Przełącznik faz Novatek-Elektro PEF-320

Pod koniec lutego opisywałem przekaźnik wyboru faz PEF-301. Jak wtedy pisałem, korzystam z takich przekaźników od bardzo dawna i jestem w pełni zadowolony z ich działania. Tym razem trafiła do mnie nowsza wersja — PEF-320. Jedną z najważniejszych różnic jest brak możliwości sterowania zewnętrznymi stycznikami. Więcej, jak zwykle, w recenzji.


Szczerze mówiąc, początkowo byłem sceptycznie nastawiony do nowej wersji: jest droższa niż PEF-301 i nie potrafi sterować zewnętrznymi stycznikami. Po dokładnym obejrzeniu urządzenia i przeanalizowaniu możliwych zastosowań zrozumiałem jednak, że producent miał dobre powody, by wprowadzić taki wariant.
W recenzji postaram się nie tylko pokazać ten model, ale też porównać go z PEF-301.

Link w tytule prowadzi do ukraińskiej wersji strony, dla mieszkańców Rosji będzie inny.

Przekaźnik jest sprzedawany w firmowym pudełku. Wkładka wewnątrz unieruchamia go, więc nie obija się w opakowaniu.


Zestaw jest bardzo skromny: przekaźnik oraz karta katalogowa z instrukcją.


Instrukcja obsługi, schemat podłączenia i karta gwarancyjna są dostępne pod tym linkiem w formacie PDF.


Żeby nie pobierać instrukcji tylko po to, by sprawdzić parametry, przepiszę je tutaj.


Podobnie jak w przypadku PEF-301, deklarowany okres gwarancji wynosi 10 lat. Niestety (albo na szczęście) nie udało mi się zweryfikować tej deklaracji, bo nawet pierwszy przekaźnik, kupiony mniej więcej 10 lat temu, nadal działa bez zarzutu, i to bynajmniej nie w warunkach cieplarnianych.


Wróćmy jednak do bohatera recenzji.


Pierwsza istotna różnica w porównaniu z PEF-301 to wymiary. Poprzedni model zajmował w rozdzielnicy 4 moduły (70 mm), a ten jest dokładnie dwa razy węższy: zajmuje 2 moduły (36 mm).
U góry znajdują się cztery zaciski przyłączeniowe — trzy fazy i przewód neutralny. Na dole jest również czterozaciskowa listwa: wyjście fazowe i neutralne. Do tego ostatniego wrócę jeszcze za chwilę. Zaciski są takie same jak w PEF-301. Przewód o przekroju do 2,5 mm² można zacisnąć bez problemu; w ostateczności da się włożyć nawet 4 mm², ale lepiej tego nie robić.
U góry i na dole znajdują się szczeliny wentylacyjne.


Z boku umieszczono schemat podłączenia. Drobiazg, ale przydatny — PEF-301 go nie miał.


Dla porównania PEF-301 i para wyłączników nadprądowych. Muszę zaznaczyć, że nadruk na obudowie PEF-320 jest nieco bledszy. Moim zdaniem może to utrudniać odczytanie napisów przy pokrętłach, gdy pracuje się w miejscu ze słabym oświetleniem. To oczywiście czepianie się szczegółów, ale napisy na PEF-301 są czytelniejsze — szczególnie dobrze widać to, gdy urządzenia stoją obok siebie.
Dla uczciwości dodam, że to samo dotyczy wyłączników Schneider po prawej stronie.


Zmieniono mechanizm mocowania na szynie i dodano sprężynkę, dzięki czemu przekaźnik można po prostu zatrzasnąć.


Wskaźniki, ich liczba oraz funkcje elementów sterujących są identyczne jak w PEF-301. Ze względu na mniejszy panel po prostu rozmieszczono je inaczej. Za oznaczenia na pokrętłach regulacyjnych należy się plus: w PEF-301 trzeba było się przyglądać, w jakim położeniu znajduje się regulator, bo czarny znacznik na czarnym tle był słabo widoczny. Zresztą nawet na zdjęciu trudno rozpoznać, jakie ustawienie wybrano.
Ponadto w PEF-320 na przedni panel wyprowadzono światłowody, a nie „gołe” diody LED jak w PEF-301. Wydaje mi się, że dzięki temu oraz innej konstrukcji regulatorów panel przedni jest lepiej zabezpieczony.

Ponieważ obsługa nie różni się od tej w PEF-301, przytoczę poprawiony opis z poprzedniej recenzji.
Wskaźniki
Trzy zielone diody LED pokazują, który przekaźnik jest w danej chwili aktywny. Możliwe są cztery stany: 1, 2, 3, 0.
Jedna czerwona dioda LED sygnalizuje stan awaryjny na wejściu oraz odliczanie czasu przerwy przed powrotem po ustabilizowaniu napięcia.

Sterowanie odbywa się za pomocą czterech potencjometrów:
Umax - Ustawienie progu maksymalnego dopuszczalnego napięcia wejściowego; zakres regulacji — 230–280 V.
Umin - Ustawienie progu minimalnego dopuszczalnego napięcia wejściowego; zakres regulacji — 160–210 V.
Тr - Czas przerwy przed powrotem na poprzednią fazę. Jeśli więc przekaźnik przełączy się z pierwszej fazy na drugą, po ustabilizowaniu napięcia na pierwszej nie wróci do niej od razu, lecz dopiero po upływie ustawionego czasu. Po wybraniu skrajnego prawego położenia (nieskończoność) automatyczny powrót nie nastąpi. Zakres regulacji: 5–200 s + nieskończoność.
Тon - Czas załączenia wyjścia po awaryjnym odłączeniu. Funkcja ta jest potrzebna, gdy do przekaźnika podłączone jest urządzenie, którego nie można ponownie zasilić od razu po ustąpieniu awarii, na przykład lodówka. Zakres regulacji 1 s–10 min.



Mnie osobiście znacznie bardziej interesuje jednak rozbiórka. Szczególnie ciekawiło mnie, jak producent zmieścił wnętrze PEФ-301 w obudowie dwa razy mniejszej.
Przekaźnik rozbiera się dość łatwo:
najpierw zdejmujemy dolną część, która jest zatrzaśnięta
następnie wysuwamy płytkę o około 5 mm i wsuwamy ją z powrotem.
Po wykonaniu poprzedniego kroku pokrętła regulatorów będą wystawać o te same 5 mm, więc można je wyjąć pojedynczo.
Po wyjęciu pokręteł wyjmujemy płytkę.


Tak, układ jest wyraźnie bardziej zwarty, ale pod pewnymi względami nawet nieco schludniejszy.


Widać kondensatory, układ przetwornicy napięcia, a także elementy w koszulkach termokurczliwych. Później ustaliłem, że pod koszulką ukryto diodę i rezystor 380 Ω. O ile dobrze rozumiem, rezystory ograniczają prąd ładowania kondensatorów i pełnią też funkcję bezpieczników, bo na płytce nie znalazłem żadnych innych.


Wszystkie elementy rozmieszczono na trzech płytkach. Na głównej znajduje się część mocy i układ zasilania, na lewej (są opisane) mikrokontroler, obwody pomiarowe i jeden z przekaźników, a na prawej zostawiono tylko trzy potencjometry montażowe.


Na środkowej płytce są też tranzystory sterujące przekaźnikami i drobnica.


Układ jest naprawdę zwarty, ale ogólnie całość wyszła nawet schludniej i bardziej monolitycznie niż w PEФ-301.


Przy zaciskach wejściowych i wyjściowych są szczeliny izolacyjne, podobnie między polami stykowymi przekaźników. Cyny zdecydowanie nie żałowano, więc tutaj nie ma zastrzeżeń, prawie...


Mam wątpliwości co do oznaczeń zacisków wyjściowych. Schemat podłączenia jednoznacznie wskazuje, żeby użyć skrajnych zacisków, ale na zdjęciu powyżej widać, że wykorzystywane są parami. Moim zdaniem właśnie możliwość użycia ich parami jest dużą zaletą, bo można podłączyć dwa obciążenia bez dodatkowych elementów.
Być może są tu jakieś niuanse, ale moim zdaniem można było albo umieścić litery L i N pośrodku między zaciskami, albo oznaczyć każdy zacisk osobno: L L N N. Warto przy tym jasno zaznaczyć, że są to zaciski o tym samym oznaczeniu, bo ze schematu korzysta się głównie podczas montażu, a opis tekstowy czyta się dopiero, gdy „już wszystko się spaliło”.


Zastosowano tu przekaźniki firmy Omron G2RL-14-E z cewką na 24 V. O ile dobrze rozumiem, nie ma to jednak związku z konstrukcją ani szczególnymi właściwościami samego przekaźnika — montowane są po prostu albo te, albo Fujitsu.


Pod względem konstrukcji przekaźniki nie różnią się od siebie.


Z tego, co mogę ocenić, różnią się jednak nieco parametrami: dla Fujitsu deklarowano 50000 cykli, a dla Omron 30000.


Deklarowana rezystancja styków wynosi maksymalnie 100 mΩ. Zgodnie z kartą katalogową pomiar wykonuje się przy prądzie stałym 1 A i napięciu źródła 5 V.
Przeprowadziłem podobny test. Najpierw uzyskałem spadek napięcia 1,6 mV na jednym przekaźniku i 3,6 mV na drugim. Trzeci przekaźnik sprawdziłem, bo test odbywał się w obudowie.
Całkowity spadek napięcia zmierzyłem między pierwszą a trzecią fazą — o ile dobrze odczytuję schemat, to najkrótsza i najdłuższa droga. Wyniósł odpowiednio około 6 i 12 mV.
Obliczona rezystancja styków okazała się znacznie mniejsza od deklarowanej i wyniosła około 1,6–3,6 mΩ. Całkowity spadek napięcia na całym urządzeniu przy prądzie 16 A wyniesie 96–192 mV, a moc strat 1,5–3 W. W PEФ-301 uzyskano mniej więcej takie same wartości.


W rzeczywistości spadek napięcia na stykach jest jednak znacznie mniejszy.
Wynika to z tego, że ze względu na specyfikę testu i użytego sprzętu najpierw załączałem przekaźnik, który zwierał styki, a dopiero potem podawałem prąd. Przy przełączaniu pod obciążeniem sytuacja będzie lepsza, bo łatwiej przebija się warstwę tlenków. W karcie katalogowej podano tylko wartości prądu/napięcia, ale nie określono metodyki, dlatego przedstawiłem oba wyniki.
Na zdjęciu te same styki, ten sam prąd, w tej samej kolejności.


Boczne płytki są przylutowane, ale byłem bardzo ciekaw, więc musiałem wziąć lutownicę i częściowo rozebrać konstrukcję.


Druga kluczowa zmiana: w PEF-301 zastosowano układ zasilania z kondensatorami gaszącymi, ale najwyraźniej umieszczenie go w takiej obudowie było bardzo problematyczne, dlatego teraz zasilanie zapewnia kontroler PWM LNK305PN.
Obok znajdują się kondensatory filtrujące. Początkowo chciałem ponarzekać, bo są na napięcie 400 V, ale potem przyjrzałem się dokładniej i ustaliłem, że są połączone szeregowo, czyli formalnie na wejściu znajduje się kondensator 2,35 µF 800 V.
Chodzi o to, że kontrolery Power Integrations są dość odporne na wysokie napięcie wejściowe. Na przykład seria TOP wytrzymywała u mnie 380 V na wejściu zasilacza, a sam kontroler po prostu się blokował. Jasne, że powodowało to problemy z kondensatorami wejściowymi, ale nie zakładałem, że dojdzie do takich sytuacji.


Tutaj kontroler jest oczywiście z innej serii, a co więcej, to w zasadzie zwykła przetwornica obniżająca, tyle że z wejściem wysokonapięciowym. Niestety nie znalazłem w karcie katalogowej informacji o zabezpieczeniu OVP, więc nie mogę powiedzieć, jak zachowa się przy wysokim napięciu wejściowym. Dobrze jednak, że kondensator wejściowy ma zapas.


Nie przerysowywałem schematu, ale na pierwszy rzut oka niewiele różni się od tego z karty katalogowej. Tyle że zamiast C4 zastosowano kondensator typu X2, który moim zdaniem nieco obniża niezawodność.
Przetwornica jest zasilana z zacisków L1-L3 przez diody, czyli zastosowano trójfazowy prostownik jednopołówkowy.


Kolejna zmiana, choć mniej istotna, polega na tym, że rezystory dzielników napięcia są teraz w obudowach SMD. Tu również nie mam zastrzeżeń: zastosowano po trzy rezystory połączone szeregowo, a ponieważ maksymalne napięcie dla obudowy 1206 wynosi 200 V, dzielnik jest przystosowany do napięcia do 600 V. Poza tym układ jest identyczny jak w PEF-301.


Przechodzimy do testów.
Po podaniu napięcia najpierw zapala się czerwona dioda LED. Jeśli napięcie jest prawidłowe, rozpoczyna się odliczanie czasu opóźnienia, a potem załącza się odpowiedni przekaźnik. Przypomnę, że wejście L1 ma priorytet.


Mój watomierz nie jest oczywiście zbyt dokładny, ale wskazuje pobór mocy 1,1 W, podczas gdy w specyfikacji podano 1,2 W.
Z ciekawości zostawiłem urządzenie włączone na mniej więcej godzinę, a potem zmierzyłem temperaturę wewnątrz. W moim przypadku najbardziej nagrzał się pierwszy przekaźnik, obsługujący linię L1.


Przy napięciu wejściowym około 14,5 V urządzenie próbuje wystartować, migając diodą LED, a przy 16 V przechodzi do normalnej pracy. Oczywiście taki zakres nie ma większego sensu, ale na pewno nie zaszkodzi.


Dokładność ustawiania progów również nie budzi zastrzeżeń. Na początek sprawdzenie zabezpieczenia przed spadkiem napięcia poniżej ustawionego progu.
1. Próg 160 V, wyłączenie przy 160 V, załączenie przy 167 V
2. Próg 180 V, wyłączenie przy 180 V, załączenie przy 187 V.


Zabezpieczenie przed przepięciem.
1. Próg 250 V, wyłączenie przy 250 V, załączenie przy 245 V.
2. Próg 255 V, wyłączenie przy 255 V, załączenie przy 250 V.


Zachowanie przy wahaniach napięcia jest również identyczne jak w PEF-301. Tak jak poprzednio, przeprowadziłem eksperyment z żarówką i transformatorem separacyjnym małej mocy, przez co po załączeniu przekaźnika napięcie spadało z początkowych 205 V do około 155–160 V.


Podobnie przy innych ustawieniach progów opóźnienie wynosiło 12 sekund, ale czasami przekaźnik zachowywał się dość dziwnie: przy niezmienionych ustawieniach opóźnienie raz występowało, a raz nie.
Zainteresowało mnie to, więc na wszelki wypadek postanowiłem dopytać producenta o tę kwestię. Otrzymałem taką odpowiedź:

Czyli wpływa na to nie tylko wartość spadku napięcia, ale też tempo jego obniżania. W eksperymencie trafiłem więc po prostu na granicę progu wykrywania awarii. W każdym razie jest to normalne zachowanie urządzenia.


Symulacja zaniku i powrotu napięcia na pierwszej i drugiej fazie — tak samo jak w przypadku PEФ-301.



Prezentacja przejścia przez cały zakres trwała nieco dłużej ze względu na szerszy zakres napięć w dół. Przekaźnik równie precyzyjnie reaguje na przekroczenie progów napięcia.


Tym razem przebiegi przełączania zarejestrowałem dla dwóch wariantów.
1, 2. Przełączenie z pierwszego wejścia na drugie po zaniku napięcia na wejściu. Najczęściej przełączenie trwało około 60 ms, ale czasami wydłużało się do 80 ms. Zwykle załączenie następowało na początku dodatniej połówki sinusoidy, ale co najmniej raz na cztery próby wypadło na połówkę ujemną.
3, 4. Powrót na sprawne wejście, czyli przełączenie w pełni zainicjowane przez urządzenie. We wszystkich testach trwało ono jedną połówkę okresu, zawsze ujemną.


To samo, ale przy przełączeniu z pierwszego na trzecie wejście (drugie było pozbawione zasilania). W zasadzie wszystko, co napisałem wyżej, można powtórzyć słowo w słowo.


Po sprawdzeniu wszystkiego, do czego udało mi się dobrać, mogę powiedzieć jedno: kluczowe różnice między PEФ-301 a PEФ-320 sprowadzają się do trzech rzeczy:
1. Wymiary — PEФ-320 jest dokładnie dwa razy węższy, co ma duże znaczenie w małych rozdzielnicach.
2. Układ zasilania — PEФ-301 ma kondensatory zasilacza beztransformatorowego, a PEФ-320 sterownik PWM. Trudno powiedzieć, które rozwiązanie jest lepsze.
3. PEФ-301 może sterować zewnętrznymi stycznikami, a PEФ-320 nie.

Cała reszta to kosmetyka, a testy miały tylko to potwierdzić. Uczciwie mówiąc, pokrętła w PEФ-320 są wygodniejsze, a właściwie — łatwiej odczytać ich ustawienie.

Nie obyło się też bez drobnych wad. Przydałoby się:
1. Nieco bardziej kontrastowe napisy, na przykład takie jak w PEФ-301.
2. Oznaczenia na obudowie przy wszystkich czterech zaciskach wyjściowych, a nie tylko skrajnych. Skoro są połączone na płytce, to, o ile dobrze rozumiem, można ich używać.
3. Zastanowiłbym się nad umieszczeniem bezpiecznika przed sterownikiem PWM, a dokładniej między punktem połączenia diod prostownika a pozostałymi elementami układu. Nie widzę problemu, żeby znaleźć na niego trochę miejsca.

To wciąż ten sam, sprawdzony przez lata PEФ-301. Cieszę się, że producent, zmieniając konstrukcję, nie pogorszył urządzenia, co czasami się zdarza.

Jeśli chodzi o zastosowanie, ten przekaźnik będzie u mnie sterował zasilaniem systemu monitoringu wizyjnego w jednym z obiektów, ponownie jako układ SZR. Sytuacja jest prosta: dom poza miastem, niestabilna sieć, ale jest generator i jeszcze jakieś źródło zasilania (na razie nie wiem jakie). Ochrona przełącza zasilanie ręcznie, ale czasami może o czymś zapomnieć. Obciążenie jest niewielkie, więc zewnętrzne styczniki nie są potrzebne, a wszystkie źródła mają wspólny przewód neutralny. Na czas przełączania i tak dalej za przekaźnikiem będzie podłączony UPS.

To już wszystko. Mam nadzieję, że było przydatne.