Устройство защиты многофункциональное узм-51м, узм-16

Испытания на стенде

Я немного “погонял” УЗДП на лабораторном стенде.

Проверка работы УЗДП при помощи чайника

Проверка на автотрансформаторе (ЛАТР) показала, что УЗДП перестает функционировать при напряжении менее 100 В. При этом нагрузка остается включенной, но индикатор работы тухнет.

Выключение нагрузки происходит при напряжении 275 В, как и заявлено. При понижении напряжения включение происходит примерно при 270 В.

В испытаниях задействован чайник мощностью 1800 Вт, его ток – более 8 А.

Подключение нагрузки к УЗДП для испытания

Я вызывал искрение, двигая вилкой в незажатых клеммах. В результате – УЗДП выполнял чётко свою функцию, в зависимости от длительности искрения.

Реальное искрение и результат показан на видео:

Update (07.06.15). В настоящее время реле напряжения Zubr, продают в России под другим названием Rbuz (слово Zubr наоборот).

Связано это с тем, что в России торговая марка Zubr зарегистрирована за другим производителем и поменялось только названием реле, а все компоненты остались прежними.

.

УЗМ-51М. Устройство защиты многофункциональное.

В настоящее время УЗМ-51М зарекомендовало себя надежностью и простотой подключения.

УЗМ-51М рассчитано на ток до 63А, занимает 2 модуля на дин-рейке (ширина 35 мм). При стандартном исполнении температура эксплуатации УЗМ от – 20 до +55 градусов, поэтому устанавливать в щите на улице не рекомендую. Есть правда и от -40 до +55, но такие мне в продаже не встречались, если только обращаться непосредственно в ЗАО “Меандр”. Максимальная уставка по верхнему отключению напряжения 290 В, нижний порог срабатывания 100 В. Время повторного включения задается самостоятельно – это или 10 секунд или 6 минут. Может использоваться в сетях с любым типом заземления: TN-C, TN-S, TT или TN-C-S.

Схема подключения УЗМ-51М

Меандр производит еще два типа однофазных реле напряжения – это УЗМ-50М и УЗМ-16. Главное отличие УЗМ-50М от УЗМ-51М, пожалуй только в том, что у последнего, как мы знаем можно выставить уставку по срабатыванию самостоятельно, а в УЗМ-50М – уставка “жесткая”, по верхнему пределу напряжения – 265 В, а по нижнему – 170 В.

УЗМ-16 рассчитано на ток 16А, поэтому его ставят только на отдельный электроприемник. Например, чтобы не ожидать 6 минут пока включится УЗМ-51, холодильник можно подключить через УЗМ-16, на котором устанавливают задержку на включение 6 минут, а на основном УЗМ-51М в 10 секунд.

Я выставляю на УЗМ-51М максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение – 180 Вольт.

Меандр также выпускает трехфазное реле напряжение УЗМ-3-63, как я уже писал выше, такие реле используют в основном для защиты двигателей.

Хорошая надежная защита от перенапряжений. УЗМ не нужно включать с контактором, как это обычно делают с другими реле напряжения. Устройство производится в России. Гарантия на УЗМ 2 года

Что немаловажно, представитель Меандра присутствует на самом популярном форуме Mastercity, всегда проконсультирует по продукции, а также внимательно относится к комментариям пользователей форума, замечания которых в свое время и помогли улучшить УЗМ-51М

Пример установки УЗМ-51М в трехфазном щите для загородного дома, где УЗМ установлены в каждую фазу.

Пожалуй один недостаток в УЗМ-51М относительно других реле напряжения – это отсутствие индикации напряжения. Но и разница в цене между УЗМ и реле напряжения с контактором, позволяет купить и поставить вольтметр отдельно.

Подключение к щитку на 300 В

К щитку на 300 В устройство УЗМ-51М можно подключить через проходной триггер

Однако важно отметить, что импульсные конденсаторы в данном случае устанавливать запрещается. В первую очередь это вызвано значительным понижением проводимости тока

Непосредственно на реле оказывается большая нагрузка. В некоторых случаях выпрямитель перегорает.

Чтобы решить проблему, используются только линейные конденсаторы. В данном случае максимальное сопротивление в цепи не превышает 60 Ом

Также важно отметить, что показатель перегрузки равняется 5 А. Для защиты триггера используются изоляторы

В некоторых случаях устанавливаются тетроды. Указанные элементы подходят для щитков серии ВО. Компараторы способны работать только с проходными тиристорами. У некоторых моделей контакторы заменяются кенотронами.

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.

Причины пожаров и защита от них

В современных квартирных электрощитах применяется множество устройств, которые призваны повысить безопасность.

• Автоматы (автоматические выключатели) отключают потребителя в случае короткого замыкания или перегрузки.
• Дифавтоматы отключают потребителя в тех же случаях, что и автоматы, но еще и при возникновении утечки тока, тем самым уберегая человека от поражения током.
• УЗО отключает при утечке, но используется только совместно с отдельным автоматом, так как он туда не встроен.
• Недавно массово стали устанавливать в щиток реле напряжения, которое следит за напряжением и отключает потребителя в случае, когда напряжение выходит за установленные рамки, тем самым спасая технику от поломки.

Не так давно изобрели новый тип устройств, позволяющих минимизировать возможность возникновения пожара. О них пойдет речь дальше.

Если задуматься и проанализировать из за чего может возникнуть пожар, то окажется, что большая часть происходит по причине неисправности в электропроводке. Попробуем перечислить все возможные ситуации возникновения возгорания с участием электричества:

• забытый утюг
• неправильная эксплуатация или неисправность электронагревательных приборов
• короткое замыкание или перегрузка проводки, но только в случае, когда автомат по какой то причине не сработал или сработал поздно.
• скачки напряжения в питающей сети, которые могут вызвать неисправности бытовых приборов, например, пробой изоляции фильтрующих конденсаторов, и как следствие – возгорание.

Искрение – оно же электрическая дуга, может возникнуть при разных неисправностях изоляции или плохого контакта в соединениях. Нагревание и обугливание изоляции в местах плохого контакта и повышенного сопротивления, вызывает обугливание изоляции, обугленная изоляция уменьшает свое сопротивление, что еще больше усугубляет эффект нагрева. Таким образом обугленные части изоляции, могут начать проводить ток с последующим лавинообразным нарастанием этого процесса и возникновение дуги, что может вызвать возгорание.

В первым и втором случае, сами производители бытовых приборов, принимают меры исключающие возможность возгорания, устанавливая в них всевозможные системы безопасности.

В утюгах подороже например, ставят датчик положения и движения, которые отключат утюг в горизонтальном положении без движения за время меньше минуты, и в вертикальном положении без движения за несколько минут, что позволяет исключить человеческий фактор. Забывчивым рекомендую искать в продаже именно такой утюг

В обогревателях обычно есть несколько датчиков перегрева и датчик отслеживающий правильное рабочее положение, а именно – кнопка отключающая прибор при опрокидывании.

В случае перенапряжения в сети помогает реле напряжения. Оно срабатывает при повышенном напряжении или от скачка напряжения.

Для частных домов особенно актуальна защита от скачков напряжения во время грозы. Такой скачок напряжения может оказаться значительным. Для полной защиты поможет варисторная защита – ОПС1-D или подобное. Варистор поглощает энергию во время скачка напряжения.

Как найти место где искрит и почему выбивает дугозащита

Допустим устройство у вас сработало и все отключилось. Как найти место где возникла дуга и появились искры? Если у вас двухэтажный особняк с полсотней розеток, куда бежать в первую очередь и как узнать эту очередность?

Тут вам поможет ваш электрощиток. Чем больше в нем будет групп и автоматов, тем лучше. 

Каждый автомат отвечает за определенную комнату или зону в доме. Отключаете их все скопом, после чего включаете УЗДП.

Далее по одному начинаете включать автоматические выключатели. Причем после включения каждого автомата выжидаете минимум по 10 секунд и только потом переходите к другому.

Имейте в виду, что в цепи должны быть подключены все приборы, которые работали до этого. Кроме того, они должны быть под нагрузкой, а не на холостом ходу. Иначе при токе до 2,5А устройство защиты от дуги может не сработать.

При включении дефектной линии дугозащита должна вновь отключить ее. Тем самым, вы определите проблемную зону или группу. Допустим это кухня. 

Отправляете туда жену, чтобы она наблюдала, а вы тем временем вновь запускаете автомат. Визуально или по звуку можно будет установить место искрения.

А если все равно ничего не видно и не слышно? Тогда действуйте следующим образом. Начните поочередно выключать из розеток все приборы на этой линии.

Если УЗИС все равно срабатывает, то причина в самой проводке, а если нет, то виноват какой-то из отключенных приборов или конкретная розетка.

Включите в эту розетку другой прибор и посмотрите что изменится.

УЗО, оно же УЗДТ

УЗО — пожалуй, самая известная аббревиатура, начинающаяся с «УЗ». Это устройство реагирует на разность токов в нулевом и фазном проводах. УЗО — устройство защитного отключения, УЗДТ — устройство защиты дифференциального тока. Очень распространено и эффективно защищает от ударов током при касании металлических корпусов оборудования. Принцип работы в том, что сравнивается ток в нулевом проводе и в фазном. Если эти токи отличаются на значительную величину, значит имеется повреждение изоляции, и УЗО отключает подачу напряжения. В трехфазном УЗО ток в нулевом проводе сравнивается с геометрической суммой фазных токов. УЗО может быть выполнено как отдельное устройство, так и быть в одном корпусе с автоматическим выключателем — такое устройство называют дифавтоматом (дифференциальным автоматом).

Принцип работы устройств защиты от искрения

Каким же образом искрозащитное устройство, которое стоит в электрощитке на входе в дом, видит искрение провода в самой дальней розетке спальни или зала? Какая магия здесь используется?

Конечно же магии тут никакой нет, все основано на законах физики. Аппарат главным образом следит за спектром тока проходящего через него.

Когда в цепи электропроводки в любом месте начинается искрение, во первых искажается синусоида и она становится рваной. Сила тока и напряжение начинают скачкообразно изменяться. Возникают помехи.

Однако если бы защита была отстроена на отслеживание только этих параметров, было бы очень много ложных срабатываний. Именно этим грешили самые первые экземпляры.

Поэтому последние качественные УЗИС или УЗДП анализируют массу параметров:

величину

форму

полярность

продолжительность

и темп следования скачков

Производителям аппаратов защиты от искрения и дуги, предписаны стандартом ГОСТ следующие три главные задачи:

проанализировать ток, и при этом убедиться что его источник именно дуга, а не полезная нагрузка

Все что искрит с током дуги меньше чем 2,5А устройство вправе игнорировать и пропускать.

выяснить насколько опасна эта дуга по ее мощности

Ведь простое включение вилки в розетку также вызывает искрение. Но при этом ничего отключаться не должно.

если первые две задачи успешно решены и ток выявлен, то его нужно успеть разорвать в заданное время

Трехфазная установка

В трехфазной схеме увеличивается ширина ограничителя и количество защищаемых соединений. Однако принцип функционирования ограничителя остается неизменным. Наиболее часто используемые трехслойные системные защитные устройства, работающие в системе 4 + 0, что означает присоединение к разряднику следующих линий:

• 3-фазные провода
• 1 нейтральный провод

Каждый из проводов подлежащих защите имеет равные права, то есть возможные перенапряжения устраняются путем подачи тока на защитную установку и, как результат, на землю.

Конечно для установок TN-C (установка без отдельного защитного провода) можно приобрести защитные устройства только с 3 защищаемыми разъемами. Затем с нижней стороны подключите ограничитель к полосе PEN (нейтральная защита).

Устройство защиты от искрения EcoEnergy УЗИс

Новейшая разработка позволит сократить пожары, возникающие в результате неисправности электросетей, более чем в 2 раза.

Устройство защиты от искрения (УЗИс)

• УЗИС по сути является третьим этапом развития средств защиты электросетей после автоматических выключателей и УЗО;
• Устанавливается в распределительный щит на DIN-рейку;
• Снабжается средством контроля УЗИс-Ипредназначенным для настройки и проверки функционирования в местах эксплуатации;
• УЗИс обнаруживает процесс пожароопасного искрения в защищаемой цепи и производит ее автоматическое отключение от питающей сети.

В местах нарушения нормального электрического контакта между элементами электрических сетей и электроустановок возникает искрение, которое не распознается токовыми автоматами, дифференциальными автоматами или УЗО, т.к. не вызывает роста тока или его утечки на землю.

УЗИс-С1 распознает опасное искрение и отключает сеть от электропитания, предупреждая возникновение пожара.

• Устанавливается в электрощит
• Защищает от пожароопасного искрения
• Защищает от перенапряжения
•  Дополняет АВ и УЗО или АВДТ
• Соответствует ГОСТ IEC 62606-2016
• Инновационная разработка
• Производится в России

Модель

Диапазон рабочих температур, °С

Непрерывная индикация состояния (до и после срабатывания)

Таблица индикации на лицевой панели

Отключение по перенапряжению с регулировкой порога

Метод измерения эффективного напряжения сети – True RMS

Защита от импульсных скачков напряжения

Установка в распределительный щит на DIN-рейку

Время срабатывания при искрении, мс

Минимальный обнаруживаемый ток искрения, А

Максимальный ток нагрузки защищаемой цепи, А

Рабочий диапазон напряжений, В

Регулировка порога отключения по перенапряжению, В

Время отключения нагрузки при превышении порога напряжения, мс

Время отключения нагрузки при превышении напряжения 300 В, мс

с штатным оборудованием защиты электросетей

Для защиты электрических цепей используют автоматические выключатели для защиты от сверхтоков (далее – АВ, см. ГОСТ Р 50345-99) иавтоматические выключатели, управляемые дифференциальным током (УЗО, см. ГОСТ Р МЭК 60755—2012).

Устройство защиты	Тип искрения
Последовательное(БПС – «плохой контакт)	Параллельноефаза-нейтраль	Параллельноефаза-земля
Автоматический выключатель	Не чувствует в принципе	Может сработать слишком поздно (при ограниченном токе КЗ)	Может сработать слишком поздно (при ограниченном токе КЗ)
УЗО	Не чувствует в принципе	Не чувствует в принципе	Может не чувствовать (при импульсном характере искрения)
УЗИс	Отключает цепь	Отключает цепь	Отключает цепь

Преимущества от внедрения

Для населения	Для Администрации города
Предупреждение и предотвращение пожаров, которые могут нанести большой физический и материальный ущерб
Реализации федеральной целевой программы «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2017 года» (утв. постановлением Правительства РФ от 14 февраля 2015 г. № 130)
Доступная цена	УЗИс является импортозамещающей, конкурентоспособной продукцией в России
Увеличение рабочих мест	Увеличение налоговой базы г. Москвы

УЗИс-С успешно прошел испытания и рекомендован к применению, о чем свидетельствуют следующие экспертные заключения:

№137/15 от 20.11.2015 , выданное ФГБОУ ВПО МГСУ Институт комплексной безопасности в строительстве;

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?

1. Фаза «A» — 1 подъезд. Напряжение упадет до минимального значения, близко к нулю.
2. Фаза «B» — 2 подъезд. С большой долей вероятности, напряжение останется в пределах 220 В, хотя возможно плавающее изменение потенциала.
3. 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.

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.

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.