Устройство защиты многофункциональное УЗМ — схема подключения и принцип работы

УЗМ или устройство защиты многофункциональное призвано обеспечить мгновенное отключение сетевого оборудования при условии определенного повышения или снижения напряжения в однофазной сети, от которой данное оборудование питается. Таким образом оборудование квартиры, гаража, офиса, дома и т. д. защищается от вредоносного действия кратковременных скачков питающего напряжения.

Данные скачки могут быть вызваны такими факторами, как включение питаемых от этой же сети электродвигателей, электромагнитов, магнитных пускателей, мощных приборов и т. д. Быстрое отключение посредством УЗМ предотвращает выход оборудования из строя, и способно предотвратить вероятное возгорание а в некоторых случаях даже пожар.

Будучи подключено по данной схеме, УЗМ может служить импульсным реле. Если обрывается нулевой проводник, тут же отключается и нагрузка, а при подключении нулевого проводника вновь — УЗМ включит нагрузку после того как выдержит установленную пользователем временную задержку.

Кроме того УЗМ может применяться для ограничения пускового тока в момент подключения к сети емкостной нагрузки. Ограничение тока в этом случае достигается тем, что контакты реле замыкаются точно в момент перехода сетевого напряжения через ноль, то есть коммутация осуществляется в мягком режиме при нулевом токе.

Устройства УЗМ-51М и УЗМ-50М являются мощными реле контроля напряжения. На выходах данных устройств размещены достаточно мощные электромагнитные реле. Дополнительно здесь имеется и защита на варисторах. Монтаж этих устройств осуществляется на 35-миллиметровую DIN-рейку.

Питающие провода коммутируемых цепей подключаются спереди. Туннельные клеммы обеспечивают надежность зажима проводов общим сечением до 35 кв.мм.

Спереди на УЗМ есть два индикатора, один из которых зеленый/красный (двухцветный), сигнализирующий о состояниях «норма» или «авария», а второй — желтый, показывающий что контакт реле включен.

Также на лицевой панели имеется кнопка ручного включения и выключения ВКЛ/ВЫКЛ. На модели УЗМ-51М есть специальные ручки регулировки нижнего и верхнего порога отключения по напряжению.

Вся конструкция УЗМ располагается на печатной плате. Здесь установлены все необходимые электронные компоненты, токовый шунт, реле и силовые шины. Плата придает изделию механическую прочность и достаточно высокую надежность.

Последние модели УЗМ оснащены клеммами большего размера с окнами 9 на 8,2 мм, а также стопорным винтом с резьбой М6. Защитные флажки на клеммах помогают избежать ошибок монтажа. Устройство УЗМ-16, в отличие от вышеназванных, позволяет подключать к нему провода суммарным сечением до 2,5 кв.мм. Безусловно, УЗМ не заменяют собой УЗО, автоматические выключатели, УЗИП и другие.

УЗМ применимы в сетях с любыми конфигурациями: TN-S, TN-C, TN-C-S, ТТ. Когда провал сетевого напряжения длится менее 0,5 секунд, устройство не отключит нагрузки и не создаст задержки на повторное включение. Но в момент когда напряжение питания подается, устройство сначала выдержит период готовности продолжительностью 5 секунд, индикация при этом не включится, а по истечение 5 секунд начнет мигать зеленый индикатор — это укажет на то что отсчет предварительной выдержки идет.

Пока напряжение находится в пределах допустимого, нагрузка подключена к питающей сети, при этом светятся желтый и зеленый индикаторы. Ускорить подключение нагрузки можно вручную, нажав на кнопку ВКЛ/ВЫКЛ.

Если произошло аварийное отключение, реле включится через 10 секунд автоматически, как только напряжение придет в норму. Если в режиме аварии попытаться включить устройство кнопкой ВКЛ/ВЫКЛ, УЗМ не позволит подать питание на нагрузку.

В обычном режиме устройство будет непрерывно отслеживать величину питающего сетевого напряжения. Если в сети возникнут высоковольтные импульсы, то варисторная защита, встроенная в УЗМ, шунтирует данные скачки до безопасной величины.

Работа двухцветной индикации зависит от текущего режима. Когда напряжение сети подходит к верхнему порогу отключения, красный индикатор начинает мигать, но как только напряжение выйдет за допустимую границу — произойдет автоматическое отключение нагрузки, красный индикатор станет светиться непрерывно, а желтый погаснет.

С момента как только напряжение вернулось в допустимые пределы, начинается отсчет времени до повторного включения, при этом мигает зеленый индикатор (если напряжение во время отсчета вновь вышло за допустимый диапазон — происходит сброс отсчета). Когда отсчет окончится, нагрузка будет вновь подключена к питающей сети.

Когда напряжение сети подходит к нижнему порогу, зеленый индикатор начинает мигать, и как только напряжение выйдет за нижнюю границу, начнется отсчет задержки на отключение, а красный индикатор начнет мигать. Как только отсчет времени закончился, если напряжение не вернулось к норме, происходит отключение нагрузки, желтый индикатор гаснет, а красный теперь буде зажигаться каждые 2 секунды.

Если напряжение возвращается в пределы нормы, начинается отсчет выдержки на включение, зеленый индикатор начинает мигать (если на протяжении отсчета напряжение опять выйдет за пределы, отсчет начнется заново), а по окончании отсчета нагрузка снова будет подключена к питающей сети.

При ручном отключении нагрузки (кнопкой ВКЛ/ВЫКЛ), двухцветный индикатор отразит это попеременным миганием зеленого и красного цветов. Для возврата к нормальному режиму, кнопку ВКЛ/ВЫКЛ нажимают повторно.

Когда нагрузка отключена кнопкой ВКЛ/ВЫКЛ, устройство останется выключенным даже после отключения и повторного включения питания. Для включения реле в этом случае, необходимо повторно нажать и удерживать 2 секунды кнопку ВКЛ/ВЫКЛ.

Чтобы изменить временную задержку на повторное включение (10 секунд или 6 минут), сначала кнопкой ВКЛ/ВЫКЛ размыкают реле.

Далее нажимают и удерживают ВКЛ/ВЫКЛ, индикатор «норма-авария» гаснет, но через некоторое время начнет мигать. Мигание зеленым указывает на то, что установлено время задержки 10 секунд, а если красным — задержка будет равна 6 минутам. После этого кнопку ВКЛ/ВЫКЛ можно отпустить.

Повторное нажатие ВКЛ/ВЫКЛ переведет устройство в обычный рабочий режим, реле будет включено. Когда устройство размыкает цепь, цепь размыкатеся всегда по фазе. Нулевой провод подключен насквозь для удобства монтажа. Он подключается всегда только с одной стороны.

Источник

Как подключить реле напряжения

Время на чтение:

В современных домах у людей присутствует много техники, поэтому сеть иногда не выдерживает такой мощности. В этой статье говорится о том, как подключить реле напряжения и что это, вообще, такое.

Сферы применения и принципы действия

УЗМ-51М используется для предохранения бытовых и электрических приборов от перепадов напряжения в однофазных сетях квартир или домов. Эта система выключает источники питания при резко меняющемся напряжении, а также блокирует его импульсные высоковольтные перепады.

Как выглядит УЗМ

Есть несколько причин такого вида скачков, например, перегруженность трансформаторных станций, подключение мощных асинхронных устройств и сварочных приборов, КЗ или разрыв нулевого кабеля, погодные условия.

УЗМ-51М в основном используют в бытовых электрических сетях, подсоединяя после счетчика и автоматов на вводе электропитания в квартиру или дом. Также его применяют в трехфазных сетях.

Конструкция прибора

При помощи предохранителей, которыми оснащен корпус, можно указать порог включения реле по верхнему напряжению от 230 В до 280 В и по нижнему – от 205 В до 90 В. При подсоединении к питающей сети индикация на реле контроля напряжения не срабатывает около первых 3 секунд. Мерцание зеленого цвета означает то, что выполняется проверка напряжения.

Если оно совпадает с заданным показателями, устройство защиты включается, и об этом говорит равномерный индикатор желтого и зеленого цвета.

Внимание! Ускорить включение на приборе можно благодаря кнопке «Тест». В обычном режиме работы устройство защиты постоянно наблюдает за показателем напряжения.

Технические характеристики прибора

Устройство имеет размеры 85 × 36 × 64 мм. Установка прибора выполняется достаточно легко благодаря продуманной системе. Также прибор имеет такие характеристики:

срок службы	10 лет;
задержка на выключение	20 миллисекунд;
энергия поглощения	210 Дж;
сила тока при коротком замыкании	4,5 кА;
сила тока в цепи	80 А;
энергозатраты	1,5 Втч;
масса	161 г;
защита	корпус — IP40, клеммы – IP0.

Особенности конструкции аппарата

На верхней стороне пластикового корпуса устройства УЗМ-51м установлены входные клеммы L и N, на нижней – выходные U и N. Они похожи на своего рода трубку, что дает плотный зажим провода площадью до 40 мм2. Спереди находится два индикатора. Один указывает о режиме работы, а другой о неисправности в сети. Второй индикатор светится желтым цветом, сигнализируя о работе встроенного реле.

В том же месте находится кнопка подключения тестового режима, которая соответствует ручному управлению. На корпусе расположены регуляторы порога рабочего охвата напряжения.

УЗМ 51м схема подключения в однофазную сеть

В роли управляющей детали будет РIС12F683 – небольшой контроллер с 6 выводами, который работает в онлайн-режиме. Все компоненты реле могут функционировать при напряжении 450 В в течение долгого времени. На схеме есть большое число деталей в SMD-исполнении. Благодаря своему качеству прибор приобрел большую популярность.

Схемы подключения устройства

Три правила, которые необходимо помнить при подключении схемы:

• при присоединении четырех кабелей вверху нужно расположить входной проводник, внизу – выходной для бытовых приборов;
• если подсоединяется три кабеля, то фаза пропускается через устройство защиты, «ноль» необходим для электропитания самой системы;
• при подсоединении ДУ «ноль» идет по выключателю, через силовой провод связывается сам прибор, поступает нагрузка и напряжение.

Схема подключения реле напряжения и УЗО

Сеть однофазная

К однофазной сети реле контроля напряжения устанавливается через проводной контакт. При данном подключении можно применять тиристор на 200 В, фильтры устанавливаются за обкладкой, в конце устанавливается выпрямитель.

Для устойчивости напряжения применяются контакторы импульсного либо оперативного вида. Трудность с магнитными колебаниями убирается путем использования проходных фильтров.

В щитах ВО фильтры используются с сетчатой обмоткой, прибор подключается с тремя контактами. В таком случае наибольшее сопротивление будет не меньше 30 Ом.

Сеть трехфазная

Для трехфазной сети есть также своя схема подключения устройства защиты. В случае если три фазы переходят в три однофазные линии, то для каждой нужно иметь свое устройство. При подсоединении к трехфазным щиткам потребуется и специальный предохранитель.

Реле напряжения «Зубр» схема подключения

Ошибки в подключении

Возможной проблемой может быть неверный расчет нагрузки от приборов, выполненный новичком без профессиональных навыков. Перед установкой реле контроля нужно правильно произвести все расчеты, воспользовавшись помощью электрика.

Очень часто устройства защиты пропускают нейтраль, в которой вовсе нет надобности. Ее можно установить на любой контакт.

План установки УЗМ-51 через варистор достаточно эффективен, но ненадежен. При плохой погоде варистор сгорает самый первый. Поэтому лучше искать схему без него.

Как выбрать реле напряжения

При выборе, первое, что нужно учесть – это мощность устройства, а также вид сети, к которой он будет подключаться. Лучше довериться профессионалу, потому что прибор имеет много видов и разновидностей – от технических характеристик до дизайна. Одна из популярных фирм – Zubr. Приятная цена и достаточно качественный прибор будет помощником в доме.

Реле контроля напряжения Zubr

В заключение необходимо отметить, что УЗМ 51М необходимо иметь в каждом доме для того, чтобы была возможность контролировать напряжение. Иначе при резких скачках могут выйти из строя все бытовые приборы.

Источник

Устройства защиты УЗМ 51МД и УЗИС С1 40. Сравнение, технические характеристики, схемы подключения.

Устройства защиты от искрения и дуги, впервые были разработаны в США и в Западных странах в конце девяностых годов. И если их опыт уже позволяет выпускать надежные и практичные экземпляры, то наши производители еще только сталкиваются со многими проблемами, провоцирующими ложные срабатывания данной защиты.

Среди отечественных марок подобных противопожарных устройств, выделяются УЗМ 51МД от компании Меандр и УЗИс-С1-40 от Ecolight.

Про данную УЗМ в первую очередь нужно сказать, что это многофункциональное устройство, а не просто защита от искр и дуги. До сих пор было широко известно другое популярное изделие от Меандр — просто УЗМ-51 М, без индекса Д.

Проще говоря, модульное реле напряжения, зарекомендовавшее себя с положительной стороны.

Последние модели УЗМ 51МД, в отличие от первоначальных, к которым было множество претензий, уже стали сносно обеспечивать защиту от опасного искрения и дугового пробоя.

Кстати, старые модели у производителя Меандр, также можно перепрошить и они избавятся от своих ошибок и ложных срабатываний.

Помимо искр, данный аппарат по-прежнему защищает как от скачков напряжения, так и от его падений ниже нормы. Успешно срабатывает при обрыве ноля и защищает технику.

А еще в нем есть варисторная защита от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения.

На универсальность только одного модульного аппарата защиты полагаться довольно глупо.

В аварийной ситуации устройство УЗМ 51МД обнаруживает дугу, анализирует параметры проходящего через него тока и самостоятельно разрывает цепь. Ему не нужен какой-либо дополнительный контактор или пускатель, на который подавался бы импульс отключения.

Номинальный рабочий ток коммутации — 63А. Что более чем достаточно для всех квартир и частных построек.

Казалось бы, с одной стороны это хорошо. Однако с другой стороны, могут возникнуть существенные проблемы с чувствительностью защиты. Либо она будет через чур чувствительна, либо наоборот, не будет реагировать на малые значения.

Выставить настройки в таком широком токовом диапазоне задача не тривиальная. Словить дугу при Imax=1А, это не совсем то же самое, что при I=63А.

Как вы думаете, почему зарубежные аналоги выпускают обычно на номиналы до 20-25А и меньше. Они явно уже сталкивались с этими проблемами и выработали более грамотный подход.

Например, вы же не ставите УЗО с током утечки 10-30мА на главный ввод. В противном случае из-за суммирования всех помех и “левых” наводок, будут постоянные ложные отключения. Для всех уже стало нормой, что такие УЗО ставятся на отдельные линии или группы.

Еще одно замечание по поводу монтажа на главном вводе РЩ — это наши зимние условия. Задумайтесь, что будет зимой с котельной при минус 30 градусах, если в ваше отсутствие, данное устройство поймает глюк и ложно отключит все электроснабжение.

На Западе многие ТБшники вообще прямым текстом запрещают ставить подобные девайсы на вводах. (ссылка на оригинал)

А если общая нагрузка превышает 63А, можно ли таким аппаратом защиты подключаться через контактор, для увеличения коммутационной способности реле? Нет, нельзя.

Ток нагрузки должен всегда проходить только через УЗДП. Если вы его посадите на катушку пускателя, то никакой пользы этот прибор вам не принесет.

Три возможные схемы подключения искро-дугозащитного УЗМ представлены ниже:

Ничего сложного здесь нет. Просто пропускаете через устройство ноль и фазу. Кстати, по двум схема ноль вообще достаточно только подвести на верхнюю клемму прибора, чтобы обеспечить его работу.

Если авария была кратковременной и параметры сети восстановились, то после первого срабатывании, УЗМ 51МД по истечении 30 секунд самостоятельно включит электричество.
Тем самым, будут спасены все продукты в холодильнике от порчи, трубы отопления от размораживания, а рыбки в аквариуме от мучительной смерти.

Если же ситуация повторится, то аппарат вновь сработает. Только имейте в виду, что такое повторное включение через 30 секунд происходит разово.

При повторном срабатывании, реле выключается уже на 4 минуты. А если было тройное обнаружение дуги, дальнейшее включение можно сделать только вручную, нажав на соответствующую кнопку.

Кстати, в этом есть существенное противоречие с правилами. Согласно п.8.2.2 ГОСТ 62606, любой аппарат защиты от искрения должен иметь механизм свободного расцепления.
То есть, получается что никакого автоматического включения, вообще не должно быть предусмотрено.

В инструкции по эксплуатации к УЗМ говорится совсем другое:

Связано это все конечно же со второй его функцией — реле напряжения. Многофункциональность не всегда бывает полезной, а скорее наоборот.

Она отрицательно влияет на основную защиту и провоцирует нарушение правил. В аппарате от фирмы Эколайт, рассмотренном ниже, никаких повторных включений и близко не предусмотрено, хотя он тоже спасает от перенапряжений.

Нет подобной функции АПВ и у известных зарубежных брендов.

Инструкция по эксплуатации УЗМ-51МД — скачать.

Есть и другая отечественная модель устройства защиты от искр — УЗИС С1-40 от компании Эколайт.

В первую очередь, обратите внимание на схему подключения. Здесь напряжение питания 220В должно заводиться именно на нижние клеммы, иначе прибор нормально работать не будет.

А вот например в аналогичных “автоматах” AFDD от ABB ARC1, подключение свободно производится как сверху так и снизу. О чем свидетельствуют надписи на корпусе.

Вот 3 схемы подключения УЗИС в зависимости от коммутационного аппарата на входе:

Некоторых волнует вопрос — а что будет, если перепутать подключение фазы и ноля, ведь не даром на корпусе прибора стоит маркировка L и N.

В большинстве случаев работа будет штатной, без замечаний. Но вот если случится параллельный пробой фазы на заземленную часть оборудования, может возникнуть непредвиденная ситуация.

Ток, который должен идти через специальный датчик, через него не пойдет. Его путь будет пролегать через нейтраль. В итоге параметры бросков будут для УЗИс абсолютно не предсказуемы, как по форме, так и по величине.

Так что ноль с фазой при подключении лучше не путать.

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.

Помимо самого модуля, в комплекте с ним идет устройство для тестирования и проверки. Так называемый имитатор искрения УЗИс-И-002.

Как он работает? При его включении в розетку происходит мгновенный выброс импульса тока. Он имеет очень крутой передний фронт.

В реальных сетях такого пика и близко нет. И если прибор действительно рабочий и на линии нет помех для глушения импульса, то УЗИс от этой «вилочки» должен 100% сработать.

При использовании моделей других производителей, некоторые потребители искусственно хотят проверить работоспособность подобных девайсов. Они рискуя здоровьем, сами создают искры, путем подключения фазы в разрыв через угольные щетки.

Либо вообще напрямую. Никогда так не делайте и не проводите таких экспериментов.

Для УЗИс от Эколайт, достаточно воткнуть тестер в розетку и прибор тут же должен выбить. С его помощью можно легко определить границы защищаемой цепи.

Когда проводка в большом доме слишком протяженная и разветвленная, то при искрении в самой дальней розетке, устройство защиты от дуги и искр может и не сработать. Почему такое возможно?

Потому что ток дуги, просто не достигнет своего минимального порога для срабатывания.

Чем этот дуговой ток больше, тем быстрее отключится реле. От самой нагрузки это не зависит.

Если у вас линия на холостом ходу и началось искрение, то для УЗИс от Эколайт достаточно тока примерно в 1,5А. Экспериментально установлено, что если ток дуги меньше определенной величины (I=2,5А), то никакого возгорания это за собой не повлечет.

А в УЗИС С1-40 такой порог занижен почти в полтора раза! Чего не скажешь про УЗМ 51МД. Там минимальный ток срабатывания целых 5А! Видимо для борьбы с ложными отключениями.

Однако ток такой величины, это прямое нарушений требований ГОСТ. Имейте это ввиду.

Еще один момент, который нужно обязательно учитывать при использовании подобных реле — это сетевые фильтры. При включении в их розетку тестовой коробочки, УЗИс также может не работать.

В них стоят варисторы, поглощающие импульсы имитатора, отсюда и вся проблема. Поэтому будьте внимательны при проверке и проведении подобных экспериментов на работоспособность.

А что делать, если розетки на которые не реагирует защита от искрения, все-таки выявились? Есть два способа:

установить дополнительный УЗИС как можно ближе к удаленной розеточной группе

расширить зону при помощи обычного удлинителя без фильтра

Подходит ли имитатор УЗИс-И-002 для проверки реле других производителей? На этот вопрос никто гарантий вам дать не может.

В разных моделях искрение обнаруживают по разным признакам. Универсальным проверочным прибором может быть только генератор реального искрения. Но штука эта не дешевая и большая по габаритам.

Еще УЗИс также как и УЗМ 51МД имеет дополнительную функцию. Он отключает электричество при перенапряжении.

Тем не менее это все равно удобно, так как вам не нужно иметь два разных модульных аппарата, занимающих дополнительное место в электрощитке. Достаточно приобрести один, шириной в два стандартных модуля.

Главное отличие УЗИс от УЗМ в этом плане в том, что оно не включается самостоятельно после восстановления параметров напряжения до нормы. Здесь язычок, как и на автоматах придется взводить вручную.

По поводу ложных срабатываний можно сказать следующее. Дрели и пылесосы их не вызывают, можете быть спокойны.

Кстати по ГОСТу, все приборы искрозащиты должны проходить проверку с целым набором разнообразной нагрузки. Сюда входят галогенные и флуоресцентные лампы, двигатели с конденсаторным запуском и т.п.

А вот сварочных аппаратов там нет. Что касается их, то без дополнительной фильтрации, возможны ложные срабатывания на инверторных аппаратах.

При этом обычный трансформаторный сварочник, ничего подобного не вызывает. Хотя казалось бы, его прямое назначение искрить и давать дугу.

Проблема с инверторами характерна практически для всех подобных устройств, разных производителей. Видимо поэтому создатели ГОСТ и не включили его в свой документ.

Цена устройства может показаться для многих завышенной (около 4500 рублей), но двойная защита от пожара и перенапряжения того стоит. При том что зарубежные модели ABB, Hager и другие, пока не особо распространены на нашем рынке.

Инструкция по эксплуатации — скачать.

Технологическая карта для монтажа — скачать.

Источник