Содержание
- Обзор УЗМ-50Ц: что это за аппарат и как его подключить
- Описание устройства
- Аналоги у этого производителя
- Схема подключения
- Как работает и как настроить реле
- Что такое УЗМ 51М в электрике — характеристики, схема подключения
- Назначение и область применения
- Принцип работы
- Внешний вид и конструкция
- Основные технические характеристики и габариты
- Схемы подключения
- Плюсы и минусы устройства
- Аналоги УЗМ-51М
Обзор УЗМ-50Ц: что это за аппарат и как его подключить
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:
Автор: Алексей Бартош
Источник
Что такое УЗМ 51М в электрике — характеристики, схема подключения
Допустимое отклонение напряжения является одним из самых важных критериев при определении качества электроэнергии и не должно превышать ±10% от 230 В согласно ГОСТ 29322-2014. Перепады напряжения негативно сказываются на работе электрических приборов и могут привести к их поломке. Для избежания этого применяют различное оборудование, среди которого выгодно отличается своими характеристиками устройство защиты от перепадов напряжения УЗМ-51М, выпускаемое электротехнической компанией «Меандр».
Назначение и область применения
УЗМ-51М (устройство защитное многофункциональное) применяется для предохранения электрооборудования от скачков напряжения в однофазных электросетях любых помещений.
Данное устройство отключает источники потребления при увеличении или уменьшении питающего напряжения, а также гасит его импульсные высоковольтные скачки. Причины возникновения этих отклонений могут быть разные:
- перегрузка трансформаторных подстанций;
- включение мощных асинхронных двигателей и сварочных аппаратов;
- короткое замыкание или обрыв нулевого провода;
- попадание молнии в питающую ЛЭП.
УЗМ-51М обычно применяют в бытовых электросетях, устанавливая после электросчётчика и автоматического выключателя на вводе электропитания в помещение. Его также можно использовать в трёхфазных сетях.
Важно. Для полноценной комплексной защищённости УЗМ-51М устанавливают вместе с другими устройствами защитного отключения.
Принцип работы
С помощью регуляторов, установленных на корпусе прибора, можно выставить предел срабатывания реле по верхнему напряжению от 240 В до 290 В и по нижнему от 210 В до 100 В.
При подключении к питающей сети индикация на УЗМ-51М не срабатывает в течении первых 5 с. Мигание зелёного индикатора указывает на то, что происходит тестирование напряжения. Если оно соответствует заданным параметрам, электромагнитное реле включается, и об этом сигнализирует равномерное свечение жёлтого и зелёного светодиодов.
Справка. Ускорить запуск защитного устройства можно нажатием кнопки «Тест».
В нормальном режиме работы контроллер УЗМ-51М постоянно следит за величиной напряжения, а варистор демпфирует его импульсы до допустимой величины.
Работа световой индикации отличается при различных аварийных режимах.
Мигающий красный индикатор предупреждает о том, что напряжение значительно превысило норму.
Если жёлтый светодиод погас, а красный горит непрерывно, значит, напряжение превысило установленную величину, и реле отключило нагрузку.
Мигающий сигнал зелёного индикатора показывает, что начался отсчёт времени повторного включения.
Зелёный и жёлтый светодиоды, горящие постоянно, сигнализируют, что напряжение полностью нормализовалось, и реле включено.
Внимание. Время повторного включения можно устанавливать только на 10 секунд и на 6 минут.
Если на панели начинает мигать зелёный светодиод при постоянно горящем жёлтом, значит, входящее напряжение сильно уменьшилось.
Мигающий нижний индикатор, поменявший зелёный цвет на красный, сигнализирует, что начался отсчёт времени отключения электромагнитного реле.
Вспыхивающий с частотой в две секунды красный светодиод и погасший жёлтый оповещают о выключении реле.
При нормализации напряжения сигнализация работает, как и в первом случае.
Поочередно вспыхивающий красный и зелёный свет напоминают о запуске устройства повторным нажатием тестовой кнопки.
Внешний вид и конструкция
УЗМ-51М, как и другие устройства модульного исполнения, крепят на стандартную DIN-рейку. Корпус реле пластмассовый, с двумя верхними и двумя нижними клеммами туннельного типа.
Спереди на панели установлены два вращающихся регулятора, задающие максимальный и минимальный пределы напряжения для срабатывания реле, два прозрачных глазка и между ними кнопка «Тест».
Свечение нижнего глазка красным цветом означает включение аварийного режима. Свечение зелёным показывает, что всё в норме. Если верхний глазок светится жёлтым цветом, значит, контакты электромагнитного реле замкнуты.
Тестовая кнопка не только включает и отключает прибор, но с её помощью также задаётся время повторного включения.
Внутри корпуса расположены электромагнитное реле, микроконтроллер и варистор. Контакты реле разрывают фазный провод, а нулевой проходит шиной напрямую через корпус.
Основные технические характеристики и габариты
- УЗМ-51М работает при номинальном напряжении 220 В с частотой 50 Гц;
- максимальное напряжение — 440В с частотой 50 Гц;
- номинальный ток — 63 А;
- максимальный ток — 80А;
- номинальная мощность нагрузки — 15,7 кВт;
- максимальная мощность — 20 кВт;
- максимальная энергия поглощения — 200 Дж;
- при повышении напряжения порог отключения можно менять от 240 в до 290 В;
- при понижении напряжения можно менять от 100 В до 210 В;
- отклонение пороговых величин не более 3 %;
- импульсная защита срабатывает за время менее 25 нс;
- есть возможность переключения времени повторного включения с 10 с на 6 мин;
- температура эксплуатации от -25°С до +55°С;
- габаритные размеры — 83х35х67 мм;
- масса — 140 гр;
- срок службы не менее 10 лет.
Схемы подключения
На Рис.1 показана типовая схема подключения УЗМ-51М.
На Рис. 2 представлена схема, допускающая подключение нулевого провода только с одной стороны, что даёт возможность объединять нулевые выводы на одном общем клемнике.
На Рис. 3 показана схема, позволяющая отключать нагрузку дополнительным выключателем.
Плюсы и минусы устройства
К положительным сторонам относятся:
- небольшая цена по отношению к качеству и сроку службы;
- возможность самостоятельно регулировать величину порогового напряжения;
- небольшие габариты (занимает два модульных места в щитке);
- маленькое сопротивление;
- маленький вес;
- простота и надёжность подключения.
Недостатков практически нет. Желательно наличие дисплея.
Аналоги УЗМ-51М
Промышленностью выпускается большое количество устройств, сходных по назначению с УЗМ-51М. Наиболее популярные из них : PH-111; DigiTop; Zubr.
Сравнительная таблица
Марка реле напряжения | УЗМ-51М | PH-111 | DigiTop | Zubr |
---|---|---|---|---|
Номинальный ток, А | 63 | 16 | 63 | 63 |
Верхний предел напряжения, В | 290 | 280 | 270 | 280 |
Нижний предел напряжения, В | 100 | 160 | 120 | 120 |
Время срабатывания, с | 0,02 | 0,1 | 0,02 | 0,05 |
Место в щитке, кол-во модулей | 2 | 2 | 3 | 3 |
Время повторного включения, с | 10 или 360 | От 5 до 900 | От 5 до 900 | От 3 до 600 |
Индикация уровня напряжения на экране | нет | нет | да | да |
Как видим, многофункциональное устройство защиты УЗМ-51М не уступает по своим параметрам другим аппаратам этого типа, а по отзывам пользователей оно доказало свою надёжность проверкой временем.
Что такое реле напряжения и для чего оно нужно в квартире
Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением
Как установить дверной электрический звонок — пошаговая инструкция
Обзор однофазного электрического счетчика Энергомера СЕ 101
Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы
Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142
Источник
Помимо традиционных автоматов и УЗО в квартирах и частных домах широко применяются устройства защиты многофункциональные. Одним из них является прибор УЗМ-50Ц, обозначаемый еще в виде УЗМ-50С. Он защищает домашние электрические сети от резких скачков напряжения в сторону увеличения или уменьшения, возникающих из-за перекоса фаз или аварийного состояния проводов. Также УЗМ-50Ц обеспечивает защиту от импульсов малой мощности (до 1,2 кВ), разрядов и искрения электропроводки.
Назначение
Данные устройства выполняют сразу несколько функций:
- Быстрое отключение оборудования и электроприборов в однофазных сетях в случаях выхода параметров напряжения за установленные граничные пределы. Точно так же защита срабатывает и при обрыве нулевого проводника.
- Защита оборудования и других подключенных нагрузок на данном объекте от влияния скачков напряжения импульсного типа, произошедших в результате работы расположенных поблизости источников таких импульсов. В этом случае все приборы и электронная аппаратура оказываются надежно защищенными от разрушений и возможного возгорания.
Защитные устройства полностью контролируют состояние напряжения и предупреждают возможные причины, вызывающие срабатывание. После отключения в аварийном режиме устройство защиты УЗМ включается автоматически, когда сетевое напряжение приходит в норму. Такое включение происходит через определенное время задержки, настраиваемое пользователем.
Подобная защитная аппаратура может применяться при любых конфигурациях электрических сетей – TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Вместе с тем, ее использование вовсе не отменяет традиционные средства защиты – автоматы, УЗО и другие.
Кроме защиты, УЗМ-50Ц снижает пусковые токи при подключении нагрузок емкостного типа. В этом случае контакты реле замыкаются при нулевом значении сетевого напряжения, когда оно переходит через нулевой проводник.
Конструкция
Все органы управления УЗМ-50Ц сосредоточены на передней панели. Сюда входят две основные кнопки и трехразрядный индикатор, он же небольшой дисплей, включающий семь сегментов. На экране в режиме реального времени поочередно отображаются показатели тока или напряжения. Кнопки предназначены для настроек прибора в нужном режиме, а их результаты отображаются на дисплее.
Каждая из кнопок может выполнять две функции. У 1-й основное назначение – поочередно «выбор» или «плюс», а у 2-й – включение-отключение или «минус». С их помощью настраиваются пороги отключения в сторону уменьшения или увеличения.
С лицевой стороны расположены также светодиодные индикаторы. Один из них двухцветный – зеленого и красного цвета, показывающий нормальное или аварийное состояние, а другой – желтый, отображающий функцию «реле».
Ширина прибора равняется двум стандартным модулям по 17,5 мм и в итоге составляет 35 мм. Устройство монтируется на ДИН-рейку, шириной все те же 35 мм. На выходе установлено мощное реле и варистор, выполняющий защитную функцию. Предусмотрено переднее подключение проводов, а туннельная конструкция клемм надежно зажимает провода общей площадью сечения до 25 мм2. Снизу корпуса выведен проводник НВЗ-0,75 длиной 0,5 м, соединяемый с нейтральной шиной.
Принцип работы
После того как напряжение подано на защитное устройство, происходит задержка по времени в течение 5 секунд, а индикаторы находятся в выключенном состоянии. В случае нормального состояния напряжения, индикатор в этот период начинает моргать зеленым цветом, а дисплей показывает остаток времени до включения устройства. По окончании временной задержки нагрузка подключается к питающему напряжению, а зеленый светодиод перестает мигать и горит постоянно.
Если в период задержки и отсчета времени напряжение выйдет за нормативные рамки срабатывания, то отсчет прекратится и будет сброшен. На индикаторе вместо зеленого появится красный цвет, а на дисплее высветится величина напряжения в данный момент.
В обычном рабочем состоянии УЗМ-50Ц осуществляет постоянный контроль напряжения. Если в сети внезапно появляются высоковольтные импульсы, в действие вступает варистор, шунтирующий их до безопасного значения. В случае выхода питающего напряжения за рамки установленных порогов, начинается отсчет временной задержки до срабатывания прибора. Для верхнего предела она составляет 0,2 с, а для нижнего – 10 с. Если за это время напряжение не придет в норму, нагрузка будет отключена от сети.
При возврате его к норме начнется отсчет времени до повторного включения, что по умолчанию составляет 10 с. После этого нагрузка будет подключена к питанию.
Характеристики
Номинальное значение питающего напряжения для УЗМ-50Ц составляет 230 вольт, с частотой 50 Гц. Основные показатели измеряются в диапазонах: напряжение – от 30 до 440 В, ток – от 0,6 до 65 ампер, мощность – от 0,18 до 20 кВт. Величина относительной погрешности измерений для тока составляют 2%, для напряжения – 1%.
При выборе реле напряжения УЗМ необходимо учитывать и другие показатели, имеющие важное значение:
- При повышенном напряжении рамки отключения, поддающиеся регулировке, находятся в пределах от 240 до 295 В.
- Те же самые показатели для пониженного напряжения составляют от 100 до 190 В.
- Фиксированные пороги отключения: для верхнего предела – 300 В, для нижнего – 80 В.
- Отключение нагрузки в случае превышения потребляемой мощности производится в регулируемых пределах от 0,5 до 14,5 кВт.
- Величина задержки включения или повторного включения может быть отрегулирована в пределах от 3 до 999 секунд.
Потребление реле напряжения для собственных нужд совсем незначительное. Расход электроэнергии составляет не более 2,2 Вт*ч, а потребляемая мощность не превышает 2,2 Вт. Номинальный нагрузочный ток – 63 А, при подключении медных проводников, площадью сечения не ниже 16 мм2. Номинальная величина мощности подключенной нагрузки – 15,7 кВт.
Ток перегрузки и время его воздействия, при которых не наступает сваривание контактов составляют 3000/10 А/мс. Прибор УЗМ-50Ц УХЛ4 может нормально работать в температурном диапазоне от -25 до +55 градусов. Устройство способно выдерживать токи короткого замыкания без каких-либо разрушений – до 6 тысяч ампер. Маркировка АС230В означает номинальный ток.
УЗМ-50Ц может размещаться в любом положении и функционировать в круглосуточном режиме. При соблюдении всех условий и правил эксплуатации, срок службы УЗМ достигает 10 лет.
Схема подключения УЗМ-50Ц
Существуют разные варианты подключения прибора фирмы Меандр УЗМ-50Ц. В первом случае (рис. 1) на вводе фазный и нулевой проводники подключаются к верхним контактам. Снизу прибора также имеются контакты, от которых фаза и ноль уходят к нагрузке. Эта схема используется чаще всего, и при срабатывании происходит размыкание фазы. Другая схема (рис. 2) используется редко и отличается включением в работу нулевого провода.
Если устройство защиты УЗМ-50Ц устанавливается в трехфазной электрической сети, схемы подключения, рассмотренные выше, используются отдельно для каждой фазы. То есть для нормальной работы потребуется три защитных устройства.
Настройка
Эффективность работы прибора во многом зависит от его правильной настройки. В первую очередь настраиваются верхние и нижние границы допустимой величины напряжения, достижение или превышение которых приведет к отключению нагрузки. Таким образом, аппаратура может быть настроена под индивидуальные особенности конкретной сети.
Все настройки выполняются двумя кнопками, связанными с меню, и не представляют особых сложностей:
- Правая кнопка – «включение-выключение» или «плюс». При коротком нажатии на нее произойдет отключение реле и обесточивание нагрузки. Обратное включение выполняется аналогично.
- Левая кнопка – «выбор» или «минус». Короткое нажатие на нее приводит в действие режимы переключения. Они сменяются между собой в установленной последовательности после каждого нажатия на «–».
После нажатий левой кнопки на дисплее высвечиваются определенные рабочие режимы, обозначаемые следующими символами:
- (А) – амперметр. Показывает силу тока, действующую в данный момент.
- (Р) – ваттметр. Соответствует потребляемой мощности.
- (Uhi) – показывает величину установленной верхней границы отключения. Нажатие кнопки «минус» перекинет в настройки, где можно изменить это значение.
- (Ulo) – размеры нижнего порога отключения. Регулируются так же, как и в предыдущем случае.
Более подробно все настройки внесены в инструкцию по эксплуатации.
Продолжение бесконечной серии обзоров об однофазных реле контроля напряжения:
После откровенно неудачного УЗМ-50Ц, производитель выпустил модифицированную версию данного реле и предоставил её для проверки.
Что-же, попробую найти все отличия и улучшения
Если очень кратко — от старого устройства осталось одно название, изменили почти всё: корпус, силовые клеммы, силовое реле, электрическую схему, прошивку.
Ну а подробности ниже…
Продаётся всё в той-же синей коробочке с окошком и штампом даты выпуска
В комплекте само устройство и бумажный паспорт от предыдущей версии
Корпус модифицировали по образцу УЗМ-51М 2019
Поставили более мощные силовые клеммы со шторками
Всё это можно только приветствовать.
Внутренности…
Саморезы под пломбой и защёлкой
К монтажу претензий нет, всё собрано аккуратно, но флюс местами не отмыт.
Схема
Описание работы можно почитать в обзоре старого УЗМ-50Ц
Для удобства сравнения, все изменения по пунктам, новое УЗМ везде справа:
1. Другой корпус, кнопки управления закрыты плёнкой, саморезы вместо защёлок.
2. Клеммы более мощные с защитными шторками
3. Установлено более мощное заказное силовое реле MP26 вместо MP25-1. Теперь его научились ставить без перекоса и без доработки кусачками
4. Нулевая шина жёстко закреплена на плате, что позволило отказаться от изоляционной прокладки.
Всё это заметно повысило технологичность сборки устройства.
5. За счёт снижения потребляемого тока (в ущерб яркости цифрового индикатора), производитель существенно упростил систему питания — теперь она стала просто линейной резистивной без каких-либо импульсных преобразователей.
6. Сильно понизили яркость цифрового индикатора. Теперь его хорошо видно только во мраке и ночью. Более светлое защитное стекло не шибко помогает делу. Если на кнопки не нажимать 50 секунд, цифровой индикатор притухает очень сильно и показания считываются с большим трудом. По сообщению производителя, это сделано для снижения нагрузки на источник питания. Я с ним согласен, но всё-же не стоило так сильно снижать яркость индикатора в ущерб удобству работы.
Сравнение яркости индикаторов старого и нового устройства.
Хорошо видно, что индикатор нового устройства в ждущем режиме плохо читается, считаю это минусом.
7. Убрали дополнительный мелкий варистор собственной защиты электронной схемы. Это скорее минус, т.к. входной варистор 680V не сможет гарантированно защитить 800V мосфет VT1 при возникновении импульса перенапряжения. При амплитуде импульса всего 5А напряжение на варисторе превысит 1000В и транзистору придётся несладко
Производитель по моей просьбе дополнительно провёл испытания на пробивной установке 4кВ для проверки этих предположений и устройство их успешно выдержало, но я — бы всё-же поставил дополнительный защитный варистор например так:
Заодно тут на схеме показал ещё несколько мелких полезных доработок.
8. Изменили номиналы делителей цепей ООС R14 R15 и R13 R16 для снижения чувствительности к сетевым наводкам. Именно это я и предлагал сделать в обзоре старого УЗМ-50Ц, производитель видимо прислушался к советам и это ему в плюс
9. Изменён номинал резистора R3 в делителе контроля напряжения для его разгрузки от перенапряжения. Теперь напряжение распределяется равномерно между R3 R11 R10 (по половине входного). Я предлагал производителю разделить R3 на два резистора, что ещё более эффективно, но он решил проблему по своему, что тоже неплохо.
10. Защищать эмиттерный переход транзистора VT4 от обратного тока производитель не стал несмотря на все мои доводы. Ну, тут либо доводы оказались неубедительными, либо проблема надумана, но я остаюсь при своём мнении.
11. Зачем-то сильно снизили номиналы затворных резисторов со 100кОм аж до 1кОм. На работу не влияет, но выглядит странно.
12. Добавлена функция ограничения потребляемой мощности в пределах 0,5-14,5кВт с регулируемой задержкой отключения 10-999 секунд и парольной защитой.
Данную функцию следует использовать с осторожностью, т.к. неправильными действиями можно вывести устройство из строя, введя ограничение мощности и случайный пароль, который естественно будет забыт. Самостоятельного сброса забытого пароля не предусмотрено.К тому-же, установленный единожды пароль сбросить уже нельзя, его можно только поменять на другой
К сожалению, никакого ограничения на количество срабатываний ограничителя мощности нет — питание будет отключаться — включаться постоянно по превышению мощности.
13. Яркость свечения жёлтого светодиода также была немного снижена, на глаз это почти не заметно.
14. Добавлен зелёный светодиодный индикатор, который горит когда потушен красный. Т.е. сейчас вместо мигания красного индикатора он перемигивается красный-зелёный.
Для проверки времени срабатывания реле, опять собрал стендик по этой схеме
Развёртка 150В / 5мс
Защитные функции реле контроля напряжения остались без изменений — оно по прежнему контролирует только отрицательную полуволну сетевого напряжения относительно N и отключает реле всегда на спаде положительной полуволны.
При скачке напряжения с 230В до 400В, время отключения составило от 15мс до 35мс, что заметно быстрее, чем в предыдущей версии (до 50мс).
Проверил правильность отображения напряжения и тока — всё в допуске, Меандр традиционно нормально калибрует свои устройства.
Теперь немного о плохом
Во время проверки реле на максимальном напряжении 440В, почуял неладное — запах чего-то перегретого (радиолюбители меня поймут). После разборки и проверки выяснилось, что транзистор VT1 явно перегревается. В данной схеме устройства основная мощность собственного источника питания выделяется на полевом транзисторе VT1, который подключен по схеме линейного стабилизатора напряжения. Транзистор стоит в корпусе IPACK без охлаждения теплоотводящей поверхности и при работе на максимально-допустимом сетевом напряжении 440В очень сильно нагревается. Через него протекает ток 4-5,6мА в зависимости от режима работы индикатора и мощность рассеивается порядка 1,5Вт.
Нагрев транзистора при этом более 160 градусов, что превышает все допустимые пределы.
Причём следует иметь в виду, что устройство работало в открытом виде и сама термопара дополнительно охлаждала транзистор.
Работа при сетевом напряжении до 300В к перегреву этого транзистора не приводит, т.е проблема проявляется только при аварийном сетевом питании.
В данном случае, правильнее было-бы ставить транзистор в корпусе DPACK (STD1NK80ZT4, STD3NK90ZT4 и т.п.) и более эффективно использовать печатную плату и её металлизацию для его охлаждения. Места на плате вполне достаточно для такой его установки. Производитель пообещал в следующей модификации поправить эту неприятность
Со своей стороны, было решено простыми подручными средствами улучшить режим работы этого несчастного транзистора для продолжения испытаний. Вырезал из латуни пластину 12х18мм толщиной 0,6мм и припаял её к этому транзистору и резистору, который электрически соединён с его стоком.
Опять проверил режим работы в точно таких-же условиях
Ну это-же совсем другое дело! Температура понизилась до 95 градусов и вполне безопасна для длительной работы транзистора в таком режиме
После доработки, дополнительно проверил реле на предельном для варистора напряжении 480В в течение часа — проблем не возникло.
Проблему очень низкой яркости индикатора частично решил заменой резисторов R4-R6 2кОм на резисторы 510Ом. Хотелось-бы ещё яркость повысить, но возрастающее энергопотребление и рассеиваемая мощность не позволяют это сделать.
Косяк с ложным переключением режима отображения при кратковременном пропадании напряжения так и не был устранён, хотя обещали…
Производитель опять пообещал поправить его в следующей прошивке, придётся подождать
Бумажную инструкцию положили от старой версии, поэтому пришлось скачивать и распечатывать новую инструкцию с официального сайта Паспорт
Вывод: производитель кардинально доработал своё устройство, но только время и статистика покажет насколько оно стало лучше (или хуже) прежнего
Лично мне данное УЗМ-50Ц почти понравилось, хотя и там есть досадные недостатки, которые, я надеюсь, со временем скорее всего будут устранены.
Спасибо за внимание, продолжение следует…
Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Продолжение серии обзоров об однофазных реле контроля напряжения, начатое PH-260t
УЗМ-50Ц появились в продаже с середины 2017 года.
Всего их было выпущено несколько модификаций — с разным оттенком цвета корпуса (розовый, желтоватый, светло-серый) и разным цветом светодиодов (зелёно-красный либо жёлто-красный).
Мне в руки попала глючная версия августа 2018 в светло-сером корпусе с жёлто-красным светодиодом и слабыми клеммами. Исправленные УЗМ-50Ц выпускают с зимы 2018 года, а с новыми умощнёнными клеммами всё никак делать не начнут, только обещают
По поводу брака, производитель написал письмо с объяснениями, но очевидно это только часть информации
Письмо
Продаётся в унифицированных картонных коробочках с окошком для идентификации содержимого
Комплектация: УЗМ-50Ц + паспорт
Корпус компактный шириной 2 модуля
Сбоку нарисована схема подключения, на ДИН рейке фиксируется пластиковой защёлкой
Входные и выходные клеммы нормально подписаны
Нулевая шина проходящая и не коммутируется
Корпус скрепляется защёлками и дополнительно склеен.
Корпус выполнен из светло-серого глянцевого ПВХ пластика, горение не поддерживает, ниже будет проверка
Индикатор красный трёхразрядный, способен отображать текущее входное напряжение, ток потребления, потребляемую мощность и настройки прибора.
Две кнопки позволяют управлять и настраивать прибор.
Глазок индикатора показывает текущий режим работы УЗМ.
Структура меню очень простая и понятная
Кнопка + позволяет принудительно включит и отключить нагрузку
Кнопка — по кольцу переключается просмотр:
— текущее входное напряжение
— текущий потребляемый ток
— текущая потребляемая мощность
— верхний порог отключения (по умолчанию 270В, но можно изменить от 240В до 295В удерживая кнопку -)
— нижний порог отключения (по умолчанию 170В, но можно изменить от 100В до 190В удерживая кнопку -)
— задержка повторного включения (по умолчанию 10с, но можно изменить от 2с до 999с удерживая кнопку -)
— максимальное значение напряжения в сети (показания можно сбросить удерживая кнопку -)
— минимальное значение напряжения в сети (показания можно сбросить удерживая кнопку -)
— количество отключений устройства (показания можно сбросить удерживая кнопку -)
К программной части серьёзных претензий нет, программисты в Меандре работают на совесть (но мелкие глюки конечно-же есть)
Предупреждений о приближении к верхнему порогу отключения (как в УЗМ-51М) — отсутствует. При превышении напряжения верхнего порога отключается сразу, по нижнему порогу отключается с задержкой 10 секунд, что весьма правильно.
Устройство состоит из двух неразъёмных печатных плат — основной и индикации с управлением.
Назначение электрокартона — предотвратить случайное замыкание нулевой шины с печатной платой. Решение так себе — изоляционная картонка выглядит как-то несерьёзно в таком ответственном устройстве.
По внутренней конструкции видно, что производителю с большим трудом удалось запихнуть всю начинку в двухмодульный корпус, причём не обошлось без жертв.
— Производителю пришлось вручную срезать с реле торчащий шпинёк контроля и ручного управления его положением, т.к. иначе он упрётся в плату индикации
— Штыри перехода на плату индикации упёрлись в силовое реле и не позволили ему сесть на своё место — оно припаяно наперекос.
Все силовые шины — медные никелированные 6,5 х 1,5мм (10кв.мм)
Клеммные скобы — оцинкованная сталь, винты M5 оцинкованная сталь, шлиц комбинированный.
Окна для силового подключения 7х7мм позволяют зажать моножильный провод до 35кв.мм и многожильный до 25кв.мм
Традиционно — принципиальная электрическая схема УЗМ-50Ц
УЗМ уже было в эксплуатации, сам его не покупал — отдал коллега за ненадобностью. Устройство пришло полурабочее — вроде-бы и работает, но при механическом воздействии на корпус всё тухнет.
Как оказалось, дефект был в низком качестве дросселя L2 — он намотан очень тонким проводом, который отвалился в месте пайки вывода. При выпайке, дроссель рассыпался и его пришлось менять — на некоторых фото он уже заменён (в увеличенном габарите).
В качестве дросселя L1 использован постоянный резистор 150 Ом. Решение вполне приемлемое.
На VT1 собран дискретный линейный стабилизатор напряжения, который ограничивает амплитуду напряжения на импульсном стабилизаторе тока D1 на уровне 220В. Одобряю решение, точно так-же реализовано в ихнем индикаторе ВАР-М01
D1 — импульсный стабилизатор тока (драйвер) на 30мА.
VD1 + VD6 задают величину питающего напряжения для работы силового реле на уровне 30В
С3 — накопительный конденсатор для импульсного управления силовым реле.
DA1 — линейный интегральный стабилизатор напряжения для питания контроллера.
На VT4 собран детектор нулевого напряжения для коррекции момента коммутации реле. На базу транзистора VT4 вместо максимально-допустимого обратного напряжения -5В при токе не более 0,1мкА подаётся часть сетевого напряжения через токоограничивающий резистор R11. Это недопустимо, т.к. приведёт к постепенной деградации транзистора вплоть до выхода его из строя. Да, древние транзисторы типа КТ315 допускали обратное включение эмиттерного перехода в качестве стабилитрона, но с современными такой фокус не проходит. Исправляется шунтированием перехода Б-Э любым диодом катодом на базу, что я сразу и сделал в удобном месте прямо на контакты кнопки.
Резистор R3 делителя входного напряжения работает с перегрузкой по напряжению. На нём падает 2/3 входного напряжения и при максимальном входном напряжении 440В (амплитуда 620В) получается аж 413В. Это при том, что обычно максимальное рабочее напряжение резистора SMD 1206 составляет всего 200В — пример, широко распространённые SMD резисторы Vishay
По собственному опыту — SMD резисторы в таком режиме долго не работают. По уму, R3 надо было составить из двух последовательно подключенных резисторов SMD 1206 по 510кОм.
Как надо было делать этот узел
Между затворами VT2 VT3 и контроллером отсутствуют защитные резисторы (номиналом около 10кОм). Они нужны для защиты пинов контроллера от коммутационных помех, а также защищают их при пробое транзисторов.
Реле управляется ключами VT2 и VT3 (IRLML0040), которые относительно низковольтные – на 40В. Лучше было поставить IRLML0060 на 60В или IRLML0100 на 100В.
DA2 — двухкаскадный усилитель напряжения сигнала с токоизмерительного шунта на базе двухканального Rail-to-Rail Input/Output операционника MCP6L02E. Усиливает только отрицательную полуволну тока.
Сигнал с первого каскада усилителя используется при измерении больших токов с невысокой точностью, сигнал со второго каскада помогает точнее измерять малые токи.
R19 задаёт небольшое начальное смещение для устранения зоны нечувствительности на малых токах.
Данный узел выполнен безграмотно и об этом будет написано ниже.
Мощный входной варистор на 680В помогает защитить нагрузку от импульсных перенапряжений. Его необходимость неоднозначна, т.к. это элемент повышенной опасности и ему место подальше от внутренних пластиковых щитов, куда обычно и ставят реле напряжения.
Маломощный варистор на 680В защищает само устройство от импульсных перенапряжений.
Входное напряжение отображается вполне корректно в пределах допуска
Но вот с током беда — даже при его отсутствии индикатор постоянно кажет гуляющий паразитный ток 1,2-1,5А.
Та-же ерунда с мощностью — при отсутствии потребления, прибор показывает 0,3-0,4кВт. Тщательная проверка показала, что это происходит из-за паразитной наводки на высокоомные цепи делителей R14-R15 и R13-R16. Достаточно просто руку поднести к УЗМ и ток побежал вверх… Это явный просчёт производителя. Номиналы резисторов делителей необходимо было делать минимум на порядок меньше установленных. Именно так я и сделал — заменил резисторы обоих делителей — паразитный ток сразу пропал
Правда ток меньше 0,6А прибор всё равно не показывает из-за программного ограничения.
После переделки по данной схеме, токи от 0,6А и выше измеряются адекватно
Контроллер данного устройства никак не контролирует выходное напряжение после реле, что весьма печально, т.к. залипание и отгорание контактов никак не проверяется.
Проверка защиты
С защитой нагрузки в устройстве всё нормально. Защита срабатывает быстро и чётко.
Включение реле при ручном управлении кнопкой происходит в момент перехода сетевого напряжения через ноль в обе полуволны напряжения.
Включение реле после выдержки времени также происходит в момент перехода сетевого напряжения через ноль но только на отрицательную полуволну напряжения.
Включение реле в момент перехода сетевого напряжения через ноль — это скорее плюс, т.к. снижается импульсный ток заряда емкостных нагрузок.
Дребезг контактов реле хорошо заметен, но от него никуда не деться
При резком повышении напряжения с 230В до 340В, реле за время 40-50мс отключает нагрузку, причём всегда в положительную полуволну сетевого напряжения. Сам момент отключения не синхронизирован с полуволной.
Скорость отключения реле вполне достаточная для надёжной защиты бытовой техники.
Минимальное напряжение, при котором устройство правильно отображает информацию — всего 35В. Максимальное напряжение 440В я подавал в течении часа, который УЗМ успешно выдержал. Кроме того, соблюдая технику безопасности, я кратковременно подал предельное для встроенного варистора напряжение 480В и проблем это также не вызвало. При этом уровень отображаемого напряжения был в допуске.
Работу на запредельных значениях входного напряжения записал на видео
Проверка пластика корпуса
Плюсы:
Быстродействующая защита от перенапряжения
Неплохой функционал
Простая и понятная структура меню
Нормальное силовое реле
Удобное расположение силовых клемм подключения
Материал корпуса не поддерживает горение
Аппаратные проблемы:
1. Множественные косяки схемотехники, снижающие надёжность работы устройства
2. Контроллер никак не контролирует выходное напряжение и состояние контактов силового реле
3. Силовое реле установлено с перекосом
4. Есть нарекания на качество силовых клемм и винтов, не зря производитель обещает их заменить на умощнённые
Программные недостатки
1. После кратковременного пропадания питания (на 0,5с) происходит стабильное ложное нажатие кнопки — и реле переключается на отображение следующего по счёту параметра (U-A-P) и остаётся в этом режиме.
2. Низкая скорость обновления информации на индикаторе — одно показание за 2 секунды. Это не позволяет отслеживать по индикатору быстрые скачки напряжения в сети. Оптимальная скорость обновления информации желательна не менее двух показаний в секунду.
Особенности:
1. Анализируется только отрицательная полуволна напряжения и тока (относительно клеммы N)
2. Вопреки утверждению производителя, в силовые клеммы подключения ну никак не лезет обжатый наконечником гибкий провод сечением 35мм2. Не очень-то и хотелось, но в паспорте следует писать правду.
Совсем недавно появился интересный видеообзор данного реле, советую посмотреть
youtu.be/bVWYHEhcK4o
Вывод: надёжность работы устройства в целом определяется самым слабым его звеном, которых тут предостаточно, поэтому я не могу рекомендовать данное устройство в таком виде, пока есть критичные косяки и нарекания. Не знаю, что производитель поправил в новых партиях устройств, но что-то сомневаюсь, что там всё чудесным образом будет исправлено.
Фирма Меандр умеет делать нормальные устройства (например УЗМ-51М 2019г), но вот УЗМ-50Ц у них как-то не вышел…
Если в обзоре чего позабыл — пишите, поправлю и дополню.
Продолжение конечно-же следует, но новые реле напряжения у меня появляются гораздо быстрее, чем я успеваю их тестировать (подкинули на тест RBUZ D2-63 и УЗМ-50МД)
Котэ