Качество электроэнергии определяется ее нормативными показателями. Всяческие отклонения в сторону увеличения или понижения напряжения могут вызвать негативные последствия для электроприборов и оборудования. Наиболее эффективным решением данной проблемы будет устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М, защищающее не только от скачков и перепадов напряжения, но и от импульсов, вызванных разрядами молний и другими факторами.
Назначение
Многие хозяева задаются вопросом, зачем нужен этот УЗМ? Отвечая на него, следует отметить, что основной функцией реле контроля напряжения является быстрое отключение потребителей при резких скачках и перепадах напряжения. Это происходит в тех случаях, когда ток выходит за установленные граничные пределы от 160 до 280 В. Дополнительно УЗМ обеспечивает защиту от скачков импульсного характера в одно- и трёхфазных сетях, возникающих при ударах молнии, а также в момент включения мощных электрических агрегатов.
Установка реле контроля напряжения осуществляется на вводе линии в помещение, перед всеми потребителями и нагрузками. В случае аварийных ситуаций УЗМ-51М разрывает цепь за доли секунды, не допуская выхода из строя подключенного оборудования.
УЗМ по сути является контроллером напряжения, состоящим из электромагнитного реле и защитного варистора. Его можно использовать при любой конфигурации и схеме подсоединения электрических сетей. Установка УЗМ не отменяет установку других защитных средств – УЗО, автоматов и т.д.
Характерные особенности УЗМ:
- Возможность регулировки границ срабатывания.
- Может работать с дистанционным управлением.
- Для защиты от импульсов используется варистор и полупроводниковые элементы.
- Задержка по времени, устанавливаемая для высокого и низкого напряжения.
Приборы Меандр УЗМ чаще всего используются в быту и устанавливаются в квартирах и частных домах. При аварии объект оказывается полностью или частично обесточенным и находится в таком состоянии, пока напряжение не придет в норму.
Конструкция
Основными деталями многофункционального реле контроля напряжения являются внутреннее реле и варистор, выполняющий основную защитную функцию. Все детали размещаются в прочном пластмассовом корпусе. В его верхней части размещаются входные клеммы L и N для фазного и нулевого проводов. Снизу расположены выходные клеммы под аналогичные выходные проводники. Все клеммы отличаются конструкцией туннельного типа, обеспечивающей высокое качество зажима проводников и кабелей сечением до 35 мм2.
На передней панели размещаются два индикатора. Один из них работает в режимах зеленого и красного цвета, оповещая о состоянии напряжения в сети на данный момент. Зеленый цвет указывает на норму, а красный – на аварийную ситуацию. Индикатор со светодиодом желтого цвета сигнализирует о рабочих процессах встроенного реле. Рядом с ними находится тестовая кнопка, с помощью которой управление прибором может осуществляться вручную. С лицевой стороны расположены регуляторы для установки граничных пределов рабочего диапазона напряжения.
Основным управляющим компонентом реле контроля напряжения УЗМ-51М служит микроконтроллер PIC12F683. В нем имеется 6 выходов, а все действия совершаются в реальном времени. Характеристики элементов обеспечивают нормальную работу реле даже при напряжении 440 вольт в течение продолжительного времени. Многие компоненты, расположенные на плате изготовлены в варианте SMD.
Благодаря такому расположению, конструкция отличается высокой механической прочностью. В моделях последних выпусков размеры клемм были увеличены до 9 х 8,2 мм, а во избежание ошибок при монтаже, на них установлены специальные защитные флажки.
Принцип работы
В передней части УЗМ-51М расположены два индикатора. Первый горит поочередно зеленым или красным цветом, в зависимости от того, находится ли прибор в нормальном или аварийном состоянии. Индикатор желтого цвета во включенном положении указывает на приведение аппарата в рабочее состояние.
Действие защитного устройства практически не отличается от реле напряжения УЗМ-51 и происходит в следующем порядке. В рабочем состоянии, когда прибор подключен к сети, он выполняет постоянную проверку напряжения на линии. Если неожиданно появились импульсы высокого напряжения, способные повредить нагрузку, в работу включается варистор, шунтирующий их до приемлемого уровня.
Двухцветная индикация отображает все процессы и действия, совершаемые внутри подключенного устройства. Если напряжение подходит к верхнему пределу срабатывания, красный светодиод начинает моргать, а желтый горит постоянным светом. При пересечении условной границы, происходит отсечение нагрузки, красный светодиод горит постоянно, а желтый гаснет.
После того как напряжение снизилось до нормативного, происходит включение схемы временной задержки, после которой нагрузка будет вновь включена в сеть. В этот период индикатор горит зеленым мерцающим светом. Постоянное зеленое свечение указывает на окончание задержки и подключение потребителей к питанию. Если же в период задержки напряжение вновь подскочит вверх, система будет сброшена и все действия начнутся заново.
Во втором случае рассматривается вариант с понижением напряжения. В такой ситуации мерцать будет уже не красный, а зеленый светодиод. Это продолжается до перехода напряжением нижней границы срабатывания. Далее включается задержка по времени и начинается отсчет. После отсечения нагрузки загорается красный светодиод, мерцающий с интервалом в две секунды. После выравнивания напряжения до нормативного значения задержка вновь срабатывает, а индикатор загорается зеленым цветом, указывающим на включение нагрузки в сеть.
Характеристики
При выборе УЗМ необходимо в первую очередь обращать внимание на его показатели и характеристики. К основным рабочим параметрам можно отнести наиболее значимые, рассмотрим их:
- Максимальное напряжение, которое поддается ограничению – 1,2 кВ.
- Энергия одиночного импульса, преодолеваемая устройством – не более 200 Дж.
- Величина тока при одиночном и повторяющемся импульсе 8/20 мкс, поддающаяся шунтированию – 6000 А.
- Импульсная защита в однофазном варианте срабатывает в течение 25 нс и менее.
- Границы повышенных напряжений общего и критического, когда отключается нагрузка – 265 и 300 вольт плюс-минус 15 В.
- То же самое для пониженных напряжений – 170 и 130 вольт плюс-минус 10 В.
Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М работает при номинальном напряжении 230 В, с частотой 50 Гц. Наибольшее значение напряжения, которое он может выдержать в течение заданного времени составляет 440 вольт. Потребление для собственных нужд электроэнергии не превышает 1,5 Вт*ч, мощности – не более 1,5 Вт.
Контакты устройства обладают хорошей коммутирующей способностью. Приборы УЗМ-51М свободно выдерживают нагрузку с номинальным током 63 А при использовании медных проводников площадью сечения не ниже 16 мм2. Наибольшее значение тока у таких нагрузок не должно превышать 80 ампер. Максимальная величина перегрузочного тока, при которой не произойдет сваривание контактов, составляет 2000 А, при времени взаимодействия с УЗМ не более 10 мс. Ток короткого замыкания, не вызывающий разрушений, находится в пределах 3000 А.
Задержки ускоренных отключений по верхнему и нижнему критическим порогам составляют 20 и 100 мс соответственно. Обычные задержки при повышении верхнего и нижнего порогов будут в пределах 0,2 и 10 секунд. Температурный диапазон для нормальной работы прибора модели 51М УХЛ4 – от -25 до +55 градусов, в исполнении УХЛ2 – от -40 до +55 градусов.
Габаритные размеры – длина, ширина и высота соответствуют 83х35х63 мм, масса изделия не превышает 160 грамм.
Схема подключения
Наиболее часто подключение УЗМ-51М выполняется в однофазных сетях на 220 В. УЗМ устанавливаются непосредственно на входе в квартиру или частный дом. К верхним клеммам подключаются фаза и ноль, приходящие от наружной сети. Далее к нижним клеммам подключаются провода, уходящие к потребителям. Чтобы не было путаницы, сбоку наносится схема подключения, а на корпусе возле клемм имеется соответствующая маркировка. В любом случае следует быть внимательным, поскольку у разных производителей входные и выходные клеммы располагаются по-разному.
Монтаж УЗМ-51М может выполняться ко всей нагрузке или только к отдельным группам потребителей. Место установки определяется заранее, но вначале устанавливается вводный автомат, затем, электросчетчик, а уже после них – многофункциональное устройство УЗМ.
Для трехфазной сети существует своя схема подключения УЗМ. Если три фазы переходят в три однофазные линии, то на каждую из них потребуется отдельный прибор. При подключении к трехфазным потребителям, потребуется и специальное защитное устройство.
Настройка
Вся настройка параметров выполняется двумя ручными регуляторами, расположенными на передней панели. Главное – знать, как ими правильно пользоваться. В каждом из них имеется прорезь под плоскую отвертку. Верхний регулятор со шкалой от 240 до 290 В служит для установки верхнего порога напряжения с погрешностью 3 вольта. Шкала нижнего регулятора находится в диапазоне от 100 до 210 В и применяется для выставления нижней границы напряжения с такой же погрешностью.
Конструкция и схема УЗМ-51М позволяют выполнить самостоятельное изменение времени задержки, требующегося для его включения. Она устанавливается только на 10 секунд или на 6 минут в следующем порядке:
- Нажать на кнопку ТЕСТ и выключить устройство защиты УЗМ.
- Вновь нажать на эту кнопку и удерживать ее до начала мигания индикатора. Свечение зеленого светодиода указывает на установленную задержку в 10 секунд, красного – на 6 минут.
- Кнопка отпускается, после чего она вновь нажимается, прибор подключается и оказывается в рабочем режиме.
Следует помнить, что нажатие тестовой кнопки в аварийном режиме не приведет к отключению нагрузки. Принудительное отключение нагрузки проявится в поочередном моргании светодиодов зеленого и красного цвета.
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».
Содержание
- 1 Назначение и область применения
- 2 Принцип работы
- 3 Внешний вид и конструкция
- 4 Основные технические характеристики и габариты
- 5 Схемы подключения
- 6 Плюсы и минусы устройства
- 7 Аналоги УЗМ-51М
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
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.
Многофункциональное устройство защиты УЗМ-51м используется для отключения потребителей линии при низком и высоком вольтаже. Стандартно устанавливаются границы, обеспечивающие нормальную работу, от 160 до 280 вольт. Кроме того, реле защищает от импульсных скачков, возникающих в результате удара молнии, включения и отключения мощных установок (двигателей, пускателей, магнитов). Прибор устанавливается на линии перед потребителем, в случае аварии он гарантирует разрыв цепи за промежуток времени 20 миллисекунд, что предотвращает поломку оборудования.
Данный агрегат – это контроллер напряжения, в состав которого входит электромагнитное реле и варисторный защитный элемент. Допускается установка устройства в сети TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ.
УЗМ-51М представляет собой отдельный элемент, не предназначенный для защиты линии, вместе с ним устанавливаются выключатели, работающие на автоматике (УЗО, УЗИП и т.д.).
К отличительным чертам прибора относятся:
- возможность выбора пределов срабатывания;
- дистанционное управление;
- защита от импульсов осуществляется полупроводниками и варистором;
- установка времени до выключения при низком и высоком напряжении.
Содержание
- Область применения
- Вред скачков напряжения
- Конструкция
- Технические характеристики и габариты
- Отзывы
- Принцип работы и инструкция
- Схема подключения
- Цена
- Гарантия
- Аналоги
Вернуться к содержанию
Область применения
Устройство защиты УЗМ-51М исключает поломку потребителей при резком возрастании и спаде напряжения в сети электропитания. Чаще всего прибор используют в бытовых целях, при этом устанавливают агрегат на входе провода в квартиру или индивидуальный дом. Это обусловлено возможностью полного обесточивания строительного объекта или его части в случае аварии без постоянной стабилизации напряжения.
При измерении параметров линии переменного тока часто заметны отклонения величины напряжения от установленной нормы. В Госстандартах оговорена такая возможность и установлены пределы: нормальное напряжение составляет 220-230 вольт, при этом отклонения могут достигать 10%. В таком случае допустимое напряжение в сети может составлять от 207 вольт до 253 вольт.
Если происходят отклонения от данных норм, необходима установка дополнительного оборудования с защитными функциями, к которому относится устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М. В результате скачков напряжения может произойти отказ дорогостоящего оборудования и мелкой бытовой техники. Подать иск в суд и выиграть процесс против энергоснабжающей компании практически невозможно, т.к. нет прямых доказательств наличия скачка напряжения.
УЗМ-51М Меандр
Первопричины, из-за которых происходят отклонения значений напряжения от нормы:
- перекос фаз, когда одна из линий наиболее нагружена, в результате чего происходит снижение напряжения;
- отгорание или обрыв «нуля», что гарантирует повышение напряжения до 380 В;
- КЗ любой из линий, что приводит к аналогичным последствиям;
- включение мощных потребителей (сварочные посты, трансформаторное оборудование, электромашины и т.д.);
- сильные разряды молний, попадающие непосредственно в ЛЭП или вблизи потребителя (строительного объекта).
Вернуться к содержанию
Вред скачков напряжения
Последствия скачков отличаются в зависимости от характера изменения напряжения. При низком напряжении перегорают компрессора в охладительных установках, что обусловлено понижением мощности в них. При высоком напряжении есть риск отказа оборудования без возможности его восстановления.
Вернуться к содержанию
Конструкция
Рассматриваемой прибор – это устройство контроля напряжения в сети переменного тока, снабженное внутренним реле и варисторной системой защиты. На верхнюю часть пластмассового корпуса реле напряжения УЗМ-51м вынесены входные клеммы L и N, на нижнюю – выходные U и N. Они характеризуются туннельной конструкцией, что гарантирует качественный зажим кабеля площадью до 35 мм2.
Впереди располагается пара индикаторов. Один отвечает за извещение о режиме работы, зеленый цвет говорит о нормальной эксплуатации, красный – о поломке в сети. Второй индикатор светится желтым цветом, сигнализируя о работе встроенного реле. Здесь же расположена кнопка включения тестового режима, отвечающая за ручное управление. На корпусе находятся регуляторы пределов рабочего диапазона напряжения.
В качестве управляющего элемента выступает PIC12F683 – микроскопичный контроллер с 6 выводами, работающий в режиме реального времени. Все составляющие реле способны работать при напряжении 440 В в течение длительного времени. На плате имеется большое количество элементов в SMD-исполнении. Высокое качество и простая конструкция обеспечивают высокий спрос на прибор.
Вернуться к содержанию
Технические характеристики и габариты
Прибор характеризуется размерами 83 мм х 35 мм х 63 мм. Подключение УЗМ-51м осуществляется предельно просто благодаря продуманной конструкции. При этом он обладает следующими свойствами:
| длительность эксплуатации | 10 лет; |
| задержка на отключение | 20 миллисекунд; |
| энергия поглощения | 200 Дж; |
| сила тока при КЗ | 4,5 кА; |
| сила тока в сети | 80 А; |
| потребление электроэнергии | 1,5 Втч; |
| вес | 160 г; |
| защита | корпус — IP40, клеммы – IP0; |
| помехоустойчивость к ряду импульсов | 3 уровень. |
Вернуться к содержанию
Отзывы
УЗМ-51М специалисты характеризуют как надежный, устойчивый к помехам и долговечный прибор. Он хорошо проводит электроэнергию, способен работать с импульсными конденсаторами. Резисторы имеют длительный срок службы, УЗМ часто устанавливают на щиты ВО. Кроме того, настройка основных параметров происходит предельно просто.
Совместно с прибором может устанавливаться стабилитрон, при его монтаже следует проверить соответствие параметров нагрузки на элементах. К недостаткам изделия относятся большие размеры, предохранитель на 220 В, неспособность заменить преобразователь.
Вернуться к содержанию
Принцип работы и инструкция
Регуляторы, расположенные на корпусе реле и предназначенные для настройки порогов отключения, управляются посредством отвертки. С помощью верхнего выставляется необходимое значение в пределах от 240 до 290 вольт. С помощью нижнего – от 100 до 210 вольт. Погрешность измерения напряжения в сети составляет 3 В.
В соответствии с инструкцией по применению УЗМ-51м перед началом работы производится тестирование. При этом происходит пятисекундная задержка и активация лампы зеленого цвета, после чего только включается внутреннее реле. При нормальном напряжении активируются два индикатора – желтый и зеленый, для быстрого запуска можно нажать кнопку тестового режима.
Включение реле после скачка напряжения происходит спустя 10 секунд после его стабилизации в установленных пределах. Предусмотрена возможность регулировки времени включения реле после скачка в сети. Она может быть настроена на 10 секунд или 6 минут, без промежуточных интервалов. Для ее настройки необходимо:
- Деактивировать устройство посредством нажатия кнопки тестового режима.
- Второй раз нажать и удерживать кнопку до начала частого включения и выключения лампы зеленого цвета. Это означает, что интервал включения выставлен на 10 секунд. Красная лампа обозначает выставление времени активации на 6 минут.
- Отпустить кнопку и снова ее нажать для запуска устройства.
Стоит помнить, что нажатие кнопки тестового режима способствует дальнейшей работе устройства при аварии. Когда значение приближается к максимальному, начинается мерцание красной лампы. При превышении его желтая лампа деактивируется, а красная – наоборот.
Согласно схеме подключения УЗМ-51м при скачке в нижнюю сторону происходит сначала мерцание зеленой лампы, затем включается счетчик времени до выключения и мерцание красной лампы. После этого активируется красная лампа с интервалом две секунды, а оранжевая лампа деактивируется. При стабилизации вольтажа включается счетчик секунд/минут до включения, это сопровождается мерцанием зеленой лампы. Если показания сети выходят за пределы установленных границ, время отсчитывается с нуля. По истечении срока задержки устройство активируется.
Если мигают красная и зеленая лампа по очереди, это означает принудительное отключение реле посредством кнопки тестового режима. При нажатии ее второй раз и задержке нажатия на 2 секунды обеспечивается нормальная работа реле.
Активация УЗМ приводит к разрыву силового провода, нулевая фаза монтируется сквозной и не коммутируется. Возможно подключение кабеля нулевой линии с одной стороны. Это позволяет соединить нулевые фазы внизу при соединении трехфазных линий.
Вернуться к содержанию
Схема подключения
На рисунках ниже (1, 2, 3) показаны следующие схемы подключения УЗМ-51м:
- Четыре кабеля. Сверху располагается входной проводник, снизу – выход потребителей.
- Три кабеля. Фаза проходит через УЗМ, а нулевая линия используется для питания устройства.
- Дистанционное управление. Нулевая фаза проведена через выключатель, а силовая – коммутируется УЗМ, подает напряжение и нагрузку.
Также обратите внимание на схему подключения устройства к однофазной линии в помещении или индивидуальном доме:
Вернуться к содержанию
Цена
Купить это устройство можно за 2000-3100 руб.
Вернуться к содержанию
Гарантия
Гарантия от производителя распространяется на 2 года с момента начала работы и 2,5 года с момента приобретения. В случае нарушения целостности корпуса или контрольной наклейки гарантийное обслуживание не предоставляется.
Вернуться к содержанию
Аналоги
К аналогам УЗМ-51м относятся НоваТек РН-106 и Меандр ОМ-63.
Для защиты электроприборов от импульсных помех, скачков и низкого либо слишком высокого напряжения в сети разработано специальное многофункциональное устройство — УЗМ-51. Прибор, широко применяющийся в многоквартирных и индивидуальных домах, зарекомендовал себя только с положительной стороны как надежное и эффективное средство защиты. Читайте также статью ⇒ Устройство защиты УЗМ-3-63.
Содержание
- Сфера применения
- Принцип действия
- Основные характеристики
- Особенности конструкции
- Схемы подключения
- Сеть двухфазная
- Однофазная сеть
- Обзор производителей
- Аналоги
- Ошибки при подключении
Сфера применения
Использование УЗМ-51 позволяет не допустить выхода из строя электрооборудования при резких скачка напряжения в сети. Устройство применяется преимущественно в быту, устанавливается на входе питающего кабеля в квартиру или индивидуальное жилище. Место расположения УЗМ не случайно — при таком способе размещения появляется возможность полного отключения дома или его части при возникновении аварийной ситуации без стабилизации напряжения.
Согласно ГОСТ, напряжение в бытовой электросети должно составлять 220-230 В с допуском ±10%. То есть, для потребителей электроэнергии безопасным считается напряжение 207-253 В.
При расхождении напряжения с допустимыми значениями требуется монтаж защитных приборов, к которым и относится УЗМ-51.
Причинами перепадов напряжения являются:
- искажение фаз, то есть нагрузка на одну фазу оказывается большей, чем на вторую;
- отрыв либо выгорание «нуля» с увеличением напряжения до 380В;
- короткое замыкание в одной из линий;
- включение потребителей слишком большой мощности;
- попадание в ЛЭП либо прямо в потребителя мощного грозового разряда.
Принцип действия
Управление размещенными на корпусе устройства регуляторами осуществляется отверткой. Верхний регулятор позволяет выставить напряжение в интервале от 240 до 290 В, нижний — от 100 до 210 В. При измерении напряжения допускается погрешность до 3%.
Совет №1: перед подключением устройства следует выполнить его тестирование.
При тестировании происходит задержка на 5 секунд и последующая активация зеленого индикатора с включением внутреннего реле. Если напряжение соответствует нормам, загораются две лампочки — зеленая и желтая. Быстрый пуск активируется при нажиме кнопки тестирования.
После перепада напряжения и его возвращения к норме в определенном интервале реле включается через 10 секунд. Имеется возможность настройки реагирования реле после перепада. Настройка производится в интервале от 10 секунд до 6 минут, иные значения не предусмотрены.
Для настройки следует:
- отключить прибор нажимом тестовой кнопки;
- повторно прижать и придерживать кнопку до многократного мигания зеленого индикатора — при этом время реагирования прибора установится на 10 секунд;
- загорание лампочки красного цвета означает время в 6 минут;
- освободить кнопку и вновь прижать ее для повторного пуска прибора.
Следует понимать, что прижатие кнопки, переводящей прибор в режим теста, сказывается на безотказной работе УЗМ при возникновении аварийной ситуации. Когда величина напряжения приблизится к наибольшей величине, начинает моргать красный индикатор. Превышение допустимого порога приводит к деактивации желтой лампочки, загорается красная.
Когда напряжение падает ниже установленного значения, моргать начинает сначала зеленый индикатор, затем активируется таймер до отключения и моргания красного индикатора. Затем загорается красная лампочка с двухсекундной задержкой, а желтая — выключается. После стабилизации напряжения активируется таймер, показывающий, сколько минут и секунд остается до подключения. При этом зеленый индикатор продолжает моргать. Если параметры сети не соответствуют установленным, время обнуляется, начинается новый отсчет. По истечении времени задержки УЗМ включается.
При поочередном моргании красной и зеленой лампочек делается необходимо выключение реле кнопкой теста. При повторном ее нажиме и двухсекундном удержании реле начинает работу в нормальном режиме.
Включение УЗМ-51 разрывает силовой кабель, «ноль» устанавливается сквозным и не поддается коммутации. Также допускается одностороннее подключение нуля, благодаря чему нулевые фазы могут соединяться снизу трехфазных линий.
Основные характеристики
Размеры устройства — 83х35х63 мм. Благодаря продуманности и эргономичности конструкции УЗМ подключается очень просто.
Основные технические характеристики прибора следующие:
- продолжительность службы — 10 лет;
- пауза до деактивации — 20 мс;
- поглощающая энергия -200 Дж;
- сила тока при коротком замыкании — 4,5 кА;
- сила сетевого тока — 80 А;
- Энергопотребление — 1,5Вт в час;
- масса — 160 г;
- степень защиты: корпуса — IP40, клемм — IP0;
- импульсная устойчивость к помехам — 3 уровень.
Читайте также статью ⇒ Устройства защиты от импульсных перенапряжений.
Особенности конструкции
УЗМ оснащено варисторной защитной системой с расположенным внутри реле. Корпус прибора, изготовленный из пластика, в верхней части содержит входные контакты L и N, внизу- N и U. Конструкция их — туннельная, гарантирующая надежный зажим провода площадью до 35 мм2.
На передней панели размещены два индикатора. Первый показывает актуальный рабочий режим:
- зеленый свидетельствует о нормальном режиме работы устройства;
- красный показывает неисправность.
Вторая лампочка — желтого цвета. Она указывает на работу реле.
Также спереди размещена кнопка работы в режиме теста, осуществляющая управление устройством вручную. В корпус УЗМ расположены регуляторы лимитов рабочего интервала напряжений.
Управляющая деталь — микроскопический контроллер PIC12F683, имеющий 6 выводов и работающий в онлайн-режиме. Каждый элемент устройства может длительное время работать под напряжением 440В. Плата содержит множество SMD-деталей.
Схемы подключения
Схемы, по которым подключается УЗМ-51, приведены на рисунках 1-3.
- При подсоединении четырех проводов наверху размещается входной проводник, внизу — выход для электроприборов.
- Если подключается три провода, то фаза пропускается сквозь УЗМ, «ноль» требуется для электропитания самого прибора.
- При подключении ДУ «ноль» проходит по выключателю, через силовой кабель коммутируется сам прибор, подается нагрузка и напряжение.
Сеть двухфазная
Подключение прибора к двухфазной сети осуществляется несколькими методами.
Рекомендуется применить преобразователь с единственным переходником. Для подсоединения выбирается лучевой трансивер. Фильтры монтируются за триггером. Для стабилизации напряжения необходим динистр с небольшим напряжением. Параметр выходного напряжения в цепи должен быть не более 230 В.
Совет №2: Непосредственно перед выполнением подключения необходимо проверить сопротивление, которое не должно быть более 35 Ом. При резких перепадах напряжения следует устанавливать широкополосные динисторы. При схеме с двойным преобразователем дополнительно требуется установка контроллера.
Однофазная сеть
К однофазной сети УЗМ подключается посредством проводных контактов. При таком соединении может использоваться тиристор на 200 В, фильтры ставятся за обкладкой, последним монтируется выпрямитель.
Для стабильности напряжения используются контакторы импульсного либо оперативного типа. Проблема с магнитными колебаниями устраняется посредством применения проходных фильтров. В щитках ВО фильтры применяются с сеточной обмоткой, преобразователь устанавливается с тремя контактами. При этом максимальное сопротивление должно быть менее 30 Ом, среднее выходное напряжение — 230 В.
Обзор производителей
| Производитель | Особенности | Примерная цена ,руб |
| Меандр | УХЛ4, нагрузка 63А,
2 модуля |
2530 |
| ООО «Реле и Автоматика» | Интервал сетевого напряжения 160-280 В | 2000 |
| ООО «Автоматика-плюс» | УХЛ4, нагрузка 63А,
2 модуля |
2540 |
| Электроклуб Новокуйбышевск | Интервал сетевого напряжения 209-233 В | 2800 |
Аналоги
К аналогам устройства УЗМ-51 можно отнести следующие приборы:
- ОМ-63 от компании «Меандр»;
- РН-106 от фирмы НоваТек.
РН-106 представляет собой реле напряжения, защищающее от несанкционированного проникновения в квартиру напряжения 380 В. Слишком высокое напряжение приводит к выходу из строя всей бытовой техники, подключенной в тот момент к сети.
Ограничитель мощности ОМ-63 используется преимущественно в однофазных сетях. Устройство незамедлительно отключает подачу электроэнергии в жилище при превышении величиной потребляемой мощности установленного порога. Прибор также защищает подключенное к сети электрооборудование от негативного воздействия значительных перепадов напряжения от недалеких разрядов молний либо включения слишком мощного оборудования.
Ошибки при подключении
- Частой ошибкой является неправильный расчет нагрузки от потребителей электроэнергии, выполненный самостоятельно без должного опыта и наличия соответствующих знаний. Перед установкой УЗМ-51 необходимо правильно выполнить все расчеты, которые лучше всего доверить профессионалам.
- Также нередко через УЗМ пропускают нейтраль, в которой вовсе нет необходимости. Ее можно просто подсоединить к какому-либо контакту.
Схему подключения УЗМ-51 через варистор можно назвать эффективной, но не надежной. При грозе варистор перегорает в первую очередь. Потому лучше выбирать схему без варистора.
Содержание
- 1 Какие проблемы существуют в домашней сети и как защитить абонентские сети от расхождения параметров
- 1.1 Приведем пример
- 2 Что такое УЗМ, и по какому принципу работает автоматика
- 3 Особенности эксплуатации устройства защиты УЗМ51М
- 4 Характеристики УЗМ50М и УЗМ51М
- 5 Схемы подключения устройства защиты УЗМ51М
- 6 Видео по теме
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.
Видео по теме