Реле напряжения ADECS ADC-0111-40. Испытания.

ADECS написал : Поскольку медь обладает очень высокой теплопроводностью, эта тепловая мощность эффективно отводится от реле через перемычки сечением 4 мм2 внутри устройства.

Если не нахомутал с расчётом, то при "прокачивании" мощности 4 Вт через медный пруток сечением 4мм2 и длиной 40мм перепад температур между концами прутка составит 104ºС. Если температуру внешних клемм устройства поддерживать равной 30ºС, то температура перемычки со стороны реле составит 130ºС. Одним словом, теплоотвод по перемычкам - фигня. Проверьте, плиз, кто-нибудь.

ADECS написал : Поэтому важно (это указано в инструкции) использовать для подключения устройства провода необходимого сечения. Тонкие провода могут вызвать перегрев устройства (даже во время теста).

Провод для теста - 6мм2.

Kamikaze написал : Жуть. Это нам ещё очень удачный экземпляр попался с "всего лишь" 5мОм на всё устройство :scare

Ясно, вычисление СКЗ прерывается "на полпути" в момент пересечения уставки и в скользящее окно частично попадает напряжение до скачка и частично - после. Но запомненное аварийное значение 290-300В при резком безобрывном скачке до 400В не очень правильно. Имеет смысл искать максимум (минимум при провале напряжения) в течение как минимум нескольких периодов после принятия решения на отключение, а может даже продолжать искать экстремум в течение всего времени аварийного отключения - пользователя скорее интересует какое было наихудшее аварийное напряжение, а не напряжение в сам момент отключения.

Очень спорно.
Во-первых, при отключении и разрыве цепи могут происходить переходные процессы. Кратковременные всплески могут иметь амплитуду больше, чем напряжение, вызвавшее отключение.
Измерение в этот момент напряжения даст ложную картину. Во-вторых. Измерять ток в разорванной цепи явно не получится. В-третьих. Мы ведь говорим об устройстве, основное назначение которого - защита. Основные требования к нему - надежная защита и простое управление. Для полного мониторинга процессов в сети существуют различные анализаторы, но это другой класс устройств.

Kamikaze написал : Если не нахомутал с расчётом, то при "прокачивании" мощности 4 Вт через медный пруток сечением 4мм2 и длиной 40мм перепад температур между концами прутка составит 104ºС. Если температуру внешних клемм устройства поддерживать равной 30ºС, то температура перемычки со стороны реле составит 130ºС. Одним словом, теплоотвод по перемычкам - фигня. Проверьте, плиз, кто-нибудь.

Провод для теста - 6мм2.

В расчете явно есть ошибка. Нагрейте пруток до 130 градусов с одной стороны и попробуйте удержать его в руках с другой. Можно формулу расчета показать?

ADECS написал : В расчете явно есть ошибка.

Так покажите ;)

ADECS написал : Нагрейте пруток до 130 градусов с одной стороны и попробуйте удержать его в руках с другой.

Пример совершенно из другой оперы. В нём отсутствует непрерывная "прокачка" мощности от одного конца прутка к другому и отвод тепла от противоположного конца прутка - после того, как пруток прогрелся, передача тепла от края к краю сошла на нет. А в случае с реле - к концу прутка непрерывно подводится мощность 4 Вт, а другой конец - непрерывно охлаждается (греет подводящий провод).

Более подходящий пример: если кончик жала включенного паяльника зажать в массивные тиски (охладить), то будет ли нагреватель паяльника холодным?

ADECS написал : Можно формулу расчета показать?

Каноническая:
∆t = (P∙l)/(λ∙s) P = 4 Вт l = 0,04 м λ = 385 Вт/(м∙К) s = 4e-6 м²

ADECS написал : Во-первых, при отключении и разрыве цепи могут происходить переходные процессы. Кратковременные всплески могут иметь амплитуду больше, чем напряжение, вызвавшее отключение.
Измерение в этот момент напряжения даст ложную картину.

Так не надо амплитуду измерять. Надо - СКЗ.

ADECS написал : Во-вторых. Измерять ток в разорванной цепи явно не получится.

Да и не надо, речь об измерении значения входного напряжения во время аварии.

ADECS написал : В-третьих. Мы ведь говорим об устройстве, основное назначение которого - защита. Основные требования к нему - надежная защита и простое управление.

Конечно, запоминание аварийного напряжения функция вспомогательная и на защиту не влияет, но всё же, когда девайс при скачке напряжения до 400В показывает, что аварийное напряжение было 300В - как-то неидеальненько получается.

Kamikaze написал : Так покажите ;)

Пример совершенно из другой оперы. В нём отсутствует непрерывная "прокачка" мощности от одного конца прутка к другому - после того, как пруток прогрелся, передача тепла от края к краю сошла на нет. А в случае с реле - к концу прутка непрерывно подводится мощность 4 Вт, а другой конец - непрерывно охлаждается (греет подводящий провод).

Более подходящий пример: если кончик жала включенного паяльника зажать в массивные тиски (охладить), то будет ли нагреватель паяльника холодным?

Каноническая: ∆t = (P∙l)/(λ∙s) P = 4 Вт l = 0,04 м λ = 385 Вт/(м∙К) s = 4e-6 м²

Этот способ расчета не совсем подходит для нашего случая. Но даже в таком варианте нужно учесть, что проводников, отводящих тепло, два. Это уменьшает дельту температур в два раза. Кроме этого, никто не отменял теплоизлучение проводников.

ADECS написал : Этот способ расчета не совсем подходит для нашего случая.

Обоснуйте.

ADECS написал : Но даже в таком варианте нужно учесть, что проводников, отводящих тепло, два. Это уменьшает дельту температур в два раза.

Я уже разделил общую мощность 8 Вт на два проводника, каждому по 4.

ADECS написал : Кроме этого, никто не отменял теплоизлучение проводников.

И конвективное охлаждение. И то и другое отдают тепло от проводников внутрь устройства.

Kamikaze написал : Так не надо амплитуду измерять. Надо - СКЗ.

Да и не надо, речь об измерении значения входного напряжения во время аварии.

Конечно, запоминание аварийного напряжения функция вспомогательная и на защиту не влияет, но всё же, когда девайс при скачке напряжения до 400В показывает, что аварийное напряжение было 300В - как-то неидеальненько получается.

Мы и измеряем СКЗ. А каким образом в реальной электрической сети может плавно подниматься напряжение до 400В? Именно плавно.

ADECS написал : А каким образом в реальной электрической сети может плавно подниматься напряжение до 400В? Именно плавно.

С чего Вы спрашиваете о плавном повышении, если до этого речь шла о резком скачке?

ADECS, здравствуйте. Приятно видеть обратную связь с представителем производителя. Пара вопросов по девайсу: 1 как я понимаю, сильноточную часть проектировали по остаточному принципу? Видя плату управления и силовую часть складывается именно такое впечатление... Я не предполагал увидеть на плате врощенные медные шины по сильноточным дорожкам, но почему на них вместо напайки сверху припоя применены отрезки провода? Толку от них чуть. Лучше уж лужение дорожек - теплоемкость припоя не даст силовым дорожкам перегореть. Да ,какова толщина меди в силовой части - 18 или 35 (о 70 я не мечтаю) микрометров? 2 Напайка смдхи на ножки свидетельствует о криворукости того, кто трассировал ПП или о необходимости настройки каждого конкретного устройства? З.Ы. идея мне понравилась. Но допиливать реализацию ой как нужно...

AlexMax Начну с того, что на тест попало устройство из опытной партии. В данный момент силовая часть гораздо более технологична. В опытной партии после тестирования пришлось делать доработки навесным монтажом. Использовать медные дорожки даже луженые без медных шин не получается. Они не перегорят, но из-за относительно большего сопротивления будут выделять тепло. В закрытом корпусе это недопустимо. Насчет допиливать. В данный момент все необходимые доработки в конструкции внесены. SMD монтаж выполняется на автоматических линиях. Модели ADC-0110-40, ADC-0110-50, ADC-0110-63 выпускаются со специализированным реле на ток 80А. Реле двухпозиционное. Не потребляет ток для удержания. Это существенно улучшает тепловой режим устройства + существенный запас по перегрузочной способности. Все характеристики реле (даже из опытной партии) соответствуют заявленным. Важный вопрос - надежность. В данный момент мы имеем около 1% предпродажного брака (и стараемся его уменьшить). Однако у нас нет ни одного случая выхода из строя реле в процессе эксплуатации.

Kamikaze написал : Обоснуйте.

Я уже разделил общую мощность 8 Вт на два проводника, каждому по 4.

И конвективное охлаждение. И то и другое отдают тепло от проводников внутрь устройства.

Я уже писал выше, что не все падение напряжения происходит на реле. На реле падает около 60%. Это около 5 Вт мощности. Эту цифру нужно делить на 2. Пример расчета теплопроводности в стержне можно посмотреть здесь: http://sernam.ru/lect_math3.php?id=103. С учетом теплоизлучения будет сложнее.

ADECS написал : Я уже писал выше, что не все падение напряжения происходит на реле. На реле падает около 60%. Это около 5 Вт мощности. Эту цифру нужно делить на 2.

Но при этом оставшиеся 3 Вт выделяются всё равно внутри устройства, непосредственно на проводниках, чуть ближе к клеммам, значит, температура будет в итоге чуть ниже, чем полученные ранее 130ºС (в предположении, что тепло "сливается" во внешние проводники).

Ранее я принял, что температура клемм устройства равна 30ºС. А теперь предположим, что к устройству подключены не массивные шины-теплоотводы, а провода сечением 4мм2. По таблице 1.3.4 ПУЭ допустимый длительный ток провода 4мм2, расположенного открыто, составляет 41А - температура жилы при этом будет 65ºС. Грубо говоря, температура внутренних концов проводников (у выводов реле) будет на 65-30=35ºС выше, чем в предыдущей оценке. 130+35=165, ну чуть меньше благодаря тому, что часть тепла выделяется не в реле, а на проводниках и уходит в клеммы по более короткому пути. Ну пусть будет 150. И в эти проводники с температурой 150ºС "сливается" тепло из релюхи. Соответственно, температура внутри релюхи ещё выше.

Kamikaze написал : Так не надо амплитуду измерять. Надо - СКЗ.

Да и не надо, речь об измерении значения входного напряжения во время аварии.

Конечно, запоминание аварийного напряжения функция вспомогательная и на защиту не влияет, но всё же, когда девайс при скачке напряжения до 400В показывает, что аварийное напряжение было 300В - как-то неидеальненько получается.

В данный момент устройство фиксирует напряжение, значение которого вызвало отключение. Логика простая и понятная. Если задаться целью отслеживать пики, то нужно ответить на ряд вопросов: 1) в течении какого времени с момента выключения искать максимальные значения? 2) что показывать, если прибор выключился из-за броска вверх до 300В, а потом напряжение резко упало до 120В (это тоже ошибка, ее тоже необходимо отслеживать)? 3) прибор показывает напряжение, значение которого вызвало отключение, и код ошибки. Код ошибки зависит от длительности превышения и значения напряжения. Если напряжение сначала поднялось до, например, 270В мы имеем ошибку U‾1, запоминаем ее и отключаем нагрузку. Потом напряжение поднялось до 320В. Это ошибка U‾3. Что показывать на экране?

ADECS написал : В данный момент устройство фиксирует напряжение, значение которого вызвало отключение.

В данный момент устройство фиксирует напряжение, "увидев" которое оно приняло решение на отключение, при резком скачке напряжения до 400В фиксируется значение около 300В.

ADECS написал : 1) в течении какого времени с момента выключения искать максимальные значения?

Как минимум, 1 период, чтобы получить истинное значение напряжения после скачка. Как максимум - в течение всего времени аварийного отключения.

ADECS написал : 2) что показывать, если прибор выключился из-за броска вверх до 300В, а потом напряжение резко упало до 120В (это тоже ошибка, ее тоже необходимо отслеживать)?

а) Мигать поочередно обоими значениями. б) дальше отслеживать максимум максиморум / минимум миниморум только в ту сторону, из-за отклонения в которую было принято решение на отключение.

ADECS написал : Если напряжение сначала поднялось до, например, 270В мы имеем ошибку U‾1, запоминаем ее и отключаем нагрузку. Потом напряжение поднялось до 320В. Это ошибка U‾3. Что показывать на экране?

Худшее значение: U‾3 - 320В - чтобы пользователь знал, что в сети не просто мелкие колебания напряжения, а серьёзная авария.

Kamikaze написал : Но при этом оставшиеся 3 Вт выделяются всё равно внутри устройства, непосредственно на проводниках, чуть ближе к клеммам, значит, температура будет в итоге чуть ниже, чем полученные ранее 130ºС (в предположении, что тепло "сливается" во внешние проводники).

Ранее я принял, что температура клемм устройства равна 30ºС. А теперь предположим, что к устройству подключены не массивные шины-теплоотводы, а провода сечением 4мм2. По таблице 1.3.4 ПУЭ допустимый длительный ток провода 4мм2, расположенного открыто, составляет 41А - температура жилы при этом будет 65ºС. Грубо говоря, температура внутренних концов проводников (у выводов реле) будет на 65-30=35ºС выше, чем в предыдущей оценке. 130+35=165, ну чуть меньше благодаря тому, что часть тепла выделяется не в реле, а на проводниках и уходит в клеммы по более короткому пути. Ну пусть будет 150. И в эти проводники с температурой 150ºС "сливается" тепло из релюхи. Соответственно, температура внутри релюхи ещё выше.

Мне кажется, что мы углубились в тематику, которой глубоко не владеем. Есть факты. Наши реле на рынке представлены с лета 2013 года. Они уже отработали на реальных объектах и летний и зимний период. Мы не имеем информации ни об одной поломке в процессе эксплуатации. Этот показатель важен для нас и для покупателей.
Что касается температурных режимов, то реальная рабочая температура внутри устройства находится в диапазоне 35-50 градусов. Используемые компоненты рассчитаны на работу с температурами до 85 градусов и более. Достаточный запас.

Kamikaze написал : В данный момент устройство фиксирует напряжение, "увидев" которое оно приняло решение на отключение, при резком скачке напряжения до 400В фиксируется значение около 300В.

Как минимум, 1 период, чтобы получить истинное значение напряжения после скачка. Как максимум - в течение всего времени аварийного отключения.

а) Мигать поочередно обоими значениями. б) дальше отслеживать максимум максиморум / минимум миниморум только в ту сторону, из-за отклонения в которую было принято решение на отключение.

Худшее значение: U‾3 - 320В - чтобы пользователь знал, что в сети не просто мелкие колебания напряжения, а серьёзная авария.

Однозначно усложняется логика... К сожалению, подобные подробности интересуют не более 1% покупателей. Мы легко могли бы добавить еще 20-30 параметров настройки и не меньшее количество различных индицируемых параметров. Можно было бы выводить и температуру, и частоту, и даже cosФ. И инструкцию страниц на 10 также можно сделать. Однако потребители стремятся к простоте. И инструкции не читают даже продавцы в магазинах. А процентов 30 электриков, особенно из "старой" гвардии спрашивают устройства совсем без цифровой индикации. Даже к тому функционалу который есть были пожелания сделать проще. И нам очень часто приходится объяснять, что два предела напряжения для верхнего и нижнего порога позволяют при необходимости отстраиваться от помех в сети не ухудшая общих защитных свойств прибора. Такова реальность.

Т.е. Вы уверены, что протекание длительного тока 40А в закрытом и правильно установленном устройстве абсолютно безопасно для него? и не будет отключений по температуре?

ADECS написал : Начну с того, что на тест попало устройство из опытной партии. В данный момент силовая часть гораздо более технологична. В опытной партии после тестирования пришлось делать доработки навесным монтажом

Не разбирая устройство, можно как-либо определить - опытная эта партия или неопытная ;)