Нередко возникают ситуации, когда в электрической сети по различным причинам возникают очень высокие токи, вплоть до нескольких киловольт. Это может произойти вследствие удара молнии и под влиянием других факторов. Предотвратить негативные последствия вполне возможно путем установки защитного устройства УЗМ-50М на вводе кабеля, через который подается питание в квартиру или частный дом. Такое расположение прибора обеспечивает полное или частичное отключение объекта в аварийных ситуациях.
Назначение УЗМ
Сокращенное название прибора УЗМ расшифровывается как устройство защиты многофункциональное, отсюда следует его предназначение.
Основными функциями являются следующие:
- Отключение всех электроприборов в случае резких перепадов напряжения в одно- и трехфазных электрических линиях.
- Сбережение оборудования от импульсных резких перепадов напряжения, способных вызвать разрушения. Причиной данного явления считаются действие специфического оборудования, расположенного поблизости и включенного с эту же сеть.
- Защита от возможных возгораний, перерастающих в пожары.
При необходимости защитное устройство может подключаться с функцией импульсного реле, с возможностью дистанционного управления. Если нулевой проводник будет отключен, УЗМ-50М также произведет и отключение нагрузки, а при повторном подключении ее включение будет осуществляться с определенной задержкой, выставленной в нужных пределах.
Одна из функций УЗМ заключается в понижении пусковых токов, когда на линии подключаются емкостные аппараты и приборы. В этот момент в реле замыкаются контакты при проходе напряжения цепи через нулевой проводник.
Как устроен УЗМ-50М
Конструктивно прибор включает в себя обычное реле контроля напряжения, дополненное смонтированным на выходе мощным реле и защитным варистором. Монтаж производится на DIN-рейку, шириной 35 мм. Контролируемые электрические цепи подключаются через проводники со стороны передней части. Клеммы достаточно глубоко спрятаны в туннельную конструкцию и позволяют надежно зажимать провода общим сечением до 35 мм2.
Лицевая панель УЗМ-50М оборудована двумя индикаторами. Один из них двухцветный, переключающийся между нормальным и аварийным режимами, а другой желтый, показывающий на срабатывание кнопки ТЕСТ при замыкании контактов в реле. В более продвинутых и усовершенствованных моделях дополнительно устанавливается рукоятка, регулирующая максимальный и минимальный предел отключения.
Все детали УЗМ-50М расположены на общей печатной плате. Помимо электронных компонентов, здесь установлены реле, силовые шины, токовый шунт. Подобная конструкция обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и жесткость всего устройства. В последних моделях размеры клемм заметно увеличились. Размер окна доведен до 9х8,2 мм, установлены стопорные винты М6. Специальные защитные флажки, расположенные на клеммах, позволяют не допустить ошибок в ходе монтажа.
Принцип работы
УЗМ-50М функционирует следующим образом. После того как подано питающее напряжение, устройство начинает работать не сразу, а с выдержкой в 5 секунд. В этот период индикация вначале находится в положении выключено, а потом она переходит в моргающий режим, отсчитывая период до момента включения. Когда значение разности потенциалов находится в норме, нагрузки находится подключенной к сети. В дополнение к зеленому, включается желтый индикатор.
В случае необходимости нагрузку можно быстро подключить руками, используя кнопку ТЕСТ. При отключении в аварийном режиме, последующее включение осуществляется автоматически, через 10 секунд, после того как будет восстановлено нормальное сетевое напряжение. В подобной ситуации ручное включение защитного устройства и подача питания к нагрузке будет невозможно.
В рабочем режиме УЗМ-50М осуществляет постоянный контроль над состоянием сетевого напряжения. Как только появляются высоковольтные импульсы, происходит их шунтирование варистором до безопасной величины. Все действия отображаются цветными индикаторами, работающими в следующих режимах:
- При достижении напряжением верхнего порога отключения, начинается мигание индикатора красного цвета. При достижении критического значения и выходе за установленные пределы, нагрузка отключается от сети. Красный индикатор в этот момент горит постоянным светом, а желтый выключается. Когда напряжение возвращается к норме, включается выдержка времени и начинается, и по окончании временной выдержки нагрузка вновь подключается к напряжению. Если в этот период напряжение вновь выйдет за установленные пределы, произойдет автоматический сброс времени повторного включения.
- Когда напряжение стремится достичь нижнего порога отключения, становится заметно мерцание индикатора зеленого цвета. После того как оно выходит за установленные пределы, начинает отсчитываться время задержки отключения. В этот момент красный индикатор моргает, а после отключения нагрузки желтая лампочка отключается, а красная вспыхивает с интервалом в 2 секунды. После возвращения напряжения до нормативного значения, начинается обратный отсчет временной выдержки, необходимой для включения. Индикатор зеленого цвета переходит в мигающий режим, и по окончании выдержки происходит подключение нагрузки к сети. Как и в предыдущем варианте отсчет времени будет сброшен, если в этот период напряжение выйдет за допустимые пределы.
Если же нагрузка принудительно отключена путем нажатия кнопки ТЕСТ, это состояние подтверждается поочередным включением индикаторов красного и зеленого цвета. При повторном нажатии этой кнопки в течение 2-х секунд, УЗМ вновь возвращается в рабочее состояние.
Характеристики
Для того чтобы защитное устройство использовалось с максимальной эффективностью, необходимо знать его возможности и технические характеристики.
Технические параметры УЗМ-50М:
- Максимальное значение напряжения, которое может быть ограничено при токовой помехе в 100 А, составляет 1,2 кВ.
- Наибольшая энергия поглощения при одиночном импульсе 10/1000 мкс 200 Дж.
- Наивысший ток поглощения при одиночном и повторяющемся импульсе 8/20 мкс 6000 А.
- Импульсная защита срабатывает в течение 25 нс и менее.
- При повышении напряжения порог отключения нагрузки составляет 265 В, при снижении напряжения 170 В.
- Ускоренное отключение, когда верхний порог превышает критическую отметку 300 плюс-минус 15 В.
- То же самое при критическом значении нижнего порога 130 плюс-минус 10 В.
Прибор нормально работает при сетевом напряжении 230 В, с частотой 50 Гц. Максимальное питающее напряжение составляет 440 вольт. Устойчивость контактов к электрической эрозии находится в пределах 100 тысяч циклов. Собственное потребление электроэнергии не превышает 1,5 кВт, потребляемая мощность не выше 1,5 Вт.
Защитное устройство УЗМ-50М обладает хорошими коммутирующими способностями. Номинальная величина нагрузочного тока 63 А, при площади сечения подключенных медных проводников не ниже 16 мм2. Максимальный нагрузочный ток, выдерживаемый прибором в течение 30 минут, составляет 80 А. Номинальная мощность подключенной нагрузки 14,5 кВт, ее максимальное значение 18,4 кВт при работе в таком режиме не более 30 минут.
Ток короткого замыкания без вреда для защитного устройста 3000 А. Значение и время действия перегрузочного тока, при которых контакты не подвержены свариванию, составляет 2000/10 А/мс. Маркировка прибора УЗМ-50М УХЛ4, означающая возможность работы в умеренных и холодных районах в температурном диапазоне от -10 до +35 градусов.
Схема подключения
При использовании той или иной схемы подключения следует учитывать, что в момент срабатывания происходит разрыв только фазного провода. Нулевой проводник в коммутации не участвует и пропускается сквозь прибор только для удобства монтажа с какой-либо одной стороны.
Включение УЗМ в однофазную сеть выполняется через проводные контакты. Подобная схема предполагает использование тиристора на 200 вольт, установку фильтров и выпрямителя. Напряжение стабилизируется импульсными или оперативными контакторами. Проходные фильтры необходимы для устранения магнитных колебаний. Как правило, в них имеется сеточная обмотка, а в преобразователе должно быть три контакта. Наибольшее сопротивление не превышает 30 Ом, величина среднего выходного напряжения 230 вольт.
Подключение к трехфазной сети выполняется разными способами, с учетом количества проводов и наличия дистанционного управления. Это будет выглядеть следующим образом:
- Подключаются четыре провода. В верхней части прибора выполнен ввод входного проводника, а в нижней части выходя для проводов, подключаемых к нагрузкам.
- При использовании трех проводов фазный провод проходит через УЗМ, а нулевой провод обеспечивает питание устройства.
- Если подключается дистанционное управление, ноль проходит через выключатель, а вся коммутация прибора осуществляется с помощью силового кабеля.
Настройка УЗМ-50М
Период между перепадом напряжения и его возвратом к норме составляет 10 секунд. Через это время происходит срабатывание реле и включение прибора. В случае необходимости этот интервал можно увеличить от 10 секунд до 6 минут. С этой целью нужно выполнить следующие действия:
- УЗМ отключается кнопкой ТЕСТ.
- Далее кнопка нажимается и удерживается до начала мигания зеленой индикаторной лампочки. Временной интервал устанавливается на 10 секунд.
- Когда заработает красный индикатор, значит задержка установилась на 6 минут.
- Кнопка ТЕСТ освобождается и повторно нажимается для запуска устройства.