УЗМ-51М: обзор, схема подключения, настройка

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.

Что такое УЗМ 51М в электрике — характеристики, схема подключения

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.

Читайте также: Электрический двигатель постоянного тока независимого возбуждения и его характеристики

Возражения на тему работы классических защитных автоматов не принимаются. Если нет превышения допустимого значения силы тока, или утечки тока, автомат или УЗО не сработают.

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.

Читайте также:
Схемы планировки дачного участка площадью 10 соток

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).

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.

Читайте также:
Установка расширительного бака. Расширительный бак для отопления: разновидности, устройство, как выбрать и как установить

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.

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.

Что такое УЗМ 51М в электрике - характеристики, схема 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.

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.

Читайте также:
Устройство промышленных полов: делаем бетонные, наливные, полимерные основания

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.

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.

Читайте также:
Фотообои 3д для стен в интерьере, каталог фотообоев 3d

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.

Настройка и работа реле напряжения УЗМ-51М

На данном устройстве имеется два ручных регулятора.

Схема подключения реле напряжения УЗМ-51М и RV-32A

Верхним регулятором с помощью отвертки выставляется верхний порог напряжения. Это 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290 В. Погрешность составляет ± 3В.

Нижним регулятором выставляется нижний порог напряжения отключения. Это 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 175, 190, 210 В. Погрешность ± 3В.

После подачи питания на реле оно сначала выдерживает 5 секунд и только потом начинает мигать зеленый индикатор, что указывает на отсчет заданной выдержки времени включения. Если напряжение находится в пределах выставленных порогов, то загораются желтый и зеленый индикаторы и питание подается на нагрузку.Также можно ускорить включение устройства нажатием кнопки “Тест”.

Если реле отключалось из-за выхода напряжения сети за пределы порогов, то потом оно включается само автоматически через 10 секунд после того, когда напряжение сети вернется в заданные границы.

У данного реле есть возможность самому изменять время задержки включения устройства. Задержка может быть только 10 секунд или 6 минут. Как ее настроить? Это делается так:

  1. Выключить реле нажатием кнопки “Тест”.
  2. Опять нажать и удерживать кнопку “Тест” пока не начнет мигать индикатор. Если начал мигать зеленый индикатор, то время задержки установлено 10 секунд. Если начал мигать красный индикатор, то время задержки составляет 6 минут.
  3. Отпустить кнопку “Тест”.
  4. Снова нажать кнопку “Тест” для включения реле и перехода его в рабочий режим.
Читайте также:
Эпоксидная смола для заливки прозрачная: какую использовать для столешниц

Также учтите, что при нажатии кнопки “Тест” в аварийном режиме реле не включит нагрузку.

При приближении величины сетевого напряжения к верхнему пределу начинает мигать красный индикатор. Когда сеть выходит за пределы происходит отключение нагрузки, гаснет желтый индикатор и начинает постоянно гореть красный.

При приближении величины сетевого напряжения к нижнему порогу начинает мигать зеленый индикатор. При выходе напряжения за пределы начинается отсчет задержки времени отключения и начинает мигать красный индикатор. Когда время задержки заканчивается отключается нагрузка, гаснет желтый индикатор, а красный начинает гореть каждые две секунды.

Поочередное мигание красного и зеленого индикаторов означает, что вы принудительно отключили нагрузку от сети нажатием кнопки “Тест”. Повторное ее нажатие и удерживание в течении 2-х секунд возвращает устройство в рабочее состояние.

Теперь думаю не запутаетесь в мигании этих индикаторов.

Принципы работы реле УЗМ-51 и его модификаций

Необходимость внедрения подобных устройств возникла давно. Она является довольно актуальной в жилых зданиях с устаревшей проводкой.

Причины создания защиты

Электрическая проводка является техническим устройством, которое, как и всякое другое, имеет определенный ресурс, а со временем подвержено разрушению по многим причинам:

  • от воздействия солнечной радиации;
  • в результате неумелого или небрежного монтажа;
  • при случайных неквалифицированных ремонтных работах, связанных со сверлением или штроблением стен;
  • из-за грызунов и ряда других факторов.

Повреждение изоляции под действием солнечного света

При этом страдает не только слой изоляции, но материал токопроводящей жилы или созданные контактные соединения. В результате нарушаются условия для протекания электрического тока, возникает излишний нагрев проводки или ее искрение. Это прямая предпосылка к возгоранию и возникновению пожара.

Особую опасность представляют деревянные дома, а также построенные из бруса и СИП-панелей, в которых проложена закрытая проводка с нарушениями требований ПУЭ. Типовые защиты на основе автоматических выключателей, УЗО и реле контроля напряжения не всегда способны своевременно отреагировать на такие повреждения и отключить с них напряжение.

Физические процессы, учитываемые УЗМ 51

Основной электротехнический закон Ома описывает соотношения между электрическими величинами:

  • протекающим по цепи током;
  • приложенным к схеме напряжением;
  • действующим сопротивлением.
Читайте также:
Украшения из камней в интерьере: советы, идеи, фото

Закон Ома

Они взаимосвязаны и влияют друг на друга. Когда к нормальной электропроводке с подключенным оборудованием приложено напряжение идеальной синусоиды, то токи нагрузки, проходящие в ней, работают в штатном рабочем режиме без излишнего нагрева с побочными явлениями.

Если же изоляция проводки нарушилась или коммутационные контакты ослабли, то в проблемных местах возникают микроскопические дуги, создаются дополнительные токи и сопротивления, которые начинают искажать форму синусоиды напряжения от начального вида гармоники.

Графики изменения синусоид тока и напряжения при возникновении микродуги

Историческая справка

Благодаря развитию микропроцессорной техники, работающей на цифровых технологиях, все изменения формы напряжения при аварийных ситуациях в проводке удалось фиксировать. За счет этого стали создаваться защиты, реагирующие на появление микродуги в подключенной проводке. Инициатором их создания в 1996 году выступила компания Сименс.

Виды устройств дуговой защиты для быта

Через три года ее продукция получила международное признание и подтверждение нормативами МЭК. С тех пор зарубежные компании массово выпускают устройства дуговой защиты для бытовой электропроводки.

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.

Читайте также:
Трубчатые солнечные коллекторы

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.

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.

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 мм 2 .

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.

Читайте также:
Термопара в газовой плите: пошаговое руководство по ремонту и замене

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.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: