Реле контроля напряжения меандр узм 51м 63а: Устройства защиты от скачков напряжения УЗМ-51М, УЗМ-16

admin | 10.03.2023 | Популярное | Комментариев нет

Устройство защиты (реле контроля напряжения) Меандр УЗМ-51М (Россия)

Это продолжение предыдущего обзора о Российских приборах электроавтоматики, начатое тут


Немного теории…

Все мы являемся потребителями электрической энергии. Электричество нам поставляет единая энергетическая система через посредников (последний из них — сбытовая компания). Конечному потребителю приходит напряжение 220 вольт 50 герц одной или тремя фазами согласно ГОСТ 32144-2013. Там очень много параметров, определяющих качество электрической энергии, но наиболее важное из них — допустимое отклонение напряжения от номинального значения ±10% (198В — 242В).

В соответствии с ГОСТ 29322-2014, напряжение в сети должно быть 230В ±10%, поэтому и возникает неразбериха с требуемой величиной сетевого напряжения, т.к. оба норматива действующие.

и реалии…

Далеко не всем посчастливилось получать электричество соответствующего качества. Технических причин может быть множество: перегрузка ТП (трансформаторных подстанций), длинная линия несоответствующего сечения, сильный перекос нагрузки по фазам, плохие соединительные контакты и др.

Чувствительная бытовая техника не выдерживает таких издевательств и быстро выходит из строя. Опасным является как повышенное, так и пониженное напряжение (особенно для двигателей).

Конечный потребитель зачастую пытается исправить ситуацию при помощи стабилизатора напряжения, но это не панацея, да и поставить его не всегда возможно (например в квартире). Заставить поставщика (сбытовую компанию) исправить ситуацию сложно / долго / дорого.

Вот и начали разные фирмы выпускать недорогие бытовые защитные реле напряжения, которые предотвращают подачу ненормального напряжения потребителю. Идея такова — отключить электричество когда оно не в норме. Если проблемы возникают нечасто и ненадолго — этот способ эффективно и недорого решает их по принципу «лучше посижу без света».

УЗМ-51М как раз представляет собой защитное реле напряжения, которое отключает проходящее через него напряжение, пока оно не в норме.

Основные технические характеристики от производителя

Максимальный ток коммутации 63А/250В (14 кВт)

Двухпороговая защита от перенапряжения

Двухпороговая защита от снижения напряжения

Встроенная варисторная защита от импульсных скачков сетевого напряжения

Функция дистанционного управления (контактор)

Сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжения питания — 0…440В

Рекомендуемые пороги для УЗМ-51М (170… 265В)

Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А — не более 1,2кВ

Максимальная энергия поглощения (одиночный импульс 10/1000мкс) — 200Дж

Максимальный ток поглощения, одиночный импульс 8/20мкс / повторяющиеся импульсы 8/20мкс — 8000/6000А

Время срабатывания импульсной защиты — <25нс

Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Uверх — 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290В

Верхний порог ускоренного отключения нагрузки при повышении напряжения выше верхнего критического порога, Uверх. кр. 300 ± 15В

Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Uниз — 210, 190, 175, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100В

Порог ускоренного отключения нагрузки при снижении напряжения ниже нижнего критического порога, Uниз.кр 80 ± 10В

Гистерезис возврата верхнего и нижнего порога от установленного значения — 3%

Номинальное напряжение питания — 230В

Частота напряжения питания — 50Гц

Максимальное напряжение питания — 440В

Потребляемая мощность — 1,5Вт

Номинальный ток нагрузки, (при сечении подключённых проводников не менее 16мм², медь) — 63А

Номинальная мощность нагрузки (AC250В) — 14,5кВт

Максимальный ток нагрузки, (активная – АС1, 30мин) — 80А

Максимальная мощность нагрузки (АС 250В – АС1, 30мин) — 20,0кВт

Максимальный допустимый ток короткого замыкания — 4500А

Задержка включения /повторного включения, выбирается пользователем — 6мин/10с

Задержка ускоренного отключения по верхнему критическому порогу — 20мс

Задержка ускоренного отключения по нижнему критическому порогу — 100мс

Задержка отключения при повышении напряжения выше верхнего порога — 0,2с

Задержка отключения при снижении напряжения ниже нижнего порога — 10с

Сечение подключаемых проводников не менее — 0,5-25 (20-4 AWG)мм²

Диапазон рабочих температур -25…+55°С (УХЛ4)

Срок службы, не менее 10лет

Продаётся реле напряжения в фирменной коробочке


Внутри прибор и инструкция на русском языке


Маркировка выполнена лазером, довольный енот присутствует 🙂


Конструкция реле очень удачная, устанавливать и подключать его удобно. Ширина 35мм (2 стандартных модуля).


Клеммы такие-же, как на бюджетных китайских автоматах


Крепление на ДИН рейку

Производитель зачем-то сделал корпус нежно-розового оттенка.

Для сравнения — рядом их-же измеритель ВАР нормального светло-серого цвета

Устройство само собой было разобрано, никаких пломб и наклеек не было. Помимо защёлок, корпус дополнительно склеили сварили ультразвутом, т.к. защёлки слабо держат


Качество корпуса удовлетворительное, пластик без наполнителя (не армированный, не термостойкий), литьё имеет небольшие дефекты.


Монтаж собран аккуратно, серьёзных претензий нет.

Контакты N входа и выхода наглухо соединены шиной внутри, т.е. можно не пропускать проходящий N через устройство, а подключить его отводом с любой стороны.

Схема реле

Варистор 680В (20мм) предназначен для защиты силовой цепи по входу — способен ограничить коммутационные импульсные перенапряжения небольшой мощности.

Варистор 620В (7мм) предназначен для собственной защиты схемы по питанию

R1 — ограничивает ток заряда конденсатора С1 и одновременно разделяет варисторы U1 и U2 разного номинала

VD1 — однополупериодный выпрямитель питания

На VT1 — VT2 KSP44 собран высоковольтный стабилизатор тока в каскодном включении. Величина тока задаётся номиналами VD2 и R7

VD4 ограничивает максимальное значение выходного напряжения этого узла

С1 — накопительный конденсатор, питающий схему после пропадания сетевого напряжения. Его энергия также используется для отключения поляризационного реле MP25-1

VD7 снижает напряжение на входе стабилизатора DA1 LP2950 до безопасного уровня 24В

Ключи VT3, VT4 коммутируют обмотки реле

PIC контроллер PIC12F683-I/SN

R18, R19 — подстроечные резисторы, имеющие 10 фиксированных положений. Ими задаются пороги срабатывания защиты.

HL1, HL2 отображают состояние работы устройства

HL3 отображает наличие напряжения на выходе

Коммутационное реле MP25-1 особенное:

1. Изготовлено в Китае неизвестной фирмой по заказу Меандра (Produced for MEANDER)

Силовые выводы реле сделаны специальной формы для удобного подключения корпусных зажимов модульного исполнения.

По характеристикам, очень напоминает JMX-94F2-A-Z-80-DC24V-D от Ningbo Forward Relay Corporation Ltd

2. Очень мощное, заявлен рабочий ток аж 80А при напряжении 250VAC. Размеру контактных пятаков могут позавидовать некоторые контакторы.

Контакты реле, фото не моё


3. Коммутирует только один полюс (фазный), но для защиты техники от перенапряжения этого вполне достаточно.

4. Отсутствует дугогасительная камера (как и в подавляющем большинстве реле). Это означает, что нельзя им коммутировать высокоиндуктивную нагрузку большой мощности и размыкать ТКЗ (токи короткого замыкания).

5. Поляризованное, т.е. имеет 2 устойчивых состояния при отсутствии управляющего сигнала. Катушек управления в нём две — одна на включение, другая на отключение реле. Этот метод управления имеет как достоинства (экономичность, отсутствует потребление тока для его удержания в замкнутом состоянии) так и недостатки (хитрое импульсное управление повышенной мощности).

Прибор выпускается довольно давно и его схемотехника неоднократно менялась очевидно с целью повышения качества и надёжности работы.

3 года назад я уже приобретал УЗМ-51М и его схемотехника существенно отличается от текущей

старая схема

Отличия старого УЗМ-51М

1. Система питания на базе балластного конденсатора вместо линейного токового драйвера. Схема показала свою ненадёжность — слишком много было жалоб на отказ прибора по этой причине. Производитель признал проблему и переделал систему питания.

2. Отсутствует защитный варистор в цепи собственного питания.

3. Ёмкость накопительного конденсатора меньше.

4. Отсутствуют RC фильтры в цепи управления реле. Реле постоянно «тикает» из-за мультиплексирования выходов контроллера.

5. Крутилки установки порогов немного другие и легко вынимаются руками

Обсуждение УЗМ-51М начиная с его самых первых версий велось тут

Тестирование УЗМ

Собрал схемку, по которой ранее тестировал ВАР


Проверил работоспособность реле в диапазоне питающего напряжения от 0В до 450В.

Дыма не было, что само по себе уже неплохо 🙂

Время включения составило 13 секунд вместо заявленных 10 секунд (не критично). При желании, время включения можно поменять на 6 минут — иногда это полезно для защиты старой холодильной и компрессорной техники.


Проверил нижний и верхний пороги срабатывания защиты. Максимальное отклонение не превысило 3В

Поведение реле при изменении сетевого напряжения


На видео не видно, что с приближением к порогу отключения, индикатор начинает очень быстро мигать.

После срабатывания защиты, устройство имеет небольшой гистерезис на уровень напряжения обратного включения.

Это предотвращает включение устройства, когда напряжение прыгает на пороговом уровне.

Полный алгоритм работы описан в паспорте устройства.

Производитель заявляет, что реле включается синхронно в момент перехода напряжения через ноль, чтобы уменьшить нагрузку на реле. В новом паспорте эту строчку почему-то убрали, но раньше она там точно была

Для проверки момента срабатывания реле, использовал двухканальный осциллограф DS203 с делителями 1:10, подключенный по этой схеме:


Включение


Реле действительно включается в момент перехода сетевого напряжения через ноль. Смущает только выброс напряжения перед включением — возможно это отскок контактов реле после их первоначального смыкания. Включение всегда происходит с отрицательной полуволны.

Отключение


Тут всё интереснее.

Во первых, отключение происходит на обоих полуволнах, что довольно странно, ибо контроллер реально анализирует только одну полуволну сетевого напряжения. Видимо в алгоритм работы добавлена возможность отключения по смещению 10мс

Во вторых, отключение происходит на пике волны напряжения.

Т.к. повторяемость измерения была абсолютная, значит так сделано специально, но зачем? Коммутировать активную линейную нагрузку всяко лучше при переходе напряжения через ноль. Коммутация напряжения на пике эффективна только для чисто реактивных нагрузок (в быту их доля незначительна, исключения — мощный стабилизатор напряжения и трансформаторный сварочный аппарат). Для нелинейной нагрузки в виде импульсных БП оптимальный момент коммутации вообще находится на спаде полуволны (когда ток минимальный).

Короче, разгадать задумку производителя не удалось.

Традиционное описание мелких косяков от производителя:

1. Накопительная ёмкость C1 (330мкФ/35В) имеет небольшой запас по напряжению и правильнее было поставить конденсатор 330мкФ/50В размером 10х16 типа такого, тем более, место по высоте позволяет это сделать без переделки печатной платы.

2. Забыли поставить шунтирующий керамический конденсатор 1мкФ/50В на входе стабилизатора LP2950. Работает и без него, но лучше поставить в соответствии с типовой схемой включения.

3. Дополнительно изолировать варисторы хотя-бы термоусадкой.

4. Реле напряжения анализирует только положительную волну сетевого напряжения. Ничего сильно страшного в этом нет, но быстродействие защиты от перенапряжения, возникающего с отрицательной полуволны будет снижено. Возможно, в следующей модификации производитель догадается добавить один резистор в делитель напряжения для смещения уровня +2,5В на входе контроллера. При этом станет возможно анализировать обе полуволны входного напряжения.

5. Добавить индикацию неисправности работы коммутационного реле. Когда оно находится в некорректном состоянии, контроллер периодически пытается его переключить в нужное положение, но никак это не показывает. Вот и получается, что залипшее или подгоревшее реле останется незамеченным. Было-бы неплохо, если при подаче питания, контроллер анализировал корректное состояние его контактов и своевременно указывал проблему, вымаргивая код неисправности.

6. Улучшить качество литья корпуса и не делать его с розовым оттенком 🙂

В своём УЗМ добавил шунтирующую ёмкость перед стабилизатором


И дополнительно изолировал варисторы термоусадкой.


Дополнительная изоляция может хоть немного уменьшить разрушения

после срабатывания варистора

После проделанной работы, склеил корпус космофеном, выставил рекомендованные изготовителем пороги 175В — 265В и установил в щит

Вывод: реле достойно внимания и рекомендовано к применению.

Пуша

цена за штуку, характеристики, фото

Покажем товар по видеосвязи, камеру включать не нужно

Предназначено для отключения оборудования при снижении и повышении сетевого напряжения в однофазных сетях, защиты подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр. ) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения, вызванных срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети электродвигателей, магнитных пускателей или электромагнитов, тем самым предотвращая выход оборудования из строя и возможное возгорание с последующим пожаром. При включении УЗМ по третьей схеме, как показано на рисунке ниже, возможно дистанционное управление нагрузкой (функция импульсного реле). При отключении нулевого проводника устройство будет отключать нагрузку, а при подключении включать с установленной задержкой. Также предназначены для уменьшения пусковых токов при включении ёмкостных нагрузок. Снижение пускового тока осуществляется за счёт замыкания контактов реле при нулевом сетевом напряжении (переходе сетевого напряжения через ноль).

Задержка включения /повторного включения

6 мин/10 с.

Макс. порог отключения нагрузки при повышении напряжения

290 В.

Мин. порог отключения нагрузки при снижении напряжения

100 В.

Детали

Документы:

pdfскачать

Характеристики

  • Артикул

    3005649/931958

  • Тип товара

    Устройство защиты

  • Бренд

    Меандр

  • Применение

    Для переменного тока

  • Тип конструкции

    Модульный

  • Номинальное напряжение (В)

    220

  • Монтаж

    Встраиваемый

  • Количество модулей

    2

  • Страна-производитель

    Россия

  • Крепление

    на DIN-рейку

  • Тип установки

    Стационарный

  • Тип тока утечки

    тип AC

  • Номинальный ток, А

    63

  • Бытовой

    Да

  • Селективный

    Нет

  • Вес, кг

    0,16

Отзывы покупателей

Сначала показывать

Санкт-Петербург 03 декабря 2021

Использую более 5 лет. Нареканий не было.Достоинства: Адекватно работаетНедостатки: Немного заморочена настройка паузы на включение.

Григорий

Реутов 16 ноября 2021

После нескольких срабатываний реле намертво зависло во включенном состоянии

Gooding

Москва 29 ноября 2020

Действительно, рулетка. У меня 3 из 4 устройств пришли в негодность спустя полгода после установки.

Дмитрий

Москва 11 июля 2020

Использую давно, попался на глаза — цена почти как у официалов. В местных лавках +1тр к цене. Если не нужна индикация — дисплей, то самое то! спасает в случаях обрыва нуля, либо падения силы тока. Для современной электроники лучше такой блок пусть выйдет из строя за 2тр, чем электроника за 20-30. Да и удобно, всегда можно ручками включить и он покажет что еще авария не устранена.

Андрей

Tver 27 апреля 2020

Хорошая узм-ка

Тверь 11 марта 2020

Хорошая вещ с простой регулировкой порогов срабатывания. Петрович продает по адекватной цене. Но у меандр есть ещё такое же реле с дисплеем где добавлен дисплей и вольтметр, есть без дисплея с защитой от искрения для деревянных домов с несвежей проводкой(иногдавышибает от сварочника) и есть реле сразу для трёх фаз, но при трехфазном ввводе лучше поставить три раздельных однофазных накаждую фазу. Защищает оно не только от скачков, а также от перефазировки, обрыва нуля.

Анатолий

Москва 12 августа 2019

Использую на даче третий год. Отлично защищает от скачков мощности.Достоинства: Удобная регулировка позволяет быстро менять порог срабатывания реле при необходимости.Недостатки: Нет

Вопросы и ответы

Эдуард

08 марта 2021

Здравствуйте! Это реле есть в двух исполнениях: УХЛ2 и УХЛ4, что немаловажно, какое исполнение у этого реле?Ответить

Вам могут понадобиться

  • Соединители для кабеля
  • Плоскогубцы, бокорезы, клещи
  • Электротехнический инструмент
  • Отвертки
  • Защита рук
  • Мешки, пакеты, коробки, стретч

688641

  • Доставим

    • 17/01 после 11:00

      52 упак