Moderní elektronická zařízení se neobejdou bez ochrany před nepřijatelně nízkým nebo vysokým napětím. Pro implementaci těchto funkcí byla vyvinuta řada prahových schémat. Princip jejich činnosti je založen na zařízení zvaném napěťové relé. Kromě ochranných funkcí se takové obvody používají v automatizaci výrobních procesů, lze je nalézt v domácích spotřebičích, úspěšně se používají v automobilovém průmyslu atd. Použití napěťového relé je již dlouho známkou dobrého návrhu elektrických a elektronických obvodů.
Podívejme se na několik příkladů použití takových zařízení. Přepětí nebo ztráta napětí je vážný problém a při výpadku napájení selže veškerá elektronika s různými důsledky. Při zapnutí výkonných motorů ve výrobě může dojít ke krátkodobému výpadku napájení, což negativně ovlivní chod všech zařízení. Selhání elektronických obvodů zapojených do řízení povede k vytvoření nouzového stavusituace a zastavit celou výrobní linku. Přepětí také povede k negativním důsledkům. Pro minimalizaci ztrát se v tomto případě používají napěťová relé. Jsou kompaktní, spolehlivé v provozu a liší se pouze základními prvky.
Fungují podle následujícího principu. Pokud skutečné napětí překročí nastavenou hodnotu, aktivuje se napěťové relé, které chrání obvod. Ochranná schémata fungují na stejném principu v případě nepřijatelného výpadku napájení.
Samostatně můžeme zvážit použití takových zařízení v automobilovém průmyslu. Sledují stav palubní sítě a zabraňují nárůstu napětí nad předem stanovenou úroveň. To se obvykle provádí omezením proudu statorového vinutí alternátoru, který napájí baterii, když motor běží.
V současné době byla zahájena sériová výroba takových zařízení. Například jednofázové napěťové relé RN-111 je určeno k vypínání spotřebičů v případě nepřijatelných výkyvů v napájecí síti. Po obnovení všech parametrů se automaticky zapne.
Relé má indikaci přítomnosti napájení, což zjednodušuje odstraňování problémů. Kromě toho jsou na přední straně instalovány potenciometry pro nastavení minimálního a maximálního reakčního napětí. Poskytuje také vizuální kontrolu nad parametry relé a zjednodušuje počáteční nastavení. Je zajištěno i zpoždění pro provoz při krátkodobých výkyvech v síti. Až napřepěťová ochrana, funguje jako podpěťové relé. Velký počet přepínacích kontaktů umožňuje jejich použití jak pro ochranné vypnutí, tak v řídicích a automatizačních obvodech.
Kromě ochrany relé existují různé elektronické obvody, které plní stejnou funkci. Mezi výhody takových schémat patří vysoká citlivost a rychlost. Nevýhodou je složitost výroby a nízká spolehlivost.
