Реле напряжение УЗМ: назначение, виды, схемы подключения

Электробезопасность — один из тех моментов, которому требуется уделить максимум внимания. К тому что необходима защита людей и сетей, кажется, уже привыкли. А вот к необходимости защиты электроприборов постепенно приходим. Чем дороже технику покупаем, тем сильнее задумываемся: даже ремонт будет стоить немало, а предъявлять претензии, фактически некому. Есть недорогое — за пару тысяч рублей — устройство, которое может уберечь оборудование от слишком низкого или слишком высокого напряжения. Это реле зашиты от перенапряжения. Ранее мы рассматривали реле напряжения с фиксированными настройками Easy9 французской компании Schneider Electric. В статье речь пойдет об одной из марок — УЗМ, выпускаемой электрической компанией «Меандр» (Россия). Реле этой марки защищают от кратковременных импульсных выбросов, некоторые виды — еще и от искрения.

Что такое УЗМ и зачем он нужно

УЗМ — это аббревиатура от названия «Устройство Защиты Многофункциональное». Это небольшое по размерам устройство (35 мм в ширину) крепится на DIN-рейку. Любое УЗМ может быть установлено в сети любого типа — ТТ, TN-C, TN-S, TN-C-S. Выполняет несколько задач (оно же многофункциональное):

  • Отключает электропитание при снижении или превышении напряжения. Оба варианта — слишком низкое и слишком высокое напряжение — могут стать причиной выхода из строя бытовой техники. При восстановлении параметров сети питание автоматически восстанавливается.
  • Сглаживает импульсные (кратковременные) скачки напряжения, которые возникают при включении/выключении некоторых типов оборудования (того же двигателя в холодильнике или морозильной камере).
  • Модели УЗМ-50МД и УЗМ-51МД отслеживают появление искрения в проводке и отключают в этом случае питание.
УЗМ состоит из трех частей

УЗМ состоит из трех частей

То есть, установка УЗМ продлевает срок безаварийной эксплуатации электропроводки и подключенных к ней устройств. Также некоторые модификации — с приставкой «Д» — берегут дом/имущество от пожара. Зная состояние сетей в нашей стране, однозначно можно сказать — реле защиты от перенапряжения стоит использовать. И в доме, и в квартире. Это устройство не нужно, если на входе установлен стабилизатор, сглаживающий все неприятные моменты. Но цена на эти устройства далеко не всем позволяет их использовать, а УЗМ стоят порядка 2-3 тыс. руб. Замена не совсем равноценная, но действенная. Использовать можно не только УЗМ — устройства с похожими функциями есть и у других производителей. Называться они могут иначе, но задачи выполняют те же (или почти). Так что выбор есть.

Функции УЗМ и альтернативных устройств

Функции УЗМ и альтернативных устройств

Устройства с названием «УЗМ» различных модификаций выпускает Питерский завод «Меандр». Над конструкцией идет постоянная работа, появляются новые модели с новыми характеристиками или возможностями. Но подкупает не только это, а то, что на удивление неплохо налажено сервисное обслуживание. Во время действия гарантии без вопросов ремонтируют или меняют вышедшие из строя аппараты. Гарантия дается на 5 лет. Исчисляется с даты продажи. Если дату продажи отследить невозможно (потеряли паспорт), считают с даты производства (стоит на корпусе). Если ехать далеко, можно позвонить, вам все объяснят по телефону. В общем, неплохой сервис.

Устройство и внешний вид

УЗМ-50М и 51М, 16М состоит из двух частей. На входе стоит варистор — он сглаживает кратковременные всплески или проседания напряжения, которые образуются при включении оборудования, имеющего электромоторы. На выходе стоит электромагнитное реле, которое отключает нагрузку при опасном напряжении в сети. В моделях 51 МД и 50 МД добавлено еще одно устройство — обнаружение искрения. Так что модификация с буквами «МД» — противопожарная.

К клеммам можно подключать проводники сечение которых не более 35 мм² (в модели УЗМ 16 провода до 2,5 мм²). Линейные провода подключаются к верхним клеммам, нагрузка — к нижним. При срабатывании разрываются только фазные провода, нейтраль не коммутируется. Она идет напрямую на выход. Любое из устройств может устанавливаться как на входе в дом или квартиру, так и на отдельные группы потребителей.

Внешние отличия хорошо заметны. У УЗМ-50МЦ есть цифровой индикатор, благодаря которому можно оперативной отслеживать напряжение, ток и мощность

Внешние отличия хорошо заметны. У УЗМ-50МЦ есть цифровой индикатор, благодаря которому можно оперативной отслеживать напряжение, ток и мощность

Лицевая панель различных модификаций может иметь существенные отличия. Однако в любой модели присутствую индикаторы работы/аварийного отключения (зеленый — в работе, красный — отключен). Есть светодиод, который меняет цвет в зависимости от того, по «дуге» произошло отключение, или из-за аварийных параметров напряжения. Есть также кнопки ручного управления, в модификации УЗМ-51МД — ручки регулировки пределов включения и отключения электропитания.

Модели и их характеристики

В ассортименте Меандра на сегодня шесть моделей УЗМ для однофазных сетей и один — для трехфазной. Параметры в основном одинаковые, отличается функциональность. Модели выполняются в двух климатических вариантах (кроме 50Ц, который только в исполнении УХЛ4). Чем отличаются УХЛ 2 от УХЛ 4? УХЛ2 переносит более низкие температуры:

  • УХЛ 4 работать может при температуре -25°C до +55°C,
  • УХЛ 2 работают от -40°C до +55°C.

Еще раз: разница между УХЛ 4 и УХЛ 2 только в нижнем пределе температуры. УХЛ 2 более «морозостойкие». Их стоит применять в северных регионах страны при установке на улице. При монтаже в отапливаемом помещении, климатическое исполнение роли не играет.

Несколько слов об УЗМ 16. Оно тоже предназначено для отключения питания в случае понижения или повышения напряжения и сглаживания импульсных скачков. Но подключать к нему можно провода сечением до 2,5 мм². Номинальный ток нагрузки — 16 А. Это значит, что устройство можно ставить на отдельные группы потребителей. Также его можно использовать на даче, если суммарная нагрузка не превышает 4 кВт.

Основные характеристики УЗМ

 УЗМ 16УЗМ 50 МУЗМ 51 МУЗМ 50 МД УЗМ 51 МДУЗМ 50Ц
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А, не более - 1,2 кВ1,2 кВ1,2 кВ1,2 кВ1,2 кВ
Максимальная энергия поглощения встроенным варистором (одиночный импульс 10/1000мкс)42 Дж200 Дж200 Дж200 Дж200 Дж200 Дж
Максимальный ток поглощения, одиночный импульс 8/20мкс / повторяющиеся импульсы 8/20мкс1200 А6000/6000 А6000/6000 А8000/6000 А8000/6000 А6000/6000 А
Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Uверх240-290 В265 В240-290 В265 В240-290 В240…295 В
Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Uниз210-120 В170 В210-100 В165 В210-100 В190-100 В
Верхний порог ускоренного отключения нагрузки при повышении напряжения выше верхнего критического порога, Uверх.кр.300 ± 15 В300 ± 15 В300 ± 15 В300 ± 15 В 300 ± 15 В300 ± 15 В
Порог ускоренного отключения нагрузки при снижении напряжения ниже нижнего критического порога, Uниз.кр100± 10 В130 ± 10 В80± 10 В80± 10 В80± 10 В80 В
Ток перегрузки/время воздействия без сваривания контактов2000 А / 10мс 2000 А / 10мс 2000 А / 10мс 2000 А / 10мс
Ток короткого замыкания без разрушения3000 А3000 А3000 А3000 А
Параметры универсального устройства защиты сети от перенапряжения и импульсных токов

Модели УЗМ 50 М и 51 М отличаются тем, что подключать к ним можно проводники большего диаметра (до 35 мм²).  Соответственно, они имеют больший номинальный ток нагрузки — до 63 А. Модификации с буквой «Д» — 50 МД и 51 МД — отличаются тем, что в них встроена защита от искрения. А серии УЗМ 51 отличается тем, что имеет ручную регулировку параметров отключения напряжения. При помощи ручного регулятора, который находится на лицевой панели, изменяются пределы отключения для высокого или пониженного напряжения.

УЗМ-50Ц и УЗМ-50МЦ (противопожарное) оснащены цифровым индикатором, который по умолчанию показывает напряжение и переключается на измерение тока и мощности. Конечно, можно использовать УЗМ-51МД, а в электрическом шкафу установить отдельный вольтамперметр ВАР-М01-08 АС20-450В УХЛ4 на дин-рейку. Но, если надо экономить место, лучше применить УЗМ-50МЦ. Есть и другие отличия — можно выбрать задержку срабатывания в широком диапазоне от 10 сек до 360 сек, встроенная энергонезависимая память, где сохраняется число отключений, минимальное и максимальное значение напряжения. И, как и в других моделях 50 серии, регулируемые значения порога отключения при повышении и понижении напряжения.

Как работает реле напряжения

Чтобы понимать, что с реле напряжения происходит, лучше знать заранее, как оно будет реагировать на различные ситуации, какие светодиоды в каких случаях загораются. С этими знаниями будет проще идентифицировать сработки. Конечно, желательно, прочесть инструкцию:

Обратите внимание, что при отключении питания, УЗМ обрывает только фазу. Нейтраль хоть и подключается, но не разрывается, а проходит напрямую на выходные клеммы.

Реле напряжения УЗМ: расшифровка световой индикации модификаций УЗМ 50 М и МД, УЗМ 51 М и МД

Реле напряжения УЗМ: расшифровка световой индикации модификаций УЗМ-50М и МД, УЗМ 51 М и МД

При включении электропитания

Вот что происходит при запуске УЗМ или включении после того, как сетевое напряжение пришло в норму.

  • 5 секунд не происходит ничего. Выдерживается пауза, во время которой проверяются параметры сети, работоспособность самого устройства.
  • Если напряжение нормальное, начинает мигать зеленый светодиод. Длительность «моргания» зависит от выставленной временной задержки включения нагрузки. Может быть 10 секунд или 6 минут. Время задержки выставляется владельцем при первом пуске.
  • После того как время задержки прошло, зажигаются зеленый и желтый светодиоды. Зеленый — норма, желтый — в работе реле напряжения. Если загорелись эти индикаторы — УЗМ вошло в рабочий режим.
Больше всего управленческих функций у моделей серии 51

Больше всего управленческих функций у моделей серии 551

Если выбран большой интервал ожидания — 6 минут, а есть необходимость или желание запустить реле напряжения быстрее, можно нажать на кнопку «ТЕСТ». После автопроверки реле сразу включится.

Искрение в сети

При обнаружении в сети дугового тока, загораются красные светодиоды «дуга» и «авария» и реле отключает нагрузку. Через 30 секунд производится попытка повторного включения с задержкой 10 секунд или 6 минут (в зависимости от выбранных пользователем настроек). При пропадании аварийной ситуации питание включается. Происходит все так, как описано выше: сначала моргает зеленый, после выдержки загорается зеленый и желтый.

УЗМ 16 значительно уже, подходит для использования на маломощных группах потребителей (суммарным напряжением не более 4 кВт)

УЗМ 16 (справа) значительно уже, подходит для использования на маломощных группах потребителей (суммарным напряжением не более 4 кВт)

Если в течение 20 минут  после повторного включения снова обнаруживается искрение, устройство отключает питание на 4 минуты. Следующие 20 минут искрения нет — питание включается (все в том же порядке). И снова отслеживается интервал 20 минут. Если снова обнаруживается искрение, питание отключается и автоматически больше не включается. В этом случае требуется нажать на кнопку «Тест». Если при ручном включении параметры напряжения находятся не в пределах нормы, устройство не включится. В общем, надежный алгоритм. Надо только помнить, что если горит два красных светодиода, реле отключилось по «дуге».

И еще один момент: если искрение появляется по истечении двадцати минутного интервала, сработка считается первичной. Это значит, что весь алгоритм отрабатывается сначала.

Отклонения по напряжению

Пока устройство находится в работе, оно автоматически — при помощи варистора — гасит мгновенные скачки напряжения, сглаживая их. Если отклонения носят продолжительный характер, происходит следующее:

  • При росте напряжения:
    • Напряжение подходит к верхнему порогу нормы, начинает моргать красный светодиод. «Моргание» начинается когда напряжение ниже порога отключения на 5 В.
    • Как только параметры вышли за пределы нормы, отключается питание на нагрузку, красный светодиод горит постоянно.
    • При входе в норму, питание включается автоматически, но только после того, как пройдет время выдержки (10 сек или 6 минут).

      Пример установки трех одинаковых реле защиты напряжения в трехфазном щите

      Пример установки трех одинаковых реле защиты напряжения в трехфазном щите

  • При падении напряжения:
    • Когда до нижней границы отключения остается 5 В, начинает мигать зеленый индикатор.
    • При понижении ниже нормы:
      • отключается нагрузка;
      • желтый светодиод тухнет;
      • красный загорается с интервалом в 2 сек.
    • При возврате параметра в норму, начинает мигать зеленый индикатор, после выдержки по времени подключается нагрузка.

Если во время выдержки времени питание снова выходит за границы нормы, отсчет выдержки времени обнуляется, загорается соответствующая индикация.

Ручное включение/отключение нагрузки

При желании можно включить питание через УЗМ вручную — для этого нажимаем кнопку «Тест». Поочередно мигают зеленый и красный индикаторы. Ручное включение питания происходит при повторном нажатии на кнопку.

Пример установки в щите однофазной сети

Пример установки в щите однофазной сети

При помощи той же кнопки «Тест» можно питание и отключить. Только включается оно тоже вручную — повторным нажатием «Тест» и никак иначе. Причем надо кнопку держать нажатой около 2 секунд.

Куда устанавливать УЗМ

Как уже говорили ранее, реле напряжения можно ставить на входе в квартиру или дом, а можно на все или некоторые группы потребителей. Иногда бывает затруднительно выбрать место для установки УЗМ. Что точно можно сказать — ставится оно после вводного автомата и, чаще всего, после электросчетчика. В принципе, можно поставить и до счетчика, но только в том случае, если согласится эксплуатирующая организация. А они на это согласие дают редкою. Поэтому, обычно, УЗМ ставят после счетчика.

Два варианта схемы с УЗМ

Два варианта схемы с УЗМ

В схеме электропитания может присутствовать еще противопожарное УЗО. Вот где тогда ставить устройство защиты от перенапряжения? Перед противопожарным УЗО или после? Если поставить перед, то при отключении питания оно окажется вне работы. А если после — может быть повреждено в результате скачков. В общем, тут решение принимаются индивидуально. Однозначно можно сказать, что ставить реле напряжения надо до первого ответвления на потребителей.

Подключение в трехфазных сетях

Есть специальные модели защитных модулей для трехфазных сетей  — УЗМ-3-63. На это устройство заводятся сразу все три фазы, с выхода подаются дальше. При срабатывании отключаются одновременно все фазы, так что питание пропадает полностью. Это не всегда удобно, так как проблемы обычно возникают с одной из фаз.

Подключение трехфазного УЗМ

Подключение трехфазного УЗМ

Вопрос решается, если поставить по одному УЗМ на каждую фазу. Тогда при перекосе на какой-то фазе остальные будут в работе. Это более удобно. Но такой способ подключения — три однофазных УЗМ — не подходит, если есть трехфазная нагрузка. В этом случае при установке трех отдельных УЗМ, при отключении в одной из фаз, через нагрузку может быть «переток» в соседнюю. Так что выбор за вами.

Чем отличается УЗМ от УЗО

Надо сказать, что реле защиты от перенапряжения в любом его исполнении не заменяет УЗО или автомат защиты. Эти устройства дополняют друг друга, делая защиту более надежной:

  • Автомат следит за тем, чтобы не перегревалась проводка.
  • УЗО отключает питание при появлении утечек — пробое изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям.
  • УЗМ следит за сетевым напряжением, отключая питание если параметры вышли за установленные границы.
Функции различных устройств защиты бытовой электросети

Функции различных устройств защиты бытовой электросети

Как видите, все три устройства нужны. Как правило, при сборке щитка для дома и квартиры пренебрегают установкой именно реле напряжения. Это крайне недальновидно, ведь УЗМ продлевает срок эксплуатации электроприборов и электрооборудования в условиях нестабильного напряжения сети. В варианте с детекцией искрения — 51МД и 50МД — оно еще и повышает пожаробезопасность. Что очень актуально в деревянных и каркасных домах, но и не только для них. По статистике около 15% пожаров возникают из-за искры в проводке. Так что отслеживать искрение действительно важно.

Будьде первым - оставьте свой комменатрий! на "Реле напряжение УЗМ: назначение, виды, схемы подключения"

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет нигде опубликован


*