Однофазные реле контроля напряжения Меандр УЗМ-51М (2018г) — часть 3

Назначение

Данные устройства выполняют сразу несколько функций:

• Быстрое отключение оборудования и электроприборов в однофазных сетях в случаях выхода параметров напряжения за установленные граничные пределы. Точно так же защита срабатывает и при обрыве нулевого проводника.
• Защита оборудования и других подключенных нагрузок на данном объекте от влияния скачков напряжения импульсного типа, произошедших в результате работы расположенных поблизости источников таких импульсов. В этом случае все приборы и электронная аппаратура оказываются надежно защищенными от разрушений и возможного возгорания.

Защитные устройства полностью контролируют состояние напряжения и предупреждают возможные причины, вызывающие срабатывание. После отключения в аварийном режиме устройство защиты УЗМ включается автоматически, когда сетевое напряжение приходит в норму. Такое включение происходит через определенное время задержки, настраиваемое пользователем.

Подобная защитная аппаратура может применяться при любых конфигурациях электрических сетей – TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Вместе с тем, ее использование вовсе не отменяет традиционные средства защиты – автоматы, УЗО и другие.

Кроме защиты, УЗМ-50Ц снижает пусковые токи при подключении нагрузок емкостного типа. В этом случае контакты реле замыкаются при нулевом значении сетевого напряжения, когда оно переходит через нулевой проводник.

Устройство защиты УЗМ-50Ц УХЛ4

НАЗНАЧЕНИЕ

Устройство защиты многофункциональное УЗМ-50Ц (далее Устройство) предназначено для:

• отключения оборудования при выходе значения напряжения в однофазных сетях за установленные параметры или обрыва нулевого провода;
• защиты оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения, вызванных срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети двигателей, пускателей (и т.д.), тем самым предотвращая выход оборудования из строя и его возможное возгорание;

ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

При подаче питания устройство начинает контроль сетевого напряжения. Если напряжение сети находится между заданными в настройках значениями верхнего Umax и нижнего Umin порогов срабатывания начинается отсчет времени автоматического повторного включения (АПВ). При этом на индикаторе отображается время в секундах до подключения нагрузки (оборудования) к сети. В процессе отсчета времени АПВ на дисплее периодически появляется индикация «ton». Если до окончания отсчета времени АПВ напряжение сети не выйдет за установленные пороги срабатывания, то по окончании отсчета произойдет подключение нагрузки к сети.

Затем устройство переходит в режим отображения текущего значения напряжения сети, а на индикаторе отобразится знак «U» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение напряжения сети. Для перехода в режим индикации тока нагрузки необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе появится знак «А» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение тока. Для перехода в режим индикации потребляемой мощности необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе отобразится знак «Р» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение мощности. При нахождении в режиме отображения напряжения, тока или мощности на дисплей с периодичностью 10 секунд на 1 секунду выводится символ выбранного режима отображения (U, A или P).

Кнопка «+» используется для включения или отключения нагрузки без выдержки времени. При нажатии на кнопку «+» изменится состояние контакта реле включено/выключено. Если реле выключено вручную, то сброс и повторная подача питание не приведут к автоматическому включению нагрузки к сети. При выключенном реле на индикаторе с периодичностью в 10 сек. отображается «OFF» в течение 1секунды, и текущее значение входного напряжения.

При работе Устройство осуществляет непрерывный контроль сетевого напряжения и значения мощности потребляемой нагрузкой.

При выходе напряжения сети за установленные пороги срабатывания (аварии), устройство отсчитывает задержку срабатывания. Если длительность аварии по напряжению сохраняется более соответствующей задержки срабатывания, происходит отключение нагрузки от сети. На дисплее отображается «U.Er» на время 1сек., устройство автоматически переходит в режим отображения измеряемого напряжения. После нормализации напряжения устройство подключает нагрузку, после отсчета времени АПВ. Если в процессе отсчета времени АПВ напряжение сети повторно выйдет за заданные пороги срабатывания, отсчет времени АПВ сбросится.

При напряжении сети ниже 80В, на индикаторе отображается

Если в процессе работы устройства мощность, потребляемая нагрузкой, превысит установленный порог срабатывания, устройство перейдет в режим отображения мощности «Р» и начнет отсчёт времени отключения нагрузки. В процессе отсчета времени отключения нагрузки светодиод «норма/авария» горит красным и дважды мигает зелёным. Если превышение допустимой мощности сохранится до окончания отсчета времени, устройство отключит нагрузку от сети и начнет отсчет времени включения равный значению времени отключения («t. P», устанавливается в настройках устройства). В процессе отсчета СД «норма/авария» горит зелёным и дважды мигает красным, при этом на индикаторе на 1сек. отображается «ton». Если после включения реле превышение потребляемой мощности сохраняется, повторно начинается отсчёт времени «t. P», при этом время включения «t. P» в следующем цикле увеличивается на это же время «t. P».

С целью уменьшения пусковых токов при включении ёмкостных нагрузок включение встроенного силового реле происходит при нулевом сетевом напряжении (переходе сетевого напряжения через ноль, технология «zero sync»™).

При работе Устройство осуществляет запись в энергонезависимую память значений минимального и максимального напряжения сети, максимальной мощности потребляемой нагрузкой, а также количества отключений нагрузки по каждому типу аварии.

ВАЖНО! При срабатывании устройства разрывается только фазный провод. Нулевой провод N проходит на сквозь для удобства монтажа и не коммутируется. Допускается подключение вывода N только с одной стороны (Например при подключении к трёхфазной сети трёх УЗМ можно объединить нулевые выводы с одной стороны перемычкой ПСМ).

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

• Возможно применение в сетях любой конфигурации; TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ;
• Незаменяет другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.);
• При кратковременных (менее 0.5с) провалах сетевого напряжения, не отключает нагрузку;
• Номинальный ток коммутации 63А
• Двухпороговая защита от перенапряжения (задержка срабатывания): >240-290В/(0,1с), >300В ±15%/(20мс)
• Двухпороговая защита от снижения напряжения (задержка срабатывания): < 100-210В/(10с) и <80В±10%/(100мс)
• Встроенная варисторная защита от импульсных скачков сетевого напряжения
• Настраиваемая задержка повторного включения (АПВ) 2-999 секунд
• Сохраняетработоспособность в широком диапазоне напряжения питания 0…440В
• Синхронное управление реле — замыкание контактов реле осуществляется при переходе сетевого напряжения через ноль, технология «zero sync»™
• Измерение параметров сети: напряжение, ток (диапазон измерения тока — от 0,6А до 65А), мощность
• ЗАЩИТА настроек PIN кодом (верхний и нижний порог напряжения, времени АПВ, мощности)

КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВА

Устройство выпускается в унифицированном пластмассовом корпусе и представляет собой реле контроля напряжения с мощным электромагнитным реле на выходе и варисторной защитой. Устройство устанавливается на монтажную рейку-DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) с передним подключением проводов питания защищаемых электрических цепей. Клеммы туннельной конструкции обеспечивают надёжное закрепление проводов с суммарным сечением проводников до 33мм.

Конструктивно УЗМ выполнены на печатных платах с установленными на нех электронными компонентами, индикатором, реле, токовым шунтом, силовыми шинами. Благодаря такой конструкции достигается высокая механическая жёсткость (монолитность) изделия и высокая надёжность.

В УЗМ последнего выпуска устанавливаются клеммы увеличенного размера с окном 9.0х8.2 мм. и стопорным винтом М6. Для исключения ошибок монтажа клеммы устройства оснащены защитными «флажками»

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ

Дополнительную информацию о параметрах и режимах работы устройства Вы можете найти в паспорте изделия (вкладка «файлы»)

Принцип работы

После того как напряжение подано на защитное устройство, происходит задержка по времени в течение 5 секунд, а индикаторы находятся в выключенном состоянии. В случае нормального состояния напряжения, индикатор в этот период начинает моргать зеленым цветом, а дисплей показывает остаток времени до включения устройства. По окончании временной задержки нагрузка подключается к питающему напряжению, а зеленый светодиод перестает мигать и горит постоянно.

Если в период задержки и отсчета времени напряжение выйдет за нормативные рамки срабатывания, то отсчет прекратится и будет сброшен. На индикаторе вместо зеленого появится красный цвет, а на дисплее высветится величина напряжения в данный момент.

В обычном рабочем состоянии УЗМ-50Ц осуществляет постоянный контроль напряжения. Если в сети внезапно появляются высоковольтные импульсы, в действие вступает варистор, шунтирующий их до безопасного значения. В случае выхода питающего напряжения за рамки установленных порогов, начинается отсчет временной задержки до срабатывания прибора. Для верхнего предела она составляет 0,2 с, а для нижнего – 10 с. Если за это время напряжение не придет в норму, нагрузка будет отключена от сети.

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 2021г 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…

Характеристики

Номинальное значение питающего напряжения для УЗМ-50Ц составляет 230 вольт, с частотой 50 Гц. Основные показатели измеряются в диапазонах: напряжение – от 30 до 440 В, ток – от 0,6 до 65 ампер, мощность – от 0,18 до 20 кВт. Величина относительной погрешности измерений для тока составляют 2%, для напряжения – 1%.

При выборе реле напряжения УЗМ необходимо учитывать и другие показатели, имеющие важное значение:

• При повышенном напряжении рамки отключения, поддающиеся регулировке, находятся в пределах от 240 до 295 В.
• Те же самые показатели для пониженного напряжения составляют от 100 до 190 В.
• Фиксированные пороги отключения: для верхнего предела – 300 В, для нижнего – 80 В.
• Отключение нагрузки в случае превышения потребляемой мощности производится в регулируемых пределах от 0,5 до 14,5 кВт.
• Величина задержки включения или повторного включения может быть отрегулирована в пределах от 3 до 999 секунд.

Потребление реле напряжения для собственных нужд совсем незначительное. Расход электроэнергии составляет не более 2,2 Вт*ч, а потребляемая мощность не превышает 2,2 Вт. Номинальный нагрузочный ток – 63 А, при подключении медных проводников, площадью сечения не ниже 16 мм2. Номинальная величина мощности подключенной нагрузки – 15,7 кВт.

Ток перегрузки и время его воздействия, при которых не наступает сваривание контактов составляют 3000/10 А/мс. Прибор УЗМ-50Ц УХЛ4 может нормально работать в температурном диапазоне от -25 до +55 градусов. Устройство способно выдерживать токи короткого замыкания без каких-либо разрушений – до 6 тысяч ампер. Маркировка АС230В означает номинальный ток.

УЗМ-50Ц может размещаться в любом положении и функционировать в круглосуточном режиме. При соблюдении всех условий и правил эксплуатации, срок службы УЗМ достигает 10 лет.

Схема подключения УЗМ-50Ц

Существуют разные варианты подключения прибора фирмы Меандр УЗМ-50Ц. В первом случае (рис. 1) на вводе фазный и нулевой проводники подключаются к верхним контактам. Снизу прибора также имеются контакты, от которых фаза и ноль уходят к нагрузке. Эта схема используется чаще всего, и при срабатывании происходит размыкание фазы. Другая схема (рис. 2) используется редко и отличается включением в работу нулевого провода.

Если устройство защиты УЗМ-50Ц устанавливается в трехфазной электрической сети, схемы подключения, рассмотренные выше, используются отдельно для каждой фазы. То есть для нормальной работы потребуется три защитных устройства.