Реле РЭН-33, РЭН-34 в антенном коммутаторе

Данный тип реле нашёл достойное применение в радиолюбительских антенных коммутаторах (переключателях). Попробуем провести анализ пригодности реле РЭН-33 и РЭН-34 при коммутации КВ-антенн.

Сравним их характеристики:

РЭН-33

РЭН-34

Эксплуатационные характеристики

Параметр	РЭН-33	РЭН-34
Температура окружающей среды	от —60 до +125 °С	от —60 до +125 °С
Циклическое воздействие температур	—60 и +125 °С	—60 и +100 °С
Повышенная относительная влажность	до 98% при темп. +35 °С	до 98% при темп. +40 °С
Атмосферное давление	от 13,3 до 148,6 кПа	от 13,3 до 297,2 кПа
Вибрация в диапазоне частот (вибропрочность и виброустойчивость)	от 5 до 50 Гц - с амплитудой не более 1,5 мм; от 50 до 1600 Гц - с ускорением не более 147,15 м/с2; от 1600 до 2500 Гц - не более 196,2 м/с2.	от 5 до 50 Гц - с амплитудой не более 2,5 мм; от 50 до 3000 Гц - с ускорением не более 196 м/с2.
Ударная прочность	При одиночных ударах с ускорением не более 1471,50 м/с2 —9 ударов. При многократных ударах с ускорением не более 343,35 м/с2 — 10 000 ударов.	При одиночных ударах с ускорением не более 4900 м/с2 — 2 удара, с ускорением не более 1470 м/с2 — 9 ударов. При многократных ударах с ускорением не более 4900 м/с2 — 4000 ударов.
Ударная устойчивость с ускорением	не более 343,35 м/с2	не более 490 м/с2
Постоянно действующие линейные ускорения	не более 490,5 м/с2	не более 490 м/с2

Срок службы и срок сохраняемости реле при хранении в условиях отапливаемого хранилища, а также вмонтированных в защищенную аппаратуру или находящихся в комплекте ЗИП - 12 лет; при хранении в неотапливаемых хранилищах, в упаковке изготовителя, вмонтированных в аппаратуру - 6 лет; при хранении под навесом в упаковке изготовителя, вмонтированных в аппаратуру - 3 года (4 года для РЭН-34); при хранении на открытой площадке, вмонтированных в аппаратуру - 3 года.

Технические характеристики

Оба реле являются герметичными, двухпозиционными, одностабильными, с четырьмя (РЭН-33) и двумя (РЭН-34) переключающими контактами. Предназначено для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока. Реле соответствует требованиям ГОСТ 16121-79 и техническим условиям РФ4.510.021ТУ (РЭН-33) и ХП0.450.000ТУ (РЭН-34). Конструкция реле обеспечивает фиксированное положение контактных групп в любом состоянии при обесточенной обмотке. Рабочее положение любое.

Напряжение питания

РЭН-33 - 27 вольт постоянного тока

РЭН-34 -12 вольт постоянного тока для паспорта ХП4.500.030-01

РЭН-34 -27 вольт постоянного тока для паспорта ХП4.500.000-01

Параметр	РЭН-33	РЭН-34
Напряжение питания, В	27	12 (27)
Рабочее напряжение, В	24,3..29.7	11..14 (24..30)
Сопротивление обмотки, Ом	162..198	60..74 (288..352)
Время срабатывания, не более, мс	16,5	15
Время отпускания , не более, мс	6,5	8
Ток срабатывания, мА	75	100 (40)
Ток отпускания, мА	15	10 (4)
Коммутируемое напряжение, (В)	6...220	12...220
Коммутируемый ток, (А)	0,1...10	0,1...10
Макс, коммутируемая частота, (кГц)	1,0	1,1
Макс, количество срабатываний	100000	100000
Сопротивление электрических контактов, не более, Ом	0,5	0,1
Масса, не более, г	130	60

Сопротивление изоляции между токоведущими элементами, токоведущими элементами и корпусом, МОм, не менее:

в нормальных климатических условиях (обмотка обесточена)............................1000

при макс. температуре (после выдержки обмотки под раб. напр.)...................... 20

в условиях повышенной влажности .................................................................. 10

Испытательное переменное напряжение между токоведущими элементами, между токоведущими элементами и корпусом, В:

в нормальных климатических условиях................ 750

в условиях повышенной влажности...................... 300

при пониженном атмосферном давлении.............. 250

Учитывая то, что антенный коммутатор переключает антенны низкоомные, то получается при мощности 1000 Вт на нагрузке 50-75 Ом будет напряжение 223-274 вольт соответственно. Как видно из приведённых характеристик, испытательное напряжение между токоведущими элементами составляет 750 вольт при хорошей погоде. Это позволяет размещать антенный коммутатор за пределами помещения с соблюдениями требований по герметизации и защиты от влаги, осадков. Конечно, при такой мощности данный тип реле можно смело применять для коммутатора внутри помещения. Более высокая влажность понижает предельные значения по допустимому напряжению между токоведущими элементами самого реле - выводы контактов, обмотки, корпус. Следует обратить внимание, что всё это справедливо при условии хорошего согласования антенны, подключенной к коммутатору. Её КСВ должен быть в пределах разумного. При коммутации более высокоомных нагрузок значения напряжений будет выше, уже при линии 300-600 ом и мощности 100 Вт, напряжение на контактах составит 173-245 вольт.

Параллельное включение контактных групп реле РЕН-33 даёт в результате индуктивность замкнутых контактов около 0,3 мкГн, ёмкость разомкнутых контактов 4,4 пФ для четырёх контактных групп и 2,2 пФ для двух контактных групп.

Ёмкость между	РЭН-33	РЭН-34
корпус - обмотка	140	22
корпус - НЗ	6	4,3
корпус - НР	2,8	2,5
НЗ - НР	2,2	2

В некоторых случаях можно выполнить и коммутацию оплётки коаксиального кабеля в иных устройствах (переключателях направлений, переключение шлейфов). Использовать этот тип реле для коммутации в усилителях мощности тоже можно, но при переключениях они очень сильно хлопают. Применение в устройствах согласования и симметрирования нежелательно из-за достаточно большой ёмкости между контактами, а их последовательное включение уменьшает предельно допустимые мощности коммутации на высокоомной нагрузке. Кроме того, ёмкость корпус-обмотка достаточна велика.

Оптимальное расположение самих реле в корпусе коммутатора будет определятся тем корпусом, который есть в наличии. Если количество выходов невелико (до 6), то расположить реле можно в один ряд. При увеличении числа выходов будет возрастать уже ёмкость монтажа, лучше будет расположить реле вокруг входа в коммутатор. При этом выходы по сторонам самого корпуса.

Желательно после изготовления проверить и оценить развязку выходов относительно друг друга. Значения выше 60 дБ будут говорить о хорошей степени экранировки и влияние будем минимально.

Выводы РЕН-33 и их соединение

При длительном нахождении реле РЭН33 под напряжением равным номинальному обмотка значительно нагревается, что нежелательно. Поэтому реле модуля коммутации РЭН33, включаются через «форсирующую» цепь, состоящую из параллельно включенных 2-х резисторов, мощностью 2 Вт и электролитического конденсатора 1000 мкф. Реле включается «форсированным» напряжением 24 В, которое потом снижается до достаточного для удержания реле напряжения 12…14 В. В таком режиме реле может находится во включенном состоянии длительное время без заметного нагрева обмотки.

Выводы РЕН-34 и их соединение

Опыт применения этих реле в антенных коммутаторах позволяет выработать некоторые рекомендации:

1. Для увеличения предельной мощности коммутации необходимо контактные группы соединить параллельно.

2. Напряжение питания реле желательно стабилизировать до рабочего чтобы избежать проявления «дребезга контактов».

3. Нормально замкнутую группу контактов лучше соединить с корпусом коммутатора.

4. Коммутируемый (подвижный) контакт соединяется с самим разъёмом коммутатора, куда подключена антенна.

5. Корпус самого реле должен иметь прочный физический и электрический контакт с корпусом коммутатора.

6. Длина соединительных ВЧ-проводников внутри должна быть как можно короче, изгиб под прямым углом недопустим.

7. Для больших мощностей оптимально подходит РЭН-33, так как контактные группы расположены в ряд, что позволяет их соединить короткими проводниками без пересечения. Контактные группы РЭН-34 расположены с разных сторон корпуса.

8. Реле РЭН-33 вполне реально применять при коммутации на мощности выше 1500 Вт при условии качественной настройки самих антенн.

9. Реле РЭН-34 вполне реально применять при коммутации на мощности до 1000 Вт при условии качественной настройки самих антенн.

10. Коммутация не допустима при прохождении через контакты мощного сигнала во избежание их подгорания. Только при отсутствии сигнала передатчика.

Антенный коммутатор. Посмотреть статью.

Коммутаторы для антенн. Посмотреть статью.