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 (Россия). Реле этой марки защищают от кратковременных импульсных выбросов, некоторые виды — еще и от искрения.
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.
Аналоги
К аналогам устройства УЗМ-51 можно отнести следующие приборы:
- ОМ-63 от ;
- 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.
Реле напряжения РН-106 предотвращает выход из строя домашней бытовой техники
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.
Характеристика ОПН
Определяющей характеристикой ограничителя является максимальное значение действия рабочего напряжения переменного тока, который подводится к выводам устройства неограниченного временными рамками. При этом отсутствуют какие-либо повреждения или термическая неустойчивость.
К другому показателю относится ток проводимости, который проходит через ОПН. Его величина измеряется в реальных условиях эксплуатации и обычно равна нескольким сотням микроампер.
Среди прочих характеристик можно выделить:
- Величину предельного разрядного тока.
- Токовую пропускную способность.
- Устойчивость к короткому замыканию.
- Расчетный ток коммутационного перенапряжения.
- Номинальный разрядный ток.
Помимо этого, любой ограничитель перенапряжений стойко переносит медленно изменяющееся значение напряжения. Иными словами, ОПН не должен разрушаться при превышении напряжения в течение определенного промежутка времени.
Любое жилое или административное здание оборудовано большим количеством техники, питаемой от электросети. Значительное увеличение значений рабочего напряжения и тока в этой сети может привести к выходу из строя всего этого электрического оборудования. Если защитой от таких явлений в многоквартирных домах, промышленных и административных зданиях занимаются обслуживающие организации, то владельцы частных домов должны сами заботиться о ней. И в этом поможет ограничитель перенапряжения.
Как следует из названия, ограничитель чрезмерно высокого напряжения (ОПН) служит для защиты электрической техники от напряжения, значительно превышающего номинальные значения. Это высокое напряжение или, другими словами, перенапряжение обычно носит импульсный характер. Поэтому еще одно название для таких устройств — ограничитель импульсных напряжений (ОИН).
Чтобы лучше разобраться с областями применения ОПН, рассмотрим вкратце причины, вызывающие такие скачки напряжения. Импульсы перенапряжения могут быть коммутационными. В этом случае они возникают в результате:
- переключений (коммутаций) в мощных силовых электроустановках и системах энергообеспечения;
- при резком изменении нагрузки в распределительных системах;
- при возникновении повреждений в энергоустановках, вызывающих короткое замыкание.
Эти случаи носят производственный характер и устранением их последствий занимаются профессионалы. В таких цепях устанавливаются промышленные устройства, например, ОПН-110, где число 110 указывает на напряжение сети в кВ. Для нас интереснее будет защита от импульсных перенапряжений частного жилого дома. Обычно эти перенапряжения возникают во время грозы при разряде молнии. При этом импульсы перенапряжения возникают когда:
- молния ударяет непосредственно в линию электропередач (ЛЭП) за пределами дома;
- разряд молнии происходит между облаками или в находящийся рядом с домом объект. Возникшее электромагнитное поле индуцирует в электрических цепях мощный импульс;
- удар молнии происходит в грунт недалеко от дома. Ток разряда, протекающий в земле, может вызвать значительную разность потенциалов.
В этих случаях во внешних воздушных линиях до 380В могут возникать импульсы величиной до 10 кВ, а во внутренней проводке домов — до 6 кВ. Чтобы избежать пагубного влияния таких высоких напряжений на домовую электрическую сеть и бытовые электроприборы существуют простые меры. По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на входе силового электрического кабеля в дом должны устанавливаться ограничители импульсных напряжений (ОИН). Схема подключения ОИН простая. Устройство включается в цепь между силовым кабелем и заземляющим контуром. На рынке существует достаточно предложений различных производителей, одним из которых является концерн «Энергомера».
Отключение токов КЗ
Еще одно замечание по конструкции, которое беспокоит многих опытных электриков — это полное отсутствие хоть какого-то подобия на дугогасительные камеры.
На том же УЗМ-51МД указано, что его предельная отключающая способность – 4,5кА.
А здесь ничего. Как это скажется на контактах в процессе работы при коммутационных отключениях – включениях? При нормальных условиях никак.
Объяснятся это в первую очередь тем, что УЗИс функционально должен работать только в паре с автоматом или диффом, на которые и возлагается вся функция защиты от КЗ и отключение аварийных токовых нагрузок.
При токах КЗ до 6кА, контакты УЗИс будут замкнуты и его главная задача — “вытерпеть” и пропустить через себя этот ток без последствий, с чем он успешно и справляется. Разрывать дугу таких величин, как раз таки должен именно автоматический выключатель.
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.
Это интересно: Wi-Fi реле Sonoff — принцип работы, виды и схема подключения
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.
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.
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.
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.
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.
Реле напряжения Zubr
Фирма выпускает как реле для установки на дин рейку в электрощиток (запитывается вся квартира), так и для подключения через розетку отдельного прибора. Максимальная нагрузка для розеточного типа не превышает 16А. Индикация напряжения на табло начинает отображаться при 80В, если «U» ниже — табло гаснет. Точность показаний измеренного напряжения очень хорошая с погрешностью не более 1-2 Вольт.
Настройки
Реле имеет три кнопки для регулировки и настроек:
- ⚡
верхняя для выставления максимального порога срабатывания - ⚡
нижняя для выставления минимального порога срабатывания - ⚡
средняя для установки времени повторного включения. По заводской настройке выставлено время в 3 секунды.
Также имеется автономная память настроек. Выставив одни раз реле запомнит все настройки и уставки. Обязательно выставляйте задержку времени включения.
При общем исчезновении питания (даже плановом отключении света во всем доме или районе) и подаче напряжения вновь через определенное время, благодаря реле напряжения Zubr у вас свет в квартире появится через несколько секунд после всех.
Тем самым вы будете избавлены от многочисленных неприятностей и переходных процессов, которые происходят в момент включения питания с подстанции. Это один из плюсов применения реле напряжения 220В для дома про который мало кто задумывается.
После длительной эксплуатации не забывайте подтягивать контакты на клеммах. Так как отдельные виды с тепловой защитой (с буквой t) начнут ложно срабатывать от перегрева.
Посадочное место под дин рейку выполнено с большим запасом. С одной стороны это плюс, т.к. подойдет под любую рейку с несоблюдением габаритов. С другой — минус: при установке на стандартную — будет «болтаться», и для жесткой фиксации понадобятся заглушки.
Еще из особенностей:
- ⚡
Номинальные токи 25-32-40-50-63А. Запас по току примерно 20%. То есть непродолжительное время реле на 50А может выдержать ток в 60А (не путайте с током отключения!) - ⚡
Шаг регулировки напряжений срабатывания – 1 Вольт - ⚡
Шаг регулировки времени повторного срабатывания – 3 секунды - ⚡
Буква t в наименовании некоторых реле обозначает, что изделие с термозащитой от внутреннего перегрева. Например, если контакты и его корпус разогреются до 80 градусов, реле отключится, даже без наличия скачков напряжения - ⚡
По ширине (53мм) на дин-рейке, реле Zubr занимает 3 модуля - ⚡
Если номинальный ток реле меньше тока автомата установленного перед ним, его необходимо применять совместно с контактором.
Средняя цена в интернет магазинах самой популярной модели реле напряжения Zubr для квартиры на 40А с тепловым расцепителем (марка D40t) около 3000 руб. Реле розеточного типа обойдется в два раза дешевле.
Посмотреть техпаспорт реле Zubr
Схема подключения реле Zubr:
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.
Для чего нужно УЗМ-51М и как его подключить?
Внешний вид и конструкция
Ознакомиться с тем, как выглядит УЗМ-51М вы можете на фото ниже:
Что касается конструкции аппарата, устройство защиты многофункциональное представляет собой реле контроля напряжения, имеющее на выходе мощное электромагнитное реле, которое дополнительно оснащено варисторной защитой. Клеммы имеют туннельную конструкцию, благодаря чему возможен зажим проводов, сечением не более 35 мм2. Лицевая сторона УЗМ оснащена двумя индикаторами.
Первый сигнализирует о состояниях «Норма» и «Авария», соответственно зеленый и красный цвет. Второй, желтого цвета, сигнализирует о включении контактов реле. Помимо этого на лицевой стороне находится кнопка «Тест», предназначенная для ручного управления аппаратом (можно самостоятельно включить нагрузку).
Также, как и у реле напряжения, у УЗМ-51М есть регуляторы верхнего и нижнего порога срабатывания защиты.
Основные параметры
Обратите внимание
Технические характеристики УЗМ-51М (номинальный и максимальный ток, пороги срабатывания и т.д.) сведены в таблице ниже:
Принцип работы
Также важно объяснить, как работает УЗМ-51М. После включения устройства в сеть, происходит задержка времени перед включением, в этот момент происходит измерение входного напряжения
Если вольтаж в допустимых пределах, включается зеленый индикатор — устройство готово к работе, подается питание к потребителям.
В противном случае загорается желтый индикатор и нагрузка не подключается к сети.Если во время работы УЗМ напряжение приблизилось к верхнему порогу, начинает мерцать желтый светодиод, и когда перешло за него, нагрузка отключается, загорается красная лампочка. Это сигнализирует о выходе за установленные параметры.
В том случае, когда напряжение падает к нижнему порогу, начинает мерцать зеленый светодиод, а при выходе за выставленные пределы загорается и мерцает красный индикатор.При нажатии кнопки «Тест», на корпусе устройства, поочередно переключаются красный и зеленый светодиод, а нагрузка отключается от сети.
Для возврата в рабочее состояние необходимо повторно нажать кнопку «Тест».
Схема подключения
На втором рисунке трехпроводная схема, где фазный провод входит и выходит с устройства, а ноль используется для питания схемы УЗМ.
На третьем — схема дистанционного управления УЗМ, ноль через выключатель запитывает устройство, а фаза коммутируется устройством, подавая напряжение на нагрузку.
Также рекомендуем просмотреть на схеме, как подключить УЗМ в однофазную сеть квартиры либо дома:
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.
Схемы подключения
Схемы, по которым подключается УЗМ-51, приведены на рисунках 1-3.
Схемы подключения УЗМ-51 в зависимости от количества проводов и наличия дистанционного управления
- 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.
Схема подсоединения прибора УЗМ-51 к трехфазной сети с указанием основных размеров
Реле напряжения РН-111 и разновидности РН-113, РН-111М
Данное реле в основном применяется в связке с контактором, так как непосредственно подключить через него можно нагрузку не более 16А (3,5квт).
Обратите внимание на провода которыми будете запитывать реле РН-111, они должны иметь сечение не более 4-6мм2.
И то если это моножила. Для многожильных с условием последующего обжатия наконечниками НШВИ — лучше всего только 4мм2, иначе жилы попросту не влезут в клеммные зажимы.
Для подключение большей нагрузки (до 7квт) можно приобрести РН-113. Но и его контакты выполнены довольно хилыми, поэтому для прямого подключения нагрузки через реле заявленный номинальный ток лучше поделить в 1,5 раза. Световое индикаторное табло имеется только у марок с буквой М и РН-113.
Индикация начинает отображаться при напряжении от 40В. Погрешность показаний замеренного напряжения в диапазоне от 175 до 350В — 1-2 Вольта.
Подключение реле РН-111,111М,113
Техпаспорт реле РН-111
Техпаспорт реле РН-111М
Техпаспорт реле РН-113
Конструкция
Общее устройство любого УЗМ условно делится на две части. Вход оборудуется варистором, выполняющим сглаживание всплесков или падений напряжения кратковременного характера. На выходе устанавливается силовое реле, отключающее нагрузку в опасных ситуациях. Модификации МД дополнительно оборудуются средствами обнаружения искрения в проводке. Все приборы предназначены для монтажа на ДИН-рейку.
Входные клеммы устанавливаются в верхней части пластикового корпуса, а выходные – в нижней. Их размеры вполне достаточны для подключения проводников площадью сечения до 35 мм2. В момент срабатывания УЗМ происходит разрыв только фазного проводника, поскольку нейтраль в коммутационных процессах не участвует. Она проходит через весь прибор от входа к выходу. Устройство защиты УЗМ может быть установлено на вход или подключаться на линии отдельных групп потребителей.
Лицевые панели в различных моделях УЗМ существенно отличаются по своему наполнению. Общим является наличие индикаторов рабочего и аварийного режимов с зеленым и красным светодиодами. Отдельные индикаторы указывают на причину отключения – перепад напряжения или электрическую дугу. Также устанавливаются регулировочные рукоятки, задающие верхний и нижний пределы напряжения, при которых отключается и включается питание. Практически во всех УЗМ имеется кнопка ручного управления, используемая в особых случаях.
На боковой панели имеется общая схема устройства и принципиальная схема подключения УЗМ. Варисторы, установленные на входе, выполняют несколько функций. Первый рассчитан на 680 вольт. Он ограничивает импульсные коммутационные перегрузки малой мощности. Второй варистор способен выдержать 620 вольт, он обеспечивает защиту по питанию. Всей работой УЗМ управляет специальный контроллер.
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.
Принцип работы
Также важно объяснить, как работает УЗМ-51М. После включения устройства в сеть, происходит задержка времени перед включением, в этот момент происходит измерение входного напряжения
Если вольтаж в допустимых пределах, включается зеленый индикатор — устройство готово к работе, подается питание к потребителям. В противном случае загорается желтый индикатор и нагрузка не подключается к сети.
Если во время работы УЗМ напряжение приблизилось к верхнему порогу, начинает мерцать желтый светодиод, и когда перешло за него, нагрузка отключается, загорается красная лампочка. Это сигнализирует о выходе за установленные параметры. В том случае, когда напряжение падает к нижнему порогу, начинает мерцать зеленый светодиод, а при выходе за выставленные пределы загорается и мерцает красный индикатор.
При нажатии кнопки «Тест», на корпусе устройства, поочередно переключаются красный и зеленый светодиод, а нагрузка отключается от сети. Для возврата в рабочее состояние необходимо повторно нажать кнопку «Тест».
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%.
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.
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.
Tags: , автомат, ампер, бра, варистор, верхний, вид, выбор, выключатель, дом, , зажим, знак, измерение, импульсный, кабель, как, конструкция, контур, , лампочка, , магнит, монтаж, мощность, нагрузка, напряжение, нейтраль, номинал, ограничитель, перекос, перенапряжение, перенос, подключение, потенциал, принцип, провод, пуск, , работа, размер, регулятор, реле, ряд, свет, светодиод, сеть, система, схема, тен, тип, ток, трансформатор, , установка, фаза, фото, щит
Как работает
Действие реле лучше всего рассматривать в различных ситуациях, поскольку в каждом случае они реагируют по-разному, хотя принцип работы один и тот же.
В момент подачи питания или повторного пуска реле напряжения УЗМ выполняются следующие действия:
- В течение 5 секунд ничего не происходит. Во время этой паузы выполняется проверка параметров сети и работоспособности самого устройства.
- При нормальных показателях напряжения загорается зеленый мигающий свет. Он продолжается в течение задержки по времени, установленной пользователем для включения нагрузки. Этот период составляет 10 секунд или 6 минут и выставляется во время самого первого запуска прибора.
- По окончании периода задержки загорается желтый светодиод, а зеленый перестает моргать и горит постоянным светом. Следовательно, прибор находится в нормальном рабочем режиме.
При выборе продолжительного 6-ти минутного интервала ожидания и необходимости ускорить включение устройства, используется кнопка ТЕСТ. После нажатия реле автоматически проверяется, а затем сразу же включается.
Если в сети обнаружен дуговой ток, об этом сигнализируют сразу два светодиода – «авария» и «дуга». Нагрузка сразу же отключается и через 30 секунд выполняется повторная попытка включения с установленной задержкой. При вновь обнаруженном искрении в течение 20 минут, питание будет отключено уже на 4 минуты, после чего вновь производится отслеживание состояния.
Когда искрение обнаруживается в третий раз, питание полностью отключается и автоматически включено не будет. Запуск производится вручную, и при наличии отклонений прибор не включится. Если же все в порядке, то подключение устройства и работа индикаторов будут такими же, как при первом пуске.
