Принцип работы
В передней части УЗМ-51М есть два индикатора. Первый загорается попеременно зеленым или красным, в зависимости от того, находится ли устройство в нормальном или аварийном состоянии. Желтый индикатор во включенном состоянии свидетельствует о том, что устройство находится в рабочем состоянии.
Действие защитного устройства практически не отличается от реле напряжения УЗМ-51 и происходит в следующем порядке. В рабочем состоянии, когда устройство подключено к сети, оно осуществляет постоянную проверку напряжения на линии.
При возникновении внезапных импульсов высокого напряжения, способных вывести из строя нагрузку, включается варистор, шунтирующий их до приемлемого уровня.
Двухцветная индикация показывает все процессы и действия, выполняемые внутри подключенного устройства. Если напряжение приближается к верхнему пределу срабатывания, красный светодиод начинает мигать, а желтый светодиод горит постоянно. При переходе условного предела нагрузка отключается, красный светодиод горит постоянно, а желтый гаснет.
После снижения напряжения до нормативного значения включается схема выдержки времени, после чего нагрузка снова подключается к сети. В этот период индикатор горит зеленым мигающим светом.
Постоянное зеленое свечение свидетельствует об окончании задержки и подключении потребителей к электросети. Если напряжение снова подскочит в течение периода задержки, система перезагрузится, и все действия начнутся заново.
Во втором случае рассматривается вариант со снижением напряжения. В такой ситуации уже не будет мигать зеленый светодиод, а будет мигать красный. Это продолжается до тех пор, пока напряжение не превысит нижний предел для работы. Затем включается временная задержка и начинается обратный отсчет.
После отключения нагрузки красный светодиод загорается и мигает каждые две секунды. После выравнивания напряжения до значения по умолчанию снова срабатывает задержка и индикатор загорается зеленым, указывая на то, что нагрузка включена.
Характеристики
Общие показатели будут примерно одинаковыми для всех типов устройств
Самое главное — знать, для чего они нужны и на какие параметры обращать внимание при выборе устройства. Все свойства более подробно отражены в технической документации
Наиболее важными среди них являются следующие:
- Возможность ограничения напряжения при токовой помехе 100А не превышает 1,2 кВ.
- Максимальная мощность поглощения энергии одиночного импульса длительностью 10/1000 мкс составляет 200 Дж.
- Стандартные устройства защиты от перенапряжений должны срабатывать в течение 25 нс или менее.
- Ограничение нагрузки по превышению верхнего предела устанавливается в диапазоне от 240 до 290 вольт.
- То же с верхним критическим порогом и ускоренным отключением нагрузки — 300 В плюс-минус 15 вольт.
- Порог минимального напряжения устанавливается между 210 и 100 В.
- Нижний критический порог и ускоренное отключение устанавливается на уровне 80 В плюс-минус 10 вольт.
- Показатели питания устройств средние: номинальное напряжение — 230 В, частота — 50 Гц, максимальное напряжение — 440 В.
- Электроэнергия, подводимая к рабочим агрегатам для их нужд, составляет 1,5 Вт*ч, мощность – 1,5 Вт.
- Ток нагрузки (номинальный) при условии применения медных проводов сечением не менее 16 мм2 — 63 А.
- Мощность нагрузки (номинальная) при напряжении 250 В — 14,5 кВт.
- Максимальный ток нагрузки, который устройство может выдержать в течение 30 минут, составляет 80 А.
- Максимальная мощность нагрузки в аналогичной ситуации составляет 20 кВт.
- Значение максимально допустимого тока короткого замыкания 4500 А.
Это были физические показатели, а важнейшими техническими параметрами УСМ будут следующие:
- Временная задержка для начального или повторного включения составляет 10 с или 6 минут.
- Быстрые задержки отключения: верхний критический порог — 20 мс, нижний критический порог — 100 мс.
- Задержки завершения: при превышении броском напряжения верхнего порога — 0,2 с, при падении ниже нижнего порога — 10 с.
- Рабочие температуры находятся в диапазоне: в исполнении УХЛ2 — от -40 до +55 градусов, в исполнении УХЛ4 — от -25 до +55 градусов.
- Степень защиты: на корпусе — IP40, на клеммах — IP0.
Устройство для квартиры и дома рассчитано на круглосуточную работу. Средние размеры — длина, ширина и высота 83х35х67 мм, вес 160-170 грамм. Срок службы, определенный изготовителем, не менее 10 лет.
Схема подключения УЗМ-51МД
Как уже было сказано, типовая схема подключения находится сбоку устройства. Однако на практике возникают разные ситуации в связи с использованием устройства в некоторых местах. В некоторых случаях его монтируют на вводе после начальных автоматических выключателей и амперметра.
Другой вариант предполагает установку УЗМ-51МД «Меандр» в помещении на отдельных линиях, требующих особого контроля. Следует учитывать наличие пожарного УЗО и других традиционных средств защиты.
В трехфазных сетях эти устройства используются только при отсутствии трехфазной нагрузки. То есть они устанавливаются индивидуально для каждой фазы. В случае аварийного отключения одного из них остальные продолжат функционировать и питать нагрузку.
В этом их главное преимущество перед трехфазными приборами УЗМ-3-63, при срабатывании которых отключаются все три фазы. Во всех случаях, при отсутствии опыта, рекомендуется обсудить проблемы установки и подключения с квалифицированным электриком.
Назначение УЗМ-51МД
Сокращенное наименование УЗМ расшифровывается как многофункциональное защитное устройство, а символ «Д» в маркировке означает возможность защиты от образования искр при возникновении электрической дуги.
Устройство выполняет штатную функцию защиты при перенапряжениях и перепадах напряжения в однофазных электрических сетях. Наличие варистора позволяет справиться с перенапряжениями, возникающими под воздействием рядом расположенного мощного оборудования.
Таким образом, вся работа устройства заключается в защите электроприборов и оборудования, предотвращении воспламенения, превращения в пожар.
Основные характеристики УСМ следующие:
- Защищает бытовые и другие сети от негативных явлений, связанных с искрообразованием и дуговым разрядом.
- Может использоваться в сетях любой конфигурации, с разными схемами подключения, с заземлением или без него.
- Он выполняет свои задачи и не может служить заменой обычным устройствам защиты — автоматам, устройствам защиты от замыканий на землю и другим.
- Не реагирует на кратковременные перепады напряжения продолжительностью не более 0,5 секунды. В таких случаях нагрузка не отключается и остается в работе.
- Защита от перенапряжения и падения напряжения двухступенчатая с соответствующими выдержками времени.
- Наличие варисторной защиты позволяет эффективно бороться с импульсными скачками напряжения.
- Возможность настроить задержку включения на желаемый период времени.
Принцип работы
Работа устройства защиты УЗМ-51МД происходит по следующему алгоритму. Между моментом подачи напряжения и переходом в режим готовности 5-секундный временной интервал. В этот период все индикаторы отключены. Если напряжение после проверки установлено на допустимое, верхний индикатор «нормальная неисправность» будет мигать зеленым цветом.
С момента включения этого светодиода начинается отсчет времени зажигания, который по умолчанию установлен на 10 секунд. После этого нагрузка будет подключена к напряжению питания. Включение можно ускорить с помощью кнопки включения-выключения, которая обеспечивает ручное управление.
В случае аварийной остановки последующее включение машины осуществляется после восстановления нормальных параметров напряжения. Также есть задержка 10 с или 6 минут. В случае неисправности нагрузка не может быть переключена вручную, поскольку реле не позволяет этого.
После установления нормального режима работы УЗМ контролирует напряжение и параметры сети с подключенной нагрузкой. При подаче высоковольтного импульсного напряжения включается варистор, шунтирующий его до неопасных для оборудования показателей.
При отклонении напряжения от предельных пределов срабатывания начинается отсчет задержки, после чего нагрузка отключается. Для верхнего предела это 0,2 секунды, для нижнего — 10 секунд. Если в эти периоды напряжение вернется к заданным значениям, время будет сброшено и нагрузка не будет отключена.
При обнаружении в сети искры или дуги, которые превышают безопасные рабочие параметры во время ее действия, нагрузка будет отключена в аварийном режиме. Оба индикатора — верхний и нижний — загорятся красным цветом. Через 30 секунд установка снова попытается включить нагрузку.
При повторном обнаружении признаков искрения через 20 минут нагрузка снова отключается, но уже на 4 минуты. На третий раз устройство полностью отключается от нагрузки, до устранения проблемы. После этого нагрузку можно включать только в ручном режиме.
Устройства защиты потребителей электроэнергии
Сейчас придумано достаточно средств для защиты потребителей от всевозможных проблем с напряжением для защиты проводов и нагрузки. Кратко перечислю эти устройства.
- Защитная машина. Самый распространенный инструмент, как правило, и единственный, который есть в каждой квартире. Защищает кабели после машины от перегрузки по току и короткого замыкания.
- УЗО (устройство защитного отключения). Защищает от прямого контакта с токоведущими частями, от утечки тока на землю из-за ухудшения изоляции электрических проводов и электроприборов.
- ДифАвтомат (дифференциальный автомат) — симбиоз двух предыдущих устройств, защищает от больших токов, короткого замыкания и утечки.
- Реле напряжения — защищает электроприборы от низкого и высокого напряжения.
- Реле контроля фаз — в принципе то же реле напряжения, но оно контролирует качество трехфазной сети.
- УЗИП (устройство защиты от перенапряжения). Защищает от перенапряжений в питающей сети, которые могут возникнуть, например, при включении мощных потребителей и грозовых разрядах.
- ОМ, ПФ и др. токоограничители, фазорегуляторы и подобные устройства служат не столько для защиты, сколько для обслуживания.
- Искрозащитное устройство (УЗИС). Именно это мы и рассмотрим в этой статье.
Что такое УЗМ
В настоящее время многие квартиры и частные дома буквально пропитаны всевозможной электроникой и техникой. В связи с этим возрастает вероятность их повреждения при отклонении от нормативного значения напряжения.
Поэтому основное назначение УСМ будет заключаться в следующем:
- Отключите питание в случае высокого перенапряжения или пониженного напряжения. В обоих случаях можно серьезно повредить бытовую технику, а хрупкая электроника сразу выйдет из строя. При восстановлении параметров напряжения подключение к сети автоматически возобновляется.
- Сглаживание кратковременных импульсных всплесков тока, возникающих при подключении отдельных видов мощного оборудования к другим близлежащим сетям — сварки, электродвигателей и так далее
- Некоторые модели, отмеченные знаком МД, умеют обнаруживать наличие искры в проводах и вовремя отключать питание в экстренных случаях.
Использование многофункциональных устройств значительно увеличивает срок службы проводов и подключенных к ним устройств. УСМ нельзя ставить, если на входе стоит стабилизатор. Стабилизирующие устройства эффективно сглаживают все недостатки, но они и намного дороже реле напряжения.
УЗИС С1-40
Есть еще одна отечественная модель искрозащитного устройства — УЗИП С1-40 фирмы «Эколайт.
В первую очередь обратите внимание на схему подключения. Здесь напряжение питания 220В нужно подключать именно к нижним выводам, иначе нормально работать устройство не будет.
Но, например, в подобных «автоматах» AFDD от ABB ARC1 подключение производится свободно как сверху, так и снизу. Как видно из надписей на корпусе.
Кого-то волнует вопрос — что будет, если перепутать подключение фазы и нуля, ведь не зря на крышке устройства есть маркировка L и N.
В большинстве случаев работа будет очная, без замечаний. Однако при параллельном обрыве фазы на заземленной части оборудования может возникнуть непредвиденная ситуация.
Ток, который должен пройти через конкретный датчик, через него не пройдет. Его путь будет проходить через нейтраль. В результате параметры бросков будут совершенно непредсказуемыми для AFDD, как по форме, так и по размеру.
Так что лучше не путать ноль с фазой при его подключении.
Отключение токов КЗ
Еще одно конструктивное замечание, которое беспокоит многих опытных электриков, — полное отсутствие какого-либо сходства с дугами.
На том же УЗМ-51МД указано, что его предельная отключающая способность составляет 4,5 кА.
Но здесь ничего нет. Как это повлияет на контакты при работе при отключении и подключении? Не в обычных условиях.
В первую очередь это будет объясняться тем, что AFDD функционально должен работать только в паре с блоком автоматики или дифференциалом, на который возложена вся функция защиты от коротких замыканий и отключения аварийных силовых нагрузок.
При токах КЗ до 6кА контакты УЗИс будут замкнуты, и основная задача — «выдержать» и пропустить через себя без последствий этот ток, с чем он в состоянии справиться. Именно автоматический выключатель должен разрывать дугу до таких значений.
Как проверить устройство защиты от искрения
Помимо самого модуля в комплекте идет устройство для тестирования и проверки. Так называемый искровой имитатор ЮЗИС-И-002.
Как он работает? При включении в розетку происходит мгновенный удар током. У него очень крутой фронт.
В реальных сетях такого пика и близко нет. И если устройство действительно работает и на линии нет помех для блокировки импульса, то AFDD от этой «вилки» должен работать на 100.
При использовании моделей других производителей некоторые потребители хотят искусственно проверять работоспособность таких устройств. С риском для здоровья они сами создают искры, подключая фазу к разрыву через угольные щетки.
Или даже напрямую. Никогда так не делайте и не ставьте подобные эксперименты.
Для УЗИс от Ecolight достаточно воткнуть тестер в розетку и устройство должно тут же выключиться. С его помощью можно легко определить границы защищаемого контура.
Когда проводка в большом доме слишком длинная и разветвленная, то при наличии искры в самой дальней розетке может не сработать дуговая и искровая защита. Почему это возможно?
Потому что ток дуги просто не достигнет минимального порога срабатывания.
По ГОСТ IEC 62606 минимально допустимый ток дуги для обнаружения и последующего отключения составляет 2,5А дополнительно к току основной нагрузки.
Чем больше этот ток дуги, тем быстрее отключится реле. Это не зависит от самой нагрузки.
Если ваша линия работает на холостом ходу и пошли искры, то для УЗИс от Ecolight ток ок. 1,5А достаточно. Экспериментально установлено, что если ток дуги меньше определенного значения (I = 2,5А), это не вызовет воспламенения.
А в АФДД С1-40 такой порог занижен почти в полтора раза! Чего нельзя сказать об УЗМ 51МД. Минимальный рабочий ток колоссальные 5А! Якобы для борьбы с ложными отключениями.
Однако ток такой величины является прямым нарушением требований ГОСТ. Имейте это в виду.
Читайте также: Стоит ли ставить УЗО (УДТ), если нет заземления
Ложные срабатывания или почему УЗИС не работает
Еще один момент, который необходимо учитывать при использовании таких реле, это сетевые фильтры. Когда тестовая коробка подключена к розетке, УЗИс может не работать.
В них есть варисторы, поглощающие импульсы имитатора, отсюда и вся проблема. Поэтому будьте осторожны при проверке и выполнении таких экспериментов на производительность.
И что делать, если розетки, на которые не реагирует искрозащита, все равно оголены? Есть два способа:
- установите дополнительный УЗИс как можно ближе к группе внешних розеток
- удлинить зону обычным удлинителем без фильтра
Подходит ли симулятор AFDD-I-002 для проверки реле других производителей? Гарантий в этом вопросе вам никто не даст.
В разных моделях искрообразование детектируется по разным критериям. Только настоящий искровой генератор может быть универсальным испытательным устройством. Но эта вещь не дешевая и большая по размеру.
Другой AFDD так же как и УЗМ 51МД имеет дополнительную функцию. Он отключает питание в случае перенапряжения.
В отличие от УЗМ-ки, прибор «Эколайт» не защищает от низкого напряжения.
Тем не менее, это все равно удобно, потому что вам не нужно иметь две разные модульные машины, занимающие дополнительное место в электрощите. Достаточно купить один-два стандартных модуля шириной.
Основное отличие УЗИс от УЗИП в этом отношении состоит в том, что он не включается сам по себе после восстановления параметров напряжения до нормы. Здесь, как и на автоматах, язычок придется натягивать вручную.
По поводу ложных срабатываний можно сказать следующее. Дрели и пылесосы их не вызывают, можете быть спокойны.
Кстати, по ГОСТу все устройства искрозащиты должны испытываться целым набором различных нагрузок. Сюда входят галогенные и люминесцентные лампы, двигатели с конденсаторным пуском и т д.
Но сварочных аппаратов нет. По ним без дополнительной фильтрации возможны ложные срабатывания инверторных блоков.
В то же время обычный трансформаторный сварочный аппарат такого не вызывает. Хотя кажется, что его прямое назначение — искрить и дуговать.
Проблема с конверторами характерна практически для всех подобных устройств, разных производителей. Судя по всему, создатели ГОСТ не включили его в свой документ.
Цена устройства многим может показаться завышенной (около 4500 рублей), но двойная защита от возгорания и перенапряжения того стоит. Несмотря на то, что иностранные модели ABB, Hager и другие пока не очень распространены на нашем рынке.
Схема подключения
Чаще всего подключение УЗМ-51М осуществляется в однофазную сеть на 220 В. УЗМ устанавливается непосредственно на входе в квартиру или частный дом. Фаза и ноль, поступающие из внешней сети, подключаются к верхним клеммам. Кроме того, к нижним клеммам подключаются провода, идущие к потребителям.
Чтобы не было путаницы, сбоку приложена схема подключения, а на корпусе возле выводов есть соответствующая маркировка. В любом случае следует быть осторожным, так как у разных производителей разные входные и выходные клеммы.
Установка УЗМ-51М может осуществляться на всю нагрузку или только на отдельные группы потребителей. Место установки определяется заранее, но сначала устанавливается вводной автомат, затем электросчетчик, а после них – многофункциональный прибор УЗМ.
Для трехфазной сети существует схема подключения УЗМ. Если в три однофазные линии подаются три фазы, для каждой из них потребуется отдельное устройство. При подключении к трехфазным потребителям также потребуется специальное защитное устройство.
Настройка
Все настройки параметров выполняются двумя ручными регуляторами, расположенными на передней панели. Самое главное — уметь ими правильно пользоваться. В каждом из них есть прорезь для плоской отвертки.
Верхний регулятор со шкалой от 240 до 290 В используется для установки верхнего порога напряжения с погрешностью 3 вольта. Шкала нижнего регулятора находится в диапазоне от 100 до 210 В и используется для установки нижнего предела напряжения с той же погрешностью.
Конструкция и компоновка УЗМ-51М позволяют самостоятельно изменять время задержки, необходимое для его включения. Он устанавливается только на 10 секунд или 6 минут в следующем порядке:
- Нажать кнопку ТЕСТ и выключить устройство защиты УЗМ.
- Нажмите эту кнопку еще раз и удерживайте ее, пока индикатор не начнет мигать. Зеленый светодиод указывает установленную задержку в 10 секунд, красный светодиод указывает на задержку в 6 минут.
- Кнопку отпускают, после чего снова нажимают, устройство подключается и находится в рабочем режиме.
Следует помнить, что нажатие кнопки тестирования в аварийном режиме не отключит нагрузку. Принудительное отключение нагрузки будет проявляться попеременным миганием зеленого и красного светодиодов.
