und die Qualität der Bauteilmontage wurde offensichtlich verbessert.

Kurz gesagt: Ich selbst verwende genau solche Relais seit fast 10 Jahren, wenn ich mich nicht verzählt habe. Außerdem sind noch einige Geräte in Betrieb, die ich vor 5 Jahren gekauft habe, und auch an denen gibt es nichts auszusetzen. Der Hersteller gibt übrigens 10 Jahre Garantie an, auch wenn ich bisher keinen Anlass hatte, das zu überprüfen.

Meine Wünsche:
1. Die in der Anleitung gezeigte Schaltung mit Leitungsschutzschaltern ergänzen.
2. Das Leiterbahnlayout verbessern: Massive Bauteile (in diesem Fall die Kondensatoren) sollten schließlich entweder auf der Platine oder auf Abstandshaltern sitzen und nicht allein von der Steifigkeit ihrer Anschlussdrähte gehalten werden.



Das war's von mir. Ich hoffe, der Beitrag war hilfreich. Wenn ihr euch noch weitere Tests wünscht oder allgemeine Fragen habt, beantworte ich sie gern. Außerdem habe ich jetzt die Möglichkeit, auch andere Geräte zu testen – Vorschläge sind also willkommen.