Реле напряжение УЗМ: назначение, виды, схемы подключения
Электробезопасность — один из тех моментов, которому требуется уделить максимум внимания. К тому что необходима защита людей и сетей, кажется, уже привыкли. А вот к необходимости защиты электроприборов постепенно приходим. Чем дороже технику покупаем, тем сильнее задумываемся: даже ремонт будет стоить немало, а предъявлять претензии, фактически некому. Есть недорогое — за пару тысяч рублей — устройство, которое может уберечь оборудование от слишком низкого или слишком высокого напряжения. Это реле зашиты от перенапряжения. Ранее мы рассматривали реле напряжения с фиксированными настройками Easy9 французской компании Schneider Electric. В статье речь пойдет об одной из марок — УЗМ, выпускаемой электрической компанией «Меандр» (Россия). Реле этой марки защищают от кратковременных импульсных выбросов, некоторые виды — еще и от искрения.
Что такое УЗМ и зачем он нужно
УЗМ — это аббревиатура от названия «Устройство Защиты Многофункциональное». Это небольшое по размерам устройство (35 мм в ширину) крепится на DIN-рейку. Любое УЗМ может быть установлено в сети любого типа — ТТ, TN-C, TN-S, TN-C-S. Выполняет несколько задач (оно же многофункциональное):
- Отключает электропитание при снижении или превышении напряжения. Оба варианта — слишком низкое и слишком высокое напряжение — могут стать причиной выхода из строя бытовой техники. При восстановлении параметров сети питание автоматически восстанавливается.
- Сглаживает импульсные (кратковременные) скачки напряжения, которые возникают при включении/выключении некоторых типов оборудования (того же двигателя в холодильнике или морозильной камере).
- Модели УЗМ-50МД и УЗМ-51МД отслеживают появление искрения в проводке и отключают в этом случае питание.
УЗМ состоит из трех частей
То есть, установка УЗМ продлевает срок безаварийной эксплуатации электропроводки и подключенных к ней устройств. Также некоторые модификации — с приставкой «Д» — берегут дом/имущество от пожара. Зная состояние сетей в нашей стране, однозначно можно сказать — реле защиты от перенапряжения стоит использовать. И в доме, и в квартире. Это устройство не нужно, если на входе установлен стабилизатор, сглаживающий все неприятные моменты. Но цена на эти устройства далеко не всем позволяет их использовать, а УЗМ стоят порядка 2-3 тыс. руб. Замена не совсем равноценная, но действенная. Использовать можно не только УЗМ — устройства с похожими функциями есть и у других производителей. Называться они могут иначе, но задачи выполняют те же (или почти). Так что выбор есть.
Функции УЗМ и альтернативных устройств
Устройства с названием «УЗМ» различных модификаций выпускает Питерский завод «Меандр». Над конструкцией идет постоянная работа, появляются новые модели с новыми характеристиками или возможностями. Но подкупает не только это, а то, что на удивление неплохо налажено сервисное обслуживание. Во время действия гарантии без вопросов ремонтируют или меняют вышедшие из строя аппараты. Гарантия дается на 5 лет. Исчисляется с даты продажи. Если дату продажи отследить невозможно (потеряли паспорт), считают с даты производства (стоит на корпусе). Если ехать далеко, можно позвонить, вам все объяснят по телефону. В общем, неплохой сервис.
Устройство и внешний вид
УЗМ-50М и 51М, 16М состоит из двух частей. На входе стоит варистор — он сглаживает кратковременные всплески или проседания напряжения, которые образуются при включении оборудования, имеющего электромоторы. На выходе стоит электромагнитное реле, которое отключает нагрузку при опасном напряжении в сети. В моделях 51 МД и 50 МД добавлено еще одно устройство — обнаружение искрения. Так что модификация с буквами «МД» — противопожарная.
К клеммам можно подключать проводники сечение которых не более 35 мм² (в модели УЗМ 16 провода до 2,5 мм²). Линейные провода подключаются к верхним клеммам, нагрузка — к нижним. При срабатывании разрываются только фазные провода, нейтраль не коммутируется. Она идет напрямую на выход. Любое из устройств может устанавливаться как на входе в дом или квартиру, так и на отдельные группы потребителей.
Внешние отличия хорошо заметны. У УЗМ-50МЦ есть цифровой индикатор, благодаря которому можно оперативной отслеживать напряжение, ток и мощность
Лицевая панель различных модификаций может иметь существенные отличия. Однако в любой модели присутствую индикаторы работы/аварийного отключения (зеленый — в работе, красный — отключен). Есть светодиод, который меняет цвет в зависимости от того, по «дуге» произошло отключение, или из-за аварийных параметров напряжения. Есть также кнопки ручного управления, в модификации УЗМ-51МД — ручки регулировки пределов включения и отключения электропитания.
Модели и их характеристики
В ассортименте Меандра на сегодня шесть моделей УЗМ для однофазных сетей и один — для трехфазной. Параметры в основном одинаковые, отличается функциональность. Модели выполняются в двух климатических вариантах (кроме 50Ц, который только в исполнении УХЛ4). Чем отличаются УХЛ 2 от УХЛ 4? УХЛ2 переносит более низкие температуры:
- УХЛ 4 работать может при температуре -25°C до +55°C,
- УХЛ 2 работают от -40°C до +55°C.
Еще раз: разница между УХЛ 4 и УХЛ 2 только в нижнем пределе температуры. УХЛ 2 более «морозостойкие». Их стоит применять в северных регионах страны при установке на улице. При монтаже в отапливаемом помещении, климатическое исполнение роли не играет.
Несколько слов об УЗМ 16. Оно тоже предназначено для отключения питания в случае понижения или повышения напряжения и сглаживания импульсных скачков. Но подключать к нему можно провода сечением до 2,5 мм². Номинальный ток нагрузки — 16 А. Это значит, что устройство можно ставить на отдельные группы потребителей. Также его можно использовать на даче, если суммарная нагрузка не превышает 4 кВт.
Основные характеристики УЗМ
| УЗМ 16 | УЗМ 50 М | УЗМ 51 М | УЗМ 50 МД | УЗМ 51 МД | УЗМ 50Ц | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А, не более | — | 1,2 кВ | 1,2 кВ | 1,2 кВ | 1,2 кВ | 1,2 кВ |
| Максимальная энергия поглощения встроенным варистором (одиночный импульс 10/1000мкс) | 42 Дж | 200 Дж | 200 Дж | 200 Дж | 200 Дж | 200 Дж |
| Максимальный ток поглощения, одиночный импульс 8/20мкс / повторяющиеся импульсы 8/20мкс | 1200 А | 6000/6000 А | 6000/6000 А | 8000/6000 А | 8000/6000 А | 6000/6000 А |
| Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Uверх | 240-290 В | 265 В | 240-290 В | 265 В | 240-290 В | 240…295 В |
| Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Uниз | 210-120 В | 170 В | 210-100 В | 165 В | 210-100 В | 190-100 В |
| Верхний порог ускоренного отключения нагрузки при повышении напряжения выше верхнего критического порога, Uверх.кр. | 300 ± 15 В | 300 ± 15 В | 300 ± 15 В | 300 ± 15 В | 300 ± 15 В | 300 ± 15 В |
| Порог ускоренного отключения нагрузки при снижении напряжения ниже нижнего критического порога, Uниз.кр | 100± 10 В | 130 ± 10 В | 80± 10 В | 80± 10 В | 80± 10 В | 80 В |
| Ток перегрузки/время воздействия без сваривания контактов | 2000 А / 10мс | 2000 А / 10мс | 2000 А / 10мс | 2000 А / 10мс | ||
| Ток короткого замыкания без разрушения | 3000 А | 3000 А | 3000 А | 3000 А |
Параметры универсального устройства защиты сети от перенапряжения и импульсных токов
Модели УЗМ 50 М и 51 М отличаются тем, что подключать к ним можно проводники большего диаметра (до 35 мм²). Соответственно, они имеют больший номинальный ток нагрузки — до 63 А. Модификации с буквой «Д» — 50 МД и 51 МД — отличаются тем, что в них встроена защита от искрения. А серии УЗМ 51 отличается тем, что имеет ручную регулировку параметров отключения напряжения. При помощи ручного регулятора, который находится на лицевой панели, изменяются пределы отключения для высокого или пониженного напряжения.
УЗМ-50Ц и УЗМ-50МЦ (противопожарное) оснащены цифровым индикатором, который по умолчанию показывает напряжение и переключается на измерение тока и мощности. Конечно, можно использовать УЗМ-51МД, а в электрическом шкафу установить отдельный вольтамперметр ВАР-М01-08 АС20-450В УХЛ4 на дин-рейку. Но, если надо экономить место, лучше применить УЗМ-50МЦ. Есть и другие отличия — можно выбрать задержку срабатывания в широком диапазоне от 10 сек до 360 сек, встроенная энергонезависимая память, где сохраняется число отключений, минимальное и максимальное значение напряжения. И, как и в других моделях 50 серии, регулируемые значения порога отключения при повышении и понижении напряжения.
Как работает реле напряжения
Чтобы понимать, что с реле напряжения происходит, лучше знать заранее, как оно будет реагировать на различные ситуации, какие светодиоды в каких случаях загораются. С этими знаниями будет проще идентифицировать сработки. Конечно, желательно, прочесть инструкцию:
- Инструкция УЗМ-16
- Инструкция УЗМ-50Ц
- Инструкция УЗМ-51М
- Инструкция УЗМ-3-63
Обратите внимание, что при отключении питания, УЗМ обрывает только фазу. Нейтраль хоть и подключается, но не разрывается, а проходит напрямую на выходные клеммы.
Реле напряжения УЗМ: расшифровка световой индикации модификаций УЗМ-50М и МД, УЗМ 51 М и МД
При включении электропитания
Вот что происходит при запуске УЗМ или включении после того, как сетевое напряжение пришло в норму.
- 5 секунд не происходит ничего. Выдерживается пауза, во время которой проверяются параметры сети, работоспособность самого устройства.
- Если напряжение нормальное, начинает мигать зеленый светодиод. Длительность «моргания» зависит от выставленной временной задержки включения нагрузки. Может быть 10 секунд или 6 минут. Время задержки выставляется владельцем при первом пуске.
- После того как время задержки прошло, зажигаются зеленый и желтый светодиоды. Зеленый — норма, желтый — в работе реле напряжения. Если загорелись эти индикаторы — УЗМ вошло в рабочий режим.
Больше всего управленческих функций у моделей серии 551
Если выбран большой интервал ожидания — 6 минут, а есть необходимость или желание запустить реле напряжения быстрее, можно нажать на кнопку «ТЕСТ». После автопроверки реле сразу включится.
Искрение в сети
При обнаружении в сети дугового тока, загораются красные светодиоды «дуга» и «авария» и реле отключает нагрузку. Через 30 секунд производится попытка повторного включения с задержкой 10 секунд или 6 минут (в зависимости от выбранных пользователем настроек). При пропадании аварийной ситуации питание включается. Происходит все так, как описано выше: сначала моргает зеленый, после выдержки загорается зеленый и желтый.
УЗМ 16 (справа) значительно уже, подходит для использования на маломощных группах потребителей (суммарным напряжением не более 4 кВт)
Если в течение 20 минут после повторного включения снова обнаруживается искрение, устройство отключает питание на 4 минуты. Следующие 20 минут искрения нет — питание включается (все в том же порядке). И снова отслеживается интервал 20 минут. Если снова обнаруживается искрение, питание отключается и автоматически больше не включается. В этом случае требуется нажать на кнопку «Тест». Если при ручном включении параметры напряжения находятся не в пределах нормы, устройство не включится. В общем, надежный алгоритм. Надо только помнить, что если горит два красных светодиода, реле отключилось по «дуге».
И еще один момент: если искрение появляется по истечении двадцати минутного интервала, сработка считается первичной. Это значит, что весь алгоритм отрабатывается сначала.
Отклонения по напряжению
Пока устройство находится в работе, оно автоматически — при помощи варистора — гасит мгновенные скачки напряжения, сглаживая их. Если отклонения носят продолжительный характер, происходит следующее:
- При росте напряжения:
- Напряжение подходит к верхнему порогу нормы, начинает моргать красный светодиод. «Моргание» начинается когда напряжение ниже порога отключения на 5 В.
- Как только параметры вышли за пределы нормы, отключается питание на нагрузку, красный светодиод горит постоянно.
- При входе в норму, питание включается автоматически, но только после того, как пройдет время выдержки (10 сек или 6 минут).
Пример установки трех одинаковых реле защиты напряжения в трехфазном щите
- Когда до нижней границы отключения остается 5 В, начинает мигать зеленый индикатор.
- При понижении ниже нормы:
- отключается нагрузка;
- желтый светодиод тухнет;
- красный загорается с интервалом в 2 сек.
Если во время выдержки времени питание снова выходит за границы нормы, отсчет выдержки времени обнуляется, загорается соответствующая индикация.
Ручное включение/отключение нагрузки
При желании можно включить питание через УЗМ вручную — для этого нажимаем кнопку «Тест». Поочередно мигают зеленый и красный индикаторы. Ручное включение питания происходит при повторном нажатии на кнопку.
Пример установки в щите однофазной сети
При помощи той же кнопки «Тест» можно питание и отключить. Только включается оно тоже вручную — повторным нажатием «Тест» и никак иначе. Причем надо кнопку держать нажатой около 2 секунд.
Куда устанавливать УЗМ
Как уже говорили ранее, реле напряжения можно ставить на входе в квартиру или дом, а можно на все или некоторые группы потребителей. Иногда бывает затруднительно выбрать место для установки УЗМ. Что точно можно сказать — ставится оно после вводного автомата и, чаще всего, после электросчетчика. В принципе, можно поставить и до счетчика, но только в том случае, если согласится эксплуатирующая организация. А они на это согласие дают редкою. Поэтому, обычно, УЗМ ставят после счетчика.
Два варианта схемы с УЗМ
В схеме электропитания может присутствовать еще противопожарное УЗО. Вот где тогда ставить устройство защиты от перенапряжения? Перед противопожарным УЗО или после? Если поставить перед, то при отключении питания оно окажется вне работы. А если после — может быть повреждено в результате скачков. В общем, тут решение принимаются индивидуально. Однозначно можно сказать, что ставить реле напряжения надо до первого ответвления на потребителей.
Подключение в трехфазных сетях
Есть специальные модели защитных модулей для трехфазных сетей — УЗМ-3-63. На это устройство заводятся сразу все три фазы, с выхода подаются дальше. При срабатывании отключаются одновременно все фазы, так что питание пропадает полностью. Это не всегда удобно, так как проблемы обычно возникают с одной из фаз.
Подключение трехфазного УЗМ
Вопрос решается, если поставить по одному УЗМ на каждую фазу. Тогда при перекосе на какой-то фазе остальные будут в работе. Это более удобно. Но такой способ подключения — три однофазных УЗМ — не подходит, если есть трехфазная нагрузка. В этом случае при установке трех отдельных УЗМ, при отключении в одной из фаз, через нагрузку может быть «переток» в соседнюю. Так что выбор за вами.
Чем отличается УЗМ от УЗО
Надо сказать, что реле защиты от перенапряжения в любом его исполнении не заменяет УЗО или автомат защиты. Эти устройства дополняют друг друга, делая защиту более надежной:
- Автомат следит за тем, чтобы не перегревалась проводка.
- УЗО отключает питание при появлении утечек — пробое изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям.
- УЗМ следит за сетевым напряжением, отключая питание если параметры вышли за установленные границы.
Функции различных устройств защиты бытовой электросети
Как видите, все три устройства нужны. Как правило, при сборке щитка для дома и квартиры пренебрегают установкой именно реле напряжения. Это крайне недальновидно, ведь УЗМ продлевает срок эксплуатации электроприборов и электрооборудования в условиях нестабильного напряжения сети. В варианте с детекцией искрения — 51МД и 50МД — оно еще и повышает пожаробезопасность. Что очень актуально в деревянных и каркасных домах, но и не только для них. По статистике около 15% пожаров возникают из-за искры в проводке. Так что отслеживать искрение действительно важно.
Узм 50 зачем нужен и схема подключения
Руководитель и главный редактор сайта, автор статей.
Опыт работы 5 лет.Для защиты домашней электросети от нестабильного электропитания применяют различные средства защиты, например, реле напряжения и устройства защиты от высоковольтных импульсов. Одним из представителей таких изделий является УЗМ-50Ц от ЭКМ «Меандр». В этой статье мы рассмотрим что это такое, как подключить устройство и какое у него назначение.
Описание устройства
Название «УЗМ-50Ц», расшифровывается как «Устройство защиты многофункциональное». Оно предназначено для защиты домашней электросети от повышенного, пониженного напряжения, возникающего при перекосе фаз и при плохом состоянии электросети. Помимо этого УЗМ защитит от разрядов и искрений в электропроводке, а также не слишком мощных высоковольтных импульсов в сети (до 1,2 кВ), так называемых «напряжение помехи».
На лицевой панели УЗМ-50Ц вы увидите минимум органов управления, а именно пару кнопок и семисегментный трёхразрядный индикатор (дисплей, говоря простым языком). На дисплее в реальном времени отображается напряжение или ток. С помощью кнопок производится настройка прибора. Настраиваемые пункты отображаются соответственно на дисплее.
Кнопки имеют двойное назначение: первая – «выбор» или «+», а вторая «Вкл/откл» она же «–».
Как можно видеть по фото, размеры УЗМ-50Ц эквивалентны двум модулям в электрощите на дин-рейке, габариты по ширине 35 миллиметров.
Давайте рассмотрим основные технические характеристики УЗМ-50Ц:
Внимание! Осторожно затягиваете винтовые клеммы, их максимальный момент – 3 Нм.
Аналоги у этого производителя
Стоит отметить, что УЗМ-50Ц не первый защитный прибор в линейке производителя, он пришел на смену популярному УЗМ-51М. Главное отличие от УЗМ-51М заключается в том, что модель «51М» представляла собой реле напряжения с варисторной защитой, его устанавливали чаще всего в паре с вольтамперметром ВАР-М01-083 или подобным.
УЗМ-50Ц совмещает в себе преимущества этих двух устройств в одном корпусе, а занимает всего 2 модуля в электрощите. Выше перечисленные приборы (51М и ВАР) занимали каждый по 2 модуля – итого 4.
На рисунке ниже вы видите линейку подобных универсальных защитных устройств от ЭКМ «Меандр»:
Так выглядит в электрощите три вольтамперметра и УЗМ-51М:
А так УЗМ-50Ц, разница в два модуля ощутима даже для дилетанта:
Схема подключения
Давайте разберемся, как подключить УЗМ-50Ц. Схема простая: приходящие фаза и ноль на верхние контакты. К нижним контактам фаза и ноль, которые уходят к нагрузке. Это предпочтительная схема установки. При срабатывании размыкается фаза, при условии правильного монтажа.
Но в инструкции приведена и другая схема. Отличие заключается, например, в подсоединении нуля.
Примечание: для установки УЗМ-50Ц в трёхфазной сети такую схему подключения повторяют трижды для трёх устройств на каждую фазу соответственно. Пример схемы вы видите ниже:
Как работает и как настроить реле
После подачи напряжения на УЗМ-50Ц происходит небольшая задержка времени, она настраивается пользователем от 2 секунд и выше. После включения контактов устройства питание подаётся на нагрузку, а на дисплее высвечивается его величина.
Вы можете настраивать верхний и нижний порог допустимого напряжения, при достижении которого произойдет отключение нагрузки. Настройка позволяет адаптировать прибор под особенности вашей электросети.
Из-за того что из органов управления всего две кнопки, многие пользователи испытывают сложности в освоении управления и настройки устройства. Этот процесс подробно описан в инструкции к прибору.
Просмотреть или скачать инструкцию к УЗМ-50Ц вы можете, перейдя по ссылке: инструкция к УЗМ.
Рассмотрим основные принципы работы с меню устройства. Если коротко нажать на правую кнопку (вкл/выкл или «+»), то реле отключится и нагрузка обесточится, включать обратно таким же образом.
Если коротко нажать на левую кнопку («выбор» или «–»), то начнется переключение режимов. Рассмотрим их по порядку нажатий на «–», а в скобках указано обозначение режима на дисплее:
- (А) Амперметр – сила тока в цепи сейчас.
- (Р) Ваттметр – потребляемая мощность.
- (Uhi) Верхний порог отключения – просто показывает установленный предел, а если в этом режиме зажать кнопку «–» на 5 секунд, то вы перейдете в режим настройки уставки верхнего порога отключения. После этого кнопками «+» и «–» изменяете значение. По умолчанию выставлен 270 Вольт.
- (Ulo) Нижний порог отключения — если зажать кнопку «–» на 5 секунд, то вы перейдете в режим настройки нижнего порога отключения. После этого кнопками «+» и «–» опускаете или поднимаете значение. По умолчанию выставлен 170 Вольт.
- (Ton) Задержка повторного включения – настраивается также, долгим нажатием на «–», по умолчанию – 5 секунд.
- (U^) – показывает до какого уровня максимум повышалось напряжение в сети, для сброса держите «–» 5 секунд.
- (U\/) – минимальное напряжение в сети, сброс аналогично предыдущему.
- (оFF) – количество отключений, сброс аналогично.
Внимание! Для сохранения настроек порогов отключения и таймера ничего не делайте, через 5 секунд это произойдет автоматически.
На видео ниже вы можете увидеть основные особенности УЗМ-50Ц:
Тем не менее, при всем объеме функций, УЗМ-50Ц не является заменой других защитных аппаратов, об этом сказано и на сайте производителя. Поэтому для большей надежности его следует применять в паре с полноценными УЗИП и другими приборами. В первую очередь это связано с тем, что варистор на входе УЗМ стоит не слишком мощный – он способен поглотить лишь до 200 Дж энергии. Поэтому нельзя его рассматривать как полноценный УЗИП, да и схема подключения УЗИП для этих целей задействует «землю». Это устройство можно заменить связкой из реле напряжения, например РН-113 и УЗИП.
На этом мы и заканчиваем рассмотретние характеристик и функций УЗМ-50Ц. Надеемся, теперь вам стало понятно, зачем нужен данный аппарат и как установить его в щитке.
Материалы по теме:
- Зачем нужен кросс-модуль в щитке
- Обзор ограничителя импульсных напряжений ОИН-1
- Что такое помехи в электросети
Автор: Алексей Бартош
Устройства защиты УЗМ 51, 50 М
Оплачивая счета за электроэнергию, мы редко задумываемся о том, какого качества продукт при этом покупается. Разумеется, есть определенные юридические процедуры, которые позволяют привлечь к ответственности (в том числе материальной) поставщиков электричества. Изначально этот ресурс вырабатывается энергетическими компаниями, и через снабжающие предприятия доставляется в наши розетки. Существуют как минимум два стандарта, определяющие характеристики однофазной сети 220 вольт:
- ГОСТ 32144-2013 определяет величину 220 В, 50 Гц с допустимым отклонением ± 10 %: то есть приемлемый диапазон напряжения в розетке 198-242 В;
- ГОСТ 29322-2014 также устанавливает для потребителя значение напряжения 230 В 50 Гц с отклонением ± 10%.
Оба норматива действующие, их не отменяли, и не корректировали по сей день. Установленные ими значения напряжения вполне подходят для большинства бытовых приборов.
Важное замечание: Электроприборы питаются от реального напряжения в сети, а не от нормативных документов. При серьезном отклонении физических параметров, возможен выход из строя оборудования с термическими повреждениями, вплоть до пожара.
То же самое касается трехфазной сетей энергоснабжения 380 В. В случае превышения нормативных значений напряжения, выходит из строя техника.
Возражения на тему работы классических защитных автоматов не принимаются. Если нет превышения допустимого значения силы тока, или утечки тока, автомат или УЗО не сработают.
Какие проблемы существуют в домашней сети и как защитить абонентские сети от расхождения параметров
- превышение допустимого напряжения более, чем на 10 %;
- снижение напряжения в сети (просад) более, чем на 10 %;
- кратковременное скачкообразное повышение или снижение напряжения;
- изменение частоты переменного тока;
- искрение, дуга на контактах при включении мощного потребителя;
- обрыв нуля, как следствие — перекос фазы;
- короткое замыкание на линии или внутри электроприбора.
Часть этих проблем возникает по вине пользователя (содержание оборудования и линий в ненадлежащем состоянии), часть — по вине энергоснабжающей компании. Об этом расскажем подробнее.
Качество энергоснабжения зависит от целого ряда причин:
- изношенность и соответствие проектной нагрузке линий электропередач;
- техническое состояние (и собственно наличие) трансформаторных подстанций на каждой абонентской линии;
- работоспособность автоматики для поддержания параметров электросети в норме;
- распределение нагрузки между фазами;
- законность подключения новых абонентов (бывают случаи превышения нормативов ТУ).
Приведем пример
Условие: трехфазный ввод в многоэтажный дом, общий нуль, фазы «A», «B» и «C» равномерно распределены между подъездами 1, 2 и 3. По какой угодно причине (коррозия, механическое повреждение и прочее) происходит обрыв нуля. В это время 1 подъезд нагружен максимально (бойлеры, электродуховки), 2 подъезд — средняя нагрузка (холодильники, освещение), 3 подъезд — минимальная (пара телевизоров и несколько компьютеров).
Что произойдет с каждой фазой?
- Фаза «A» — 1 подъезд. Напряжение упадет до минимального значения, близко к нулю.
- Фаза «B» — 2 подъезд. С большой долей вероятности, напряжение останется в пределах 220 В, хотя возможно плавающее изменение потенциала.
- Фаза «C» — 3 подъезд. На линии с минимальной нагрузкой напряжение приближается к значению между фазами, то есть порядка 380 В.
Поскольку рабочий ток для каждого подключенного абонента (группы абонентов) не превысил установленного значения, автомат защиты по току не сработает. Электроприборы на линии «C» (3 подъезд) выйдут из строя, в самом тяжелом случае — банально сгорят. Часто такая ситуация приводит к пожару.
Как правило, мы не задумываемся, что схема подключения электроэнергии к нашему счетчику вовсе не однофазная. Это касается не только дачных поселков и небольших деревень. Любая абонентская сеть в городах, будь то Москва или районный центр на Дальнем Востоке, создается по единому принципу.
Можно установить индивидуальную трансформаторную подстанцию или мощный стабилизатор. Но стоимость такого оборудования может превысить потери при аварийной ситуации на линии 220 В. Какой выход? Установить устройство защиты УЗМ.
Информация: Среди домашних электриков пользуются популярностью многофункциональные автоматы УЗИс, которые также защищают от скачков напряжения, дуги или искрения.
По надежности срабатывания и степени защиты — устройства аналогичные. Однако устройство защиты многофункциональное: например, УЗМ 51М, замыкает цепь самостоятельно, после восстановления параметров электропитания. А вот УЗИс надо включать вручную.
Что такое УЗМ, и по какому принципу работает автоматика
По сути, это реле контроля напряжения, предназначенное для прерывания подачи электроэнергии в случае отклонения от параметров. Представьте себе схему, стоящую из модуля контроля, устройства управления и сигнализации, размыкающей системы. Именно так устроено устройство защиты многофункциональное, то есть УЗМ.
УЗМ 50М и УЗМ51М выполнены в стандартном закрытом корпусе шириной 2DIN, и предназначены для монтажа в распределительные шкафы на DIN рейку шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003).
Составные части и описание реле контроля напряжения:
- электронные компоненты управления с механической установкой резисторов срабатывания порогов напряжения;
- LED элементы сигнализации о состоянии питающего напряжения;
- токовый шунт;
- варисторная защита;
- проверочный модуль с кнопкой «тест»;
- мощное электромагнитное реле, обеспечивающее нагрузочное подключение силовых цепей;
Конструктивно все элементы (включая силовые) выполнены на одной монтажной плате. Такая компоновка обеспечивает жесткость конструкции и эффективное теплоотведение от элементов схемы.
Подключение проводников сечением до 35мм² производится через туннельные зажимы высокой прочности с фронтальными винтами. Для исключения ошибок монтажного подключения клеммы снабжены защитными флажками (так называемая защита «от дурака»).
Световая индикация меняет цвет в зависимости от режима энергоснабжения (авария или норма). Пользователь может визуально определить, включено устройство защиты УЗМ 50 или 51М, или нет, а также оценить состояние электросети.
Принципиальная схема устройства:
Управляющая схема реализована на готовом модуле PIC12F683, остальные радиокомпоненты обеспечивают работу электронных ключей, собранных на транзисторах. На схеме хорошо видно, что пороги срабатывания нижнего и верхнего барьера по напряжению обеспечивают переменные резисторы R18 и R19 Регулировка не плавная, а ступенчатая, на 10 положений.
Силовое реле MP25-1 имеет одну пару контактов, только на фазном проводе. Благодаря такой схеме, нулевой провод после реле контроля напряжения УЗМ всегда замкнут, для обеспечения нормальной работы иных защитных автоматов. Кроме того, такая схема прохождения нулевой шины позволяет подключать УЗМ не сквозным прохождением «N» линии, а отводом с одной стороны.
Для защиты от импульсных перенапряжений, возникающих при подключении электроустановок, предназначен мощный варистор 20 мм диаметром.
Собственная схема электропитания обеспечивает работоспособность всех систем прибора, включая силовую обмотку реле MP25-1. Поскольку схема подключения и управления УЗМ 51М должна функционировать при отключенном напряжении на линии, необходимо обеспечить резервный источник питания. Для этого предусмотрен накопительный конденсатор C1, запаса емкости которого хватает на подключение всех модулей защиты и управления.
Особенности эксплуатации устройства защиты УЗМ51М
- Рабочий ток заявлен 80 А, и судя по качеству исполнения рабочих контактов, этот номинал выдерживается.
- Как уже упоминалось при разборе схемы, защитное реле коммутирует только линию фазы. Это не недостаток, а скорее особенность конструкции. Тем более, что при каскадном использовании с иными защитными автоматами, такая схема обеспечивает дополнительные преимущества.
- В контактной группе нет камер-дугогасителей. Это ограничивает область применения: УЗМ нельзя использовать, как автомат защиты от короткого замыкания. Этот недостаток конструкции объясняется массивностью контактов размыкающего реле: для камер просто не нашлось места в корпусе.
- Главная особенность: конструкция силового реле. Оно не является нормально замкнутым или нормально разомкнутым. То есть, любое положение контактов – устойчивое. Это означает, что после срабатывания в любом положении, нет необходимости тратить ток на удержание подключённого электромагнитного сердечника. Это повышает экономичность, одновременно усложняя схему электропитания.
Характеристики УЗМ50М и УЗМ51М
Единственное эксплуатационное отличие серии 50 от 51, в первом варианте пороги напряжения срабатывания фиксированные:
- ограничение напряжения при высоком токе помехи — 1200 В;
- время срабатывания защитного модуля — 25 нс;
- пороги отключения при превышении напряжения (В) для УЗМ 51М: 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290;
- пороги отключения при снижении напряжения (В) для УЗМ 51М: 210, 190, 175, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100;
- внешнее напряжение питания электрической схемы отключения и управления — номинальное 230 В, максимальное 400 В;
- ток нагрузки для контактов реле (без дуги и дребезга) — номинальный 63 А, максимальный 80 А;
- краткосрочный ток (10 мс), после протекания которого не происходит необратимого сваривания контактов — 2000 А;
- ток короткого замыкания, при котором не происходит термического разрушения прибора — 3000 А;
- временная задержка повторного включения — 6 минут или 20 секунд (устанавливается эксплуатантом);
- время срабатывания реле отключения: верхний установленный предел напряжения: 20 мс, нижний установленный предел напряжения: 100 мс.
Корпус вибро и ударопрочный, степень влагозащты IP40. Влагозащита контактной группы (линейные контакты) — IP0.
Важно: Производитель постоянно совершенствует схемотехнику прибора, каждая новая версия (при сохранении заводского индекса) отличается от предыдущей более совершенным качеством. Юридически это укладывается в декларацию: «производитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию с целью улучшения потребительских свойств».
Схемы подключения устройства защиты УЗМ51М
Монтаж прибора стандартный: в общую линейку на рейки DIP 35 мм с помощью быстозажимных фиксаторов.
Никаких ограничений по взаимному размещению для УЗМ нет: ни температурных, ни монтажных.
Подключение в однофазную сеть осуществляется следующим образом:
- фазная линия подводится к контактам «L» вход (IN) и выход (OUT);
- фиксация производится с помощью трех типов отверток, с одинаковой степенью надежности;
- нулевая линия «N» может подключаться тремя способами:
- одностороннее подключение к любому контакту «N»;
- сквозное подключение с обеих сторон, как в обычном автомате защиты;
- подключение с принудительным размыканием линии «N» на входе, для ручного отключения УЗМ по признаку «отсутствует нуль».
Подключение в трехфазную сеть (применяются три устройства):
- фазные линии подводятся к контактам «L» вход (IN) и выход (OUT), как и при однофазном подключении;
- нулевая линия «N» подключается односторонне, на входную сторону автоматов УЗМ.
Устройство защиты УЗМ-50М УХЛ2
Устройство защиты многофункциональное УЗМ-50М (далее Устройство) предназначено для:
- отключения оборудования при выходе значения напряжения в однофазных сетях за установленные параметры;
- защиты оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения, вызванных срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети двигателей, пускателей (и т.д.), тем самым предотвращая выход оборудования из строя и его возможное возгорание;
ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА
После подачи напряжения устройство выдерживает время перехода в режим готовности (5 секунд). При этом индикация не работает. Если напряжение питания находится в допустимых пределах, то индикатор («норма/авария») начинает мигать зеленым цветом, указывая на отсчёт выдержки времени включения (по умолчанию 10 секунд). После чего, нагрузка подключается к сети питающего напряжения. При этом индикатор «норма/авария»загорается зеленым цветом, а индикатор «реле» желтым. Возможно ускорить процесс включения нагрузки вручную, путём нажатия на кнопку ручного управления. При аварийном отключении, включение реле происходит автоматически после восстановлении сетевого напряжения до установленного после отсчета времени задержки включения нагрузки (10 секунд или 6 минут). В аварийном режиме Устройство не позволяет подключить нагрузку в ускоренном режиме.
В рабочем режиме Устройство контролирует напряжение питающей сети и параметры сети подключенной нагрузки. При появлении в сети высоковольтных импульсов напряжения встроенный варистор шунтирует их до величины безопасной для оборудования. При отклонении напряжения сети от заданных порогов срабатывания начинается отсчет задержки отключения нагрузки (0,2 с для верхнего порога и 10 секунд для нижнего порога срабатывания). После окончания отсчета нагрузка отключается от сети. Если в процессе отсчета напряжение сети вернется в заданные пороги, отсчет времени сбросится и отключение нагрузки не произойдет.
Временя задержки повторного включения имеет 2 фиксированных значения — 10 секунд или 6 минут
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
- Возможно применение в сетях любой конфигурации; TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ;
- Не заменяет другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.);
- При кратковременных (менее 0.5с) провалах сетевого напряжения, не отключает нагрузку;
- Номинальный ток коммутации 63А
- Двухпороговая защита от перенапряжения(задержка срабатывания): >265В/(0,2с), >300В ±15%/(20мс)
- Двухпороговая защита от снижения напряжения /(задержка срабатывания): < 170В/(10с) и
- Встроенная варисторная защита от импульсных скачков сетевого напряжения
- Фиксированная программируемая задержка повторного включения — 10 секунд или 6 минут
ВНИМАНИЕ! При срабатывании устройства разрывается только фазный провод. Нулевой провод N проходит на сквозь для удобства монтажа и не коммутируется. Допускается подключение вывода N только с одной стороны (Например при подключении к трёхфазной сети трёх УЗМ можно объединить нулевые выводы с одной стороны).
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ
Дополнительную информацию о параметрах и режимах работы устройства Вы можете найти в паспорте изделия (вкладка «файлы») .