Однофазные реле контроля напряжения, часть 4 — Меандр УЗМ-51М (2019г)
Продолжение серии обзоров об однофазных реле контроля напряжения, начатое тут: Часть 0 — УЗМ-51М Часть 1 — PH-260t Часть 2 — УЗМ-50Ц Часть 3 — УЗМ-51М (2018г) «Вот теперь тебя люблю я, вот теперь тебя хвалю я» (Корней Чуковский) Нет, Меандр меня пока не подкупил, просто устройство получилось вполне нормальное 
Это реле прислал коллега для проверки с пристрастием, чем собственно и займусь. Как выяснилось, в данном реле контроля напряжения производитель устранил многие критичные недочёты предыдущих версий. В настоящее время, именно эта версия УЗМ-51М производится и местами продаётся. Внимание!
при покупке, обращайте внимание, чтобы светодиоды стояли снизу, клеммы были со шторками и шины были голые медные. Производитель Паспорт
Продаётся всё в той-же унифицированной коробочке с окошком
Комплектация — само устройство и паспорт на русском языке Корпус устройства опять изменили, теперь светодиоды переползли вниз. К сожалению, дата на корпусе не указана (к чему-бы это?), на коробке есть наклейка -02.19- т.е. февраль 2022г Корпус серый глянцевый, по прежнему горение не поддерживает, надписи нанесены краской
Клеммы явно другие, о них подробнее будет ниже
Разбирается так-же просто, как и предыдущая модификация — на саморезах. Один под защёлкой, второй под пломбой.
Сразу в глаза бросается отсутствие изоляционной картонки, жёстко припаянная на плату медная нулевая шина увеличенного сечения и умощнённые силовые клеммы подключения с винтами M6. На клеммах наконец-то появились защитные шторки, предотвращающие подключение провода мимо клеммы. Это реально полезное приспособление для неопытных электромонтажников и простых потребителей. Сама конструкция устройства довольно технологичная, собирать и разбирать одно удовольствие, мне понравилось
Печатную плату тоже изменили
Реле поставили новое на 80А, с шунтом и мощными шинами.
Под варистором спрятался енот
Сами варисторы можно было дополнительно термоусадкой обжать.
Накопительный конденсатор.
Контроллер PIC12F683
Схема электрическая принципиальная
Силовое реле поставили новое MP26 с усиленными шинами и встроенным токоизмерительным шунтом 0,3мОм, который в этом устройстве никак не используется. Нулевая шина видимо выполнена не из электротехнической меди высокой чистоты, поэтому её поверхность довольно сильно окислена. На работу практически не влияет, но выглядит не очень эстетично. Меандр
, покрывайте шины их для защиты от окисления. Реальное сечение этой шины 8х1,4мм=11мм^2, чего более, чем достаточно. Шины силового реле сделаны явно из меди классом выше и имеют чистую блестящую поверхность. + Резистор R1 поставили в нормальном выводном исполнении достаточной мощности + Транзисторы VT3 и VT4 поставили нормальные проверенные BSS123 + Убрали R20, теперь жёлтый светодиод контроля выходного напряжения питается через R13 и R16. Решение вполне допустимое. — Зачем-то снизили яркость свечения зелёного и красного светодиодов (HL1 — R21 и HL2 — R24). Согласитесь, что немного странно подавать на светодиод ток всего 0,035мА через резистор 100кОм. Скорее всего на производстве перепутали номиналы резисторов. Лучше-бы оставили яркость как было ибо теперь светодиоды реально плохо видно при наружной установке щита. Себе поменял эти резисторы на 30кОм и 10кОм как они были в предыдущих версиях, теперь яркость в норме.
Меандр
, возвращайте яркость обратно как было — Шунтирующий конденсатор 0,1мкФ на входе DA1 традиционно не поставили, добавил его сам. Все изменения обвёл
Больше никаких изменение нет.
Кратковременное воздействие напряжения 480В УЗМ-51М нормально вытерпело. Длительная подача 440В не выявила никаких проблем. Измерительный стенд претерпел некоторые изменения, теперь повышенное напряжение подаётся резким скачком и можно точнее отследить время срабатывания защиты. Делитель напряжения на входе осциллографа 1:15 (полная шкала 600В), развёртка 5мс/дел, уставка реле 175/265, подаваемое контрольное напряжение 220В/400В
В итоге, программную часть тоже доработали, теперь время отключения стало заметно быстрее — от 15мс до 35мс в зависимости от момента подачи повышенного напряжения. Такого быстродействия вполне достаточно для надёжной защиты любой техники. Хорошо видно, что анализируется только положительная полуволна сетевого напряжения, по которой и срабатывает защита. От того и возникает такой большой разброс времени срабатывания реле. Реле всегда отключается на спаде полуволны, что является правильным решением. Скорость срабатывания на пониженное сетевое напряжение не так критична, поэтому не было смысла её проверять осциллографом.
Вывод: данное устройство мне лично понравилось и я могу его рекомендовать к приобретению. Все обнаруженные мелкие недочёты не являются критичными и не снижают уровень надёжности и безопасности устройства. Идеала как обычно не получилось, ждём следующие версии…
Продолжение следует, на очереди RBUZ…
Назначение УЗМ-51МД
Сокращенное название УЗМ расшифровывается как устройство защитное многофункциональное, а символ «Д» в маркировке означает возможность защиты от искрения при возникновении электрической дуги.
Прибор выполняет стандартную защитную функцию во время скачков и перепадов напряжения в однофазных электрических сетях. Наличие варистора позволяет справляться с импульсными перенапряжениями, возникающими под влиянием мощного оборудования, расположенного поблизости. Таким образом, вся работа устройства состоит в защите электроприборов и оборудования, предотвращении возгорания, переходящего в пожар.
Основные свойства УЗМ являются следующие:
- Защищает домашние и другие сети от негативных явлений, связанных с искрением и электрической дугой.
- Может использоваться в сетях с любой конфигурацией, с различными схемами подключения, при наличии или отсутствии заземления.
- Выполняет собственные задачи и не может служить заменой обычным защитным устройствам – автоматам, УЗО и другим.
- Не реагирует на кратковременные провалы напряжения, продолжающиеся не более 0,5 секунды. В таких случаях нагрузка не отключается и остается в работе.
- Защита от перенапряжений и провалов напряжения в двух уровнях с соответствующими задержками по времени.
- Наличие варисторной защиты позволяет эффективно бороться с импульсными скачками напряжения.
- Возможность настраивать задержку включения на требуемый промежуток времени.
Принцип работы
Работа защитного устройства УЗМ-51МД происходит в следующем алгоритме. Между моментом подачи напряжения и переходом в режим готовности выдерживается 5-секундный временной интервал. В этот период все индикаторы отключены. Если после проверки напряжение установлено как допустимое, верхний индикатор «норма-авария» будет производить зеленое мигание. Со времени включения этого светодиода начинается временная задержка включения, по умолчанию установленная на 10 секунд. После этого нагрузка будет подключена к питающему напряжению. Включение можно ускорить, используя кнопку «вкл-выкл», обеспечивающую ручное управление.
В случае аварийного отключения, последующее включение выполняется на автомате, после того как будут восстановлены нормальные параметры напряжения. Здесь также соблюдается задержка, составляющая 10 с или 6 минут. В случае аварии нагрузка не сможет быть подключенной вручную, поскольку реле не позволит этого сделать.
После установления нормального рабочего режима, УЗМ осуществляет контроль напряжения и параметров сети с подключенной нагрузкой. С появлением высоковольтного импульсного напряжения, в работу включается варистор, шунтирующий его до показателей не опасных для оборудования.
Если же напряжение отклоняется от граничных пределов срабатывания, начинает отсчитываться задержка, после которой нагрузка отключается. Для верхнего предела она составляет 0,2 секунды, для нижнего – 10 секунд. Если в эти промежутки времени напряжение вернется к заданным показателям, произойдет сброс отсчета времени и нагрузка не будет отключена.
Когда в сети обнаруживается искрение или дуга, превышающая по своей продолжительности безопасные рабочие показатели, нагрузка будет отключена в аварийном режиме. Оба индикатора – верхний и нижний будут гореть красным светом. Через 30 секунд устройство попытается повторно включить нагрузку. Если же после включения на протяжении 20 минут вновь обнаружатся признаки искрения, нагрузка снова отключится, но уже на 4 минуты. В третий раз прибор полностью отключить нагрузку, до тех пор, пока авария не будет устранена. После этого нагрузка может быть включена лишь в ручном режиме.
Характеристики
Знание параметров и характеристик позволит использовать УЗМ-51МД с максимальной эффективностью.
При выборе устройства следует обратить внимание на следующие показатели, а затем внимательно изучить инструкцию, где они отображаются более подробно:
- При токовой помехе 100А, прибор способен ограничивать напряжение не выше 1,2 кВ.
- Способность к поглощению максимальной энергии одиночного импульса 10/1000 мкс составляет 200 Дж.
- Импульсная защита должна срабатывать в течение 25 нс и менее.
- Пороги отключения нагрузки при повышенном напряжении, устанавливаемые вручную – от 240 до 290 вольт.
- Ускоренное отключение нагрузки выполняется при критическом верхнем пороге напряжения – 300 В, плюс-минус 15 вольт.
- Нижние границы отключения, выставляемые ручным способом – от 210 до 100 вольт.
- Ускоренное отключение, выполняемое при снижении нижней границы напряжения до критического состояния – 80 В, плюс-минус 10 вольт.
Сам прибор работает при следующих показателях: номинальное питающее напряжение 230 вольт, с частотой 50 Гц. Максимальное значение питающего напряжения – не более 440 В. Потребление для поддержания работоспособности составляет: электроэнергии – 1,5 Вт*ч, мощности – 1,5 ВА.
У прибора УЗМ-51МД Меандр контакты обладают хорошими коммутирующими способностями. Номинальный нагрузочный ток составляет 63 А, при условии подключения медных проводников, площадью сечения не ниже 16 мм2. Мощность нагрузки номинальная при напряжении 250В, составляет 14,5 А. Максимальный нагрузочный ток, выдерживаемый без последствий в течение 30 минут – 80 А. В тех же условиях наибольшая мощность нагрузки составляет 20 кВт. Величина максимально допустимого тока короткого замыкания – 4500 А.
Рабочие температуры, при которых защитное устройства может функционировать, находятся в следующих диапазонах: в исполнении УХЛ2 – от -25 до +55 градусов, в исполнении УЗМ-51МД УХЛ4 – от -40 до +55 градусов. Защищенность корпуса и клемм реле напряжения имеет степень, соответствующую IP40 и IP0. Размеры УЗМ 51МД считаются стандартными и составляют 83х35х67 мм, вес не превышает 160 грамм. Устройство рассчитано на круглосуточную работу, общий срок эксплуатации, заявленный производителем – 10 лет.
Схема подключения УЗМ-51МД
Как уже отмечалось, типовая схема подключения расположена на боковине устройства. Однако на практике встречаются разные ситуации в связи с использованием прибора в тех или иных местах. В одних случаях он устанавливается на входе после вводных автоматических выключателей и прибора учета электроэнергии. Другой вариант предполагает установку УЗМ-51МД Меандр внутри помещения на отдельные линии, требующие особого контроля. Следует учитывать наличие противопожарного УЗО и других традиционных средств защиты.
В трехфазных сетях эти устройства используются лишь при отсутствии трехфазной нагрузки. То есть они устанавливаются индивидуально на каждую фазу. В случае аварийного отключения одной из них, остальные будут продолжать работать и обеспечивать питание нагрузки. В этом их основное преимущество перед трехфазными аппаратами УЗМ-3-63, при срабатывании которых происходит отключение всех трех фаз. Во всех случаях, при отсутствии опыта, вопросы монтажа и подключения рекомендуется обсудить с квалифицированным специалистом-электротехником.
