Подключение и установка реле напряжения УЗМ-51М

В настоящее время проблема заниженного или завышенного напряжения в сети встречается очень часто. В результате этих перепадов может выйти из строя бытовая и компьютерная техника, а также другая аппаратура. Чтобы предотвратить выход из строя потребителей электрической энергии и избежать пожара, рекомендуется использовать реле напряжения УЗМ-51М.

Общие сведения

Устройство защиты многофункциональное (УЗМ-51М) очень полезно при непродолжительных скачках напряжения. Принцип его работы основан на сравнении напряжений в сети с установленными пороговыми значениями на приборе. Причины и влияние перепадов на электроприборы могут быть разными, но все они уменьшают срок службы электроприборов.

Скачки напряжения

Номинальной величиной напряжения считаются отклонения в положительную и отрицательную стороны на 10%, которые не нарушают работу бытовых приборов. Если же происходят скачки кратковременного или импульсного типа с отклонением, превышающим 10%, то это сильно вредит электроприборам. Перепады могут иметь различную частоту, период и амплитудное значение. Причины возникновения скачков следующие:

• Одновременное подключение мощных потребителей.
• Обрыв нулевого провода.
• Неквалифицированный ремонт и прокладка электропроводки.
• Попадание молний в линии электропередач (ЛЭП).

Первая причина возникает при одновременном включении мощных потребителей другими жильцами квартирного дома или частного сектора. Трансформаторная подстанция не рассчитана на такую мощность, в результате чего происходит падение напряжения в сети. Основной причиной также могут быть старые ЛЭП, состоящие из множества скруток. Вариантами решения проблемы является закупка дополнительной аппаратуры для борьбы со скачками напряжения или обращение к поставщику электроэнергии.

В некоторых случаях происходит обрыв нулевого провода, однако эта проблема возникает только у потребителей трехфазного напряжения значением в 380 В. Перегорание нуля приводит к повышению напряжения. Например, вся осветительная аппаратура запитана от одной фазы, а электробытовые приборы от двух других. При перегорании или повреждении нулевого провода произойдет повышение значений напряжения для потребителей до 380 В, в результате которого они могут сгореть. Однако большинство электробытовых приборов снабжены защитой в виде предохранителей.

Человеческий фактор заключается в неправильном подключении или обслуживании электрощитовых. Кроме того, при ремонтах очень часто происходит замена проводки. Эту процедуру следует производить грамотно и правильно подсоединять в сеть устройства защиты, поскольку неверное подключение может привести к выходу из строя электрооборудования, а также к пожарам при коротком замыкании.

Во время разрядов молнии большинство людей не отключают бытовые электроприборы. Это очень опасно, поскольку молния, попавшая в ЛЭП, может мгновенно вывести из строя подключенное в данный момент оборудование и стать причиной пожара. Для предотвращения этого фактора необходима установка громоотвода, поскольку она попадает в самую высокую точку. В некоторых случаях происходит порча электрооборудования, пожары, угроза жизни и здоровью человека, даже если есть защита от молнии.

Заниженное напряжение также вредит потребителям электрической энергии. Зачастую оно возникает при некачественном обслуживании старых ЛЭП и приводит к поломкам микроволновой печи, стиральной машины, компьютерной техники и прочей электроники.

Простым примером нарушения работы является компрессор холодильника, который при низкой величине напряжения будет постоянно работать, приведет к выходу его из строя. Компьютерная техника будет выключаться, в результате этого могут сгореть некоторые элементы импульсного блока питания, а срок службы жесткого диска заметно уменьшится. К тому же это чревато потерей важной информации. Существует множество аппаратуры для решения этой проблемы, одной из которых и является УЗМ.

Назначение и функции

Реле УЗМ-51М предназначено для отключения потребителей электрической энергии при низких и высоких значениях напряжения, а также для защиты от импульсных скачков, возникающих при разрядах молнии. Границы, устанавливаемые реле для обеспечения защиты, находятся в диапазоне от 160 до 280 В. По сути, УЗМ — контролер напряжения, который подключается в сетях следующих стандартов: TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Прибор состоит из электромагнитного реле и защитной схемы на варисторах. Отличительные его особенности:

• Настройка пределов срабатывания.
• Управление на расстоянии (дистанционное устройство).
• Построение схемы прибора осуществляется на полупроводниках и варисторах, позволяющих защитить сеть от импульсных перепадов.
• Настройка времени выключения при низких и высоких значениях напряжений.

Прибор в основном используется для бытовых нужд. Установка его выполняется на входе сети, поскольку в случае выхода значений напряжения за пределы в меньшую или большую сторону, произойдет отключение всего помещения.

Конструкция и технические характеристики

Электромагнитное реле и схема защиты помещены в пластмассовый корпус, на верхнюю часть которого вынесены входные клеммы (L — фаза и N — земля), а на нижнюю — выходные (U — фаза и N — земля). Они предназначены для качественного зажима кабеля площадью поперечного сечения до 30 кв. мм.

На передней панели располагаются индикаторы, показывающие нормальный режим работы или аварию при недопустимых значениях напряжения. Желтый цвет другого индикатора свидетельствует о нормальной работе электромагнитного реле. На корпусе расположена кнопка, включающая тестовый режим. Он применяется для проверки и настройки устройства. Чтобы настроить значения нижнего и верхнего пределов напряжения, необходимо использовать специальные регуляторы на лицевой панели аппарата.

Управление устройством осуществляется при помощи контроллера типа PIC12F683, который работает постоянно. Реле рассчитано на работу при напряжении 430 В на протяжении длительного времени. Элементы схемы защиты и управления на плате представлены в виде SMD-деталей. Размеры прибора составляют 83х35х63 мм. Основные технические характеристики аппарата следующие:

• Максимальное значение тока при коммутации: 63 А.
• Уровень защиты от перегрузок и скачков напряжения: двухпороговая.
• Варисторная защита от импульсных скачков.
• Наличие дистанционного управления.
• Напряжение питания: от 36 до 430 В.
• Рекомендуемые пороги: от 175 до 260 В.
• Возможность ограничения значения напряжения при токе в 100 А: < 1,2 кВ.
• Энергия поглощения одиночного импульса (10/1000 мкс): 200 Дж.
• Максимальное значение тока поглощения при импульсах (8/20 мкс): при одиночном — 8 кА, а при повторяющихся — 6 кА.
• Время срабатывания: не более 25 нс.
• Настройка порога отключения потребителей при повышении значения напряжения: 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290 В.
• Ускоренное отключение потребителей при критических напряжениях при высоких и низких порогах: 80 и 300 В соответственно.
• Настраиваемый порог, при понижении напряжения: 210, 190, 175, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100 В.
• Частота тока питания: 50 Гц.
• Мощность, потребляемая при работе устройства: 1,5 Вт.
• Максимальные ток нагрузки и мощность: 80 А и 14,5 кВт.
• Ток короткого замыкания: 4,5 кА.
• Задержка повторного включения: выбор пользователя (10 с или 6 мин).
• Значение задержек отключения по верхнему и нижнему значениям напряжения, а также при критических нижнему и верхнему порогам: 20 мс, 100 мс, 10 с и 0,2 с соответственно.
• Площадь поперечного сечения проводов, подключаемых к устройству: от 0,5 до 25 кв. мм.
• Рабочие температуры: от -25 до +55 градусов по Цельсию.
• Срок эксплуатации: не менее 10 лет.
• Производитель: Россия.

Кроме того, УЗМ-51М обладает низким значением сопротивления, что способствует отличному прохождению через него электричества. Настройка значений пределов отключения производится быстро и просто. В аппарате устанавливается предохранитель заводского производства на 220 В, который не следует заменять другим номиналом. Инструкция УЗМ-51М написана понятно и на русском языке.

Принцип работы и подключение

Перед включением устройства следует установить регуляторы нижнего и верхнего порогов напряжения. Для верхнего предела устанавливается значение от 240 до 290 В, а для нижнего — от 100 до 210 В. Затем нужно произвести тестирование при помощи кнопки в течение 5 с, при котором срабатывает индикатор зеленого цвета свечения, а после это происходит активация желтого индикатора. При нормальной работе УЗМ происходит включение реле, встроенного в аппарат, после истечения 10 с. Настройка времени включения устройства после скачка осуществляется таким образом:

• Устройство должно быть выключено. При включенном режиме оно должно быть деактивировано при помощи тестовой кнопки.
• Нажать на кнопку запуска тестов повторно и удерживать ее до частого мигания зеленого индикатора (10 с). Если необходимо выставить время 6 минут, то следует дальше продолжать удержание тестовой кнопки до частого мигания красного индикатора.
• Отпустить и снова нажать кнопку для запуска устройства с новыми параметрами.

При скачке напряжения мерцает зеленый индикатор, а после этого включается счетчик отсчета времени и начинает мерцать красный индикатор. В течение 2 с красный светодиод перестает мигать и гаснет индикатор желтого цвета. Во время стабилизации напряжения происходит отсчет до включения и начинает мигать зеленый светодиод. В зависимости от настроек включения (10 с или 6 мин.) происходит повторная активация и нормальная работа устройства.

Если мигают красный и зеленый индикаторы, то это свидетельствует о принудительном отключении реле кнопкой тестов. Для нормальной работы УЗМ следует нажать кнопку повторно, и по истечении 2 секунд устройство начнет работать в нормальном режиме. При срабатывании аппарата происходит разрыв контактов фазы, а нулевая жила является сквозной и не подключается к контактам устройства. Схема подключения УЗМ-51М указана в инструкции и на корпусе. Аналогами считаются следующие модели: НоваТек РН-106 и Меандр ОМ-63.

В схему устройства входят два варистора. Один из них рассчитан на 680 В и предназначен для ограничения коммутационных импульсных перегрузок малой мощности. Другой варистор на 620 В защищает устройство УЗМ по питанию. Основными особенностями реле напряжения являются наличие контроллера, управляющего работой устройства, и надежного реле типа МР25−1 с рабочим током до 80 А.

Таким образом, УЗМ-51М подойдет для защиты электрических приборов от повышенных и пониженных напряжений. Благодаря конструктивным особенностям, устройство является надежным и долговечным. Простота подключения и эксплуатации позволяют использовать его сразу. Кроме того, схема подключения изображена на его корпусе. Главный недостаток — невозможность стабилизации входного напряжения до номинального значения.