Здравствуйте друзья. Так случилось, что у меня на объекте эксплуатируется порядка 50 отечественных реле контроля напряжения РКН-1-1-15 от компании «Меандр».
Я всегда рад видеть отечественную технику, однако, к сожалению, очень часто бывает, что наша техника далека от совершенства и страдает детскими болезнями. Именно о такой детской болезни данного реле я и хочу рассказать.
Дело в том, что за год порядка 20% реле вышли из строя. Проявляется это хаотичным щёлканьем реле при нормальном напряжении питания.
Жалобы о подобных неисправностях в сети есть, однако схемы данного реле в открытом доступе я не нашел, метода ремонта тоже, поэтому могу предположить, что обзор будет полезен.
Описание
Данное реле служит для контроля напряжения питания 220В (контакты А1 и А2) и в случае выхода за пределы настраиваемых порогов, переключает 2 группы контактов (11-12,14 и 21-22,24). Далее, обычно, одна группа управляет силовыми пускателями для переключения на другой ввод, например. А другая группа сигнализирует об этом на верх в систему управления.
Пороги настраиваются +-30% от номинала (в данном случае 230В), время от 0.1 сек, до 10 сек.
Внутренности:
Корпус состоит из 2 половинок и передней части. Всё держится на защёлках. Разбирается легко.
Качество пайки приемлемое, кое-где имеется неотмытый флюс, в принципе не страшно.
Схема
Как я писал выше, схему найти не удалось. Пришлось рисовать самостоятельно, благо она очень простая.
Полностью описывать принцип работы схемы не буду, но остановлюсь на нескольких интересных моментах.
Используется двухпороговая схема питания. Т.е. сначала с помощью балластного конденсатора сетевое напряжение понижается до 48 вольт, стабилизируется двумя последовательновключенными суппрессорами (VD1 и VD2), далее выпрямляется диодным мостом и сглаживается контенсаторами. Это напряжение используется для питания реле. Да-да, обмотка реле 48 вольтовая.
Второй порог — с 48 вольт напряжение понижается до 4 вольт и стабилизируется управляемым стабилитроном DA1. Интересным в данном месте мне показалось то, что ток для питания микроконтроллера течет через зеленый светодиод. Т.о. светодиод не тратит дополнительный ток на свечение, а сажает на себе пару-тройку вольт, служа на благо схемы.
Ну а дальше PIC микроконтроллер сравнивает своей 3 ногой напряжение с порогами, выставленными переменными резисторами и выдаёт управляющий потенциал на 2 ногу. Этот потенциал, усиленный транзистором, и управляет выходным реле, а также жёлтым светодиодом.
Детская болезнь
Проблема оказалась в недостаточном напряжении питания в момент когда обмотка реле запитана. А при нормальном режиме работы обмотка запитана всегда. Реле отключается только при выходе питающего напряжения за пределы порогов.
Т.е. в начальный момент, при первом включении, когда реле отключено, на конденсаторе у диодного моста честные 48 вольт, а напряжение питания микроконтроллера 4.1 вольта. Микроконтроллер смотрит, что напряжение в сети нормальное, всё в порядке и дает команду на включение реле.
Когда реле запитывается, напряжение на конденсаторе просаживается до 15 вольт, напряжение на контроллере падает до 3 вольт. Контроллер сбрасывается, управляющее напряжение на 2 ноге исчезает, реле обесточивается и напряжение питания стабилизируется. И цикл повторяется.
Виновником сего беспредела оказался балластный конденсатор на 220 нФ. Выпаяв его и замерив ёмкость, оказалось, что она упала до 75 нФ. Сразу был найден здоровый боец (новый справа, больной слева):
После замены балластного конденсатора, работоспособность реле восстановилась.
Видеоверсия
В ролике как раз видно как проблема проявлялась, а также что случалось при изменении порогов.
Выводы
Что интересно, я не смог найти прямых аналогов данного реле у именитых производителей (Schneider, АВВ). У них есть подобные реле, но в таком типоразмере только с одной группой контактов. А если нужно реле с 2 группами, то у них есть такие, но они шире в полтора раза. Кажется это немного, однако у меня в блоках АВР эти реле стоят по 4 штуки в ряд и 4 полуторных никак не влезет.
также необходимо отметить, что производитель, наверняка, знает об этом недостатке. Это косвенно следует из того, что данное реле снимается с производства (это указано на странице товара), и предлагается новая модификация РКН-1-1-15М по той же цене.
Мне не понятен данный поворот. Зачем одновременно выпускать и старую и новую модификации, зная, что старое реле имеет проблему деградации компонентов? Ну да ладно. Решение найдено и это хорошо.
Всем добра!