Что такое УЗМ в электрике
Стабильность работы электросети – проблема довольно острая и в частном порядке неразрешимая. Однако владелец квартиры или дома может защитить свое имущество от скачков напряжения другим способом: установив многофункциональное устройство защиты.
Что собой представляет УЗМ
УЗМ – реле напряжения, обеспечивающее мгновенное отключение электрического контура при превышении нагрузок. Определяющим фактором выступает напряжение: если оно отклоняется от заданных параметров в большую или меньшую сторону, реле прерывает контакты и обесточивает сеть. Выпускают модели для однофазной и трехфазной сети.
Чем именно вызваны скачки показателей, значения не имеет. Подключение слишком большого количества потребителей в 1 розетку, включение слишком мощных аппаратов, скачки, связанные с неполадками на электростанции или в распределительном узле – в любом случае УЗМ отключает ток. При этом подключенное на момент скачка оборудование не выходит из строя.
УЗМ – элемент пожарной системы безопасности. При перепадах напряжения ток нередко пробивает изоляцию. А это прямая угроза возгорания. Отключение предупреждает возгорание и препятствует распространению пожара.
Устройство отключает ток, если изменение напряжения длится определенное время. Обычно это 0,5 с.
Конструкция
Устройство защиты многофункциональное представляет собой пластовой корпус с гнездами для подключения нуля, фазы и заземления. Чтобы регулировать показатель максимального и минимального напряжения, а также время выдержки, используют верньеры, расположенные в средней части аппарата. Здесь установлены индикаторы, указывающие на включение силового реле и сигнализирующие о падении показателей.
Ниже на панели есть индикаторы, информирующие о наличии линейного напряжения на клеммах.
Выпускают модели, в которых есть дополнительные клеммы для подключения дистанционного управления.
Вся электронная часть УЗМ располагается на плате: реле, силовые шины, токовый шунт, другие электронные компоненты. Плата выполняется из прочного материала и достаточно надежна.
УЗМ не заменяет собой УЗО, УЗИМ, автоматические выключатели и другое оборудование.
Принцип работы
В штатном режиме устройство отслеживает питающее сетевое напряжение. Если возникают высоковольтные нагрузки, защита, встроенная в УЗМ, шунтирует скачки до приемлемой величины. При таком режиме работы на пенале светятся желтый и зеленый индикаторы.
Пока напряжение изменяется в пределах допустимого, а нагрузка подключена, индикация не изменяется. Ускорить подключение нагрузки можно, нажав на кнопку «ВЛК/ВЫКЛ».
Если величина оказывается слишком низкой, но длится провал менее 0,5 с или другого установленного временного промежутка, прибор не отключает питание. Но когда оно становится нормальным, УЗМ сначала выдерживает период готовности – 5 с, в течение которых индикация отсутствует. Через 5 с все придет в норму.
При резком превышении допустимого значения спустя 0,5 с реле отключает питание. Если спустя какое-то время напряжение в сети восстановлено, через 10 с после этого УЗМ включается. В этот момент вручную прибор включить нельзя – он не позволяет подать питание в контур.
Разница между УЗМ и обычным реле напряжения в функциональности. Последнее обесточивает контур только при скачке.
Сфера применения
УЗМ выполняет следующие задачи:
- Служит импульсным реле – если обрывается ноль, УЗМ тут же отключает нагрузку. Как только ноль подключается, устройство включает нагрузку.
- Аппарат используется для ограничения пускового тока при подсоединении емкостной нагрузки. Контакты реле замыкаются только при переходе светового напряжения через ноль. Это обеспечивает отсутствие нагрузок при включении.
- Контроль напряжения – УЗМ отключает питание сети при появлении слишком высоких или низких показателей.
Источник
Устройства защиты УЗМ 51МД и УЗИС С1 40. Сравнение, технические характеристики, схемы подключения.
Устройства защиты от искрения и дуги, впервые были разработаны в США и в Западных странах в конце девяностых годов. И если их опыт уже позволяет выпускать надежные и практичные экземпляры, то наши производители еще только сталкиваются со многими проблемами, провоцирующими ложные срабатывания данной защиты.
Среди отечественных марок подобных противопожарных устройств, выделяются УЗМ 51МД от компании Меандр и УЗИс-С1-40 от Ecolight.
Про данную УЗМ в первую очередь нужно сказать, что это многофункциональное устройство, а не просто защита от искр и дуги. До сих пор было широко известно другое популярное изделие от Меандр — просто УЗМ-51 М, без индекса Д.
Проще говоря, модульное реле напряжения, зарекомендовавшее себя с положительной стороны. 
Последние модели УЗМ 51МД, в отличие от первоначальных, к которым было множество претензий, уже стали сносно обеспечивать защиту от опасного искрения и дугового пробоя.
Кстати, старые модели у производителя Меандр, также можно перепрошить и они избавятся от своих ошибок и ложных срабатываний.
Помимо искр, данный аппарат по-прежнему защищает как от скачков напряжения, так и от его падений ниже нормы. Успешно срабатывает при обрыве ноля и защищает технику.
А еще в нем есть варисторная защита от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения.
На универсальность только одного модульного аппарата защиты полагаться довольно глупо.
В аварийной ситуации устройство УЗМ 51МД обнаруживает дугу, анализирует параметры проходящего через него тока и самостоятельно разрывает цепь. Ему не нужен какой-либо дополнительный контактор или пускатель, на который подавался бы импульс отключения. 
Номинальный рабочий ток коммутации — 63А. Что более чем достаточно для всех квартир и частных построек.
Казалось бы, с одной стороны это хорошо. Однако с другой стороны, могут возникнуть существенные проблемы с чувствительностью защиты. Либо она будет через чур чувствительна, либо наоборот, не будет реагировать на малые значения.
Выставить настройки в таком широком токовом диапазоне задача не тривиальная. Словить дугу при Imax=1А, это не совсем то же самое, что при I=63А.
Как вы думаете, почему зарубежные аналоги выпускают обычно на номиналы до 20-25А и меньше. Они явно уже сталкивались с этими проблемами и выработали более грамотный подход.
Например, вы же не ставите УЗО с током утечки 10-30мА на главный ввод. В противном случае из-за суммирования всех помех и “левых” наводок, будут постоянные ложные отключения. Для всех уже стало нормой, что такие УЗО ставятся на отдельные линии или группы.
Еще одно замечание по поводу монтажа на главном вводе РЩ — это наши зимние условия. Задумайтесь, что будет зимой с котельной при минус 30 градусах, если в ваше отсутствие, данное устройство поймает глюк и ложно отключит все электроснабжение.
На Западе многие ТБшники вообще прямым текстом запрещают ставить подобные девайсы на вводах. (ссылка на оригинал) 
А если общая нагрузка превышает 63А, можно ли таким аппаратом защиты подключаться через контактор, для увеличения коммутационной способности реле? Нет, нельзя.
Ток нагрузки должен всегда проходить только через УЗДП. Если вы его посадите на катушку пускателя, то никакой пользы этот прибор вам не принесет.
Три возможные схемы подключения искро-дугозащитного УЗМ представлены ниже:
Ничего сложного здесь нет. Просто пропускаете через устройство ноль и фазу. Кстати, по двум схема ноль вообще достаточно только подвести на верхнюю клемму прибора, чтобы обеспечить его работу.
Если авария была кратковременной и параметры сети восстановились, то после первого срабатывании, УЗМ 51МД по истечении 30 секунд самостоятельно включит электричество.
Тем самым, будут спасены все продукты в холодильнике от порчи, трубы отопления от размораживания, а рыбки в аквариуме от мучительной смерти.
Если же ситуация повторится, то аппарат вновь сработает. Только имейте в виду, что такое повторное включение через 30 секунд происходит разово.
При повторном срабатывании, реле выключается уже на 4 минуты. А если было тройное обнаружение дуги, дальнейшее включение можно сделать только вручную, нажав на соответствующую кнопку.
Кстати, в этом есть существенное противоречие с правилами. Согласно п.8.2.2 ГОСТ 62606, любой аппарат защиты от искрения должен иметь механизм свободного расцепления.
То есть, получается что никакого автоматического включения, вообще не должно быть предусмотрено.
В инструкции по эксплуатации к УЗМ говорится совсем другое:
Связано это все конечно же со второй его функцией — реле напряжения. Многофункциональность не всегда бывает полезной, а скорее наоборот.
Она отрицательно влияет на основную защиту и провоцирует нарушение правил. В аппарате от фирмы Эколайт, рассмотренном ниже, никаких повторных включений и близко не предусмотрено, хотя он тоже спасает от перенапряжений.
Нет подобной функции АПВ и у известных зарубежных брендов.
Инструкция по эксплуатации УЗМ-51МД — скачать.
Есть и другая отечественная модель устройства защиты от искр — УЗИС С1-40 от компании Эколайт.
В первую очередь, обратите внимание на схему подключения. Здесь напряжение питания 220В должно заводиться именно на нижние клеммы, иначе прибор нормально работать не будет.
А вот например в аналогичных “автоматах” AFDD от ABB ARC1, подключение свободно производится как сверху так и снизу. О чем свидетельствуют надписи на корпусе.
Вот 3 схемы подключения УЗИС в зависимости от коммутационного аппарата на входе:
Некоторых волнует вопрос — а что будет, если перепутать подключение фазы и ноля, ведь не даром на корпусе прибора стоит маркировка L и N.
В большинстве случаев работа будет штатной, без замечаний. Но вот если случится параллельный пробой фазы на заземленную часть оборудования, может возникнуть непредвиденная ситуация.
Ток, который должен идти через специальный датчик, через него не пойдет. Его путь будет пролегать через нейтраль. В итоге параметры бросков будут для УЗИс абсолютно не предсказуемы, как по форме, так и по величине.
Так что ноль с фазой при подключении лучше не путать.
Еще одно замечание по конструкции, которое беспокоит многих опытных электриков — это полное отсутствие хоть какого-то подобия на дугогасительные камеры.
На том же УЗМ-51МД указано, что его предельная отключающая способность – 4,5кА.
А здесь ничего. Как это скажется на контактах в процессе работы при коммутационных отключениях – включениях? При нормальных условиях никак.
Объяснятся это в первую очередь тем, что УЗИс функционально должен работать только в паре с автоматом или диффом, на которые и возлагается вся функция защиты от КЗ и отключение аварийных токовых нагрузок.
При токах КЗ до 6кА, контакты УЗИс будут замкнуты и его главная задача — “вытерпеть” и пропустить через себя этот ток без последствий, с чем он успешно и справляется. Разрывать дугу таких величин, как раз таки должен именно автоматический выключатель.
Помимо самого модуля, в комплекте с ним идет устройство для тестирования и проверки. Так называемый имитатор искрения УЗИс-И-002.
Как он работает? При его включении в розетку происходит мгновенный выброс импульса тока. Он имеет очень крутой передний фронт.
В реальных сетях такого пика и близко нет. И если прибор действительно рабочий и на линии нет помех для глушения импульса, то УЗИс от этой «вилочки» должен 100% сработать.
При использовании моделей других производителей, некоторые потребители искусственно хотят проверить работоспособность подобных девайсов. Они рискуя здоровьем, сами создают искры, путем подключения фазы в разрыв через угольные щетки.
Либо вообще напрямую. Никогда так не делайте и не проводите таких экспериментов.
Для УЗИс от Эколайт, достаточно воткнуть тестер в розетку и прибор тут же должен выбить. С его помощью можно легко определить границы защищаемой цепи.
Когда проводка в большом доме слишком протяженная и разветвленная, то при искрении в самой дальней розетке, устройство защиты от дуги и искр может и не сработать. Почему такое возможно?
Потому что ток дуги, просто не достигнет своего минимального порога для срабатывания.
Чем этот дуговой ток больше, тем быстрее отключится реле. От самой нагрузки это не зависит. 
Если у вас линия на холостом ходу и началось искрение, то для УЗИс от Эколайт достаточно тока примерно в 1,5А. Экспериментально установлено, что если ток дуги меньше определенной величины (I=2,5А), то никакого возгорания это за собой не повлечет.
А в УЗИС С1-40 такой порог занижен почти в полтора раза! Чего не скажешь про УЗМ 51МД. Там минимальный ток срабатывания целых 5А! Видимо для борьбы с ложными отключениями.
Однако ток такой величины, это прямое нарушений требований ГОСТ. Имейте это ввиду.
Еще один момент, который нужно обязательно учитывать при использовании подобных реле — это сетевые фильтры. При включении в их розетку тестовой коробочки, УЗИс также может не работать.
В них стоят варисторы, поглощающие импульсы имитатора, отсюда и вся проблема. Поэтому будьте внимательны при проверке и проведении подобных экспериментов на работоспособность.
А что делать, если розетки на которые не реагирует защита от искрения, все-таки выявились? Есть два способа:
Подходит ли имитатор УЗИс-И-002 для проверки реле других производителей? На этот вопрос никто гарантий вам дать не может.
В разных моделях искрение обнаруживают по разным признакам. Универсальным проверочным прибором может быть только генератор реального искрения. Но штука эта не дешевая и большая по габаритам.
Еще УЗИс также как и УЗМ 51МД имеет дополнительную функцию. Он отключает электричество при перенапряжении.
Тем не менее это все равно удобно, так как вам не нужно иметь два разных модульных аппарата, занимающих дополнительное место в электрощитке. Достаточно приобрести один, шириной в два стандартных модуля.
Главное отличие УЗИс от УЗМ в этом плане в том, что оно не включается самостоятельно после восстановления параметров напряжения до нормы. Здесь язычок, как и на автоматах придется взводить вручную.
По поводу ложных срабатываний можно сказать следующее. Дрели и пылесосы их не вызывают, можете быть спокойны.
Кстати по ГОСТу, все приборы искрозащиты должны проходить проверку с целым набором разнообразной нагрузки. Сюда входят галогенные и флуоресцентные лампы, двигатели с конденсаторным запуском и т.п. 
А вот сварочных аппаратов там нет. Что касается их, то без дополнительной фильтрации, возможны ложные срабатывания на инверторных аппаратах.
При этом обычный трансформаторный сварочник, ничего подобного не вызывает. Хотя казалось бы, его прямое назначение искрить и давать дугу.
Проблема с инверторами характерна практически для всех подобных устройств, разных производителей. Видимо поэтому создатели ГОСТ и не включили его в свой документ.
Цена устройства может показаться для многих завышенной (около 4500 рублей), но двойная защита от пожара и перенапряжения того стоит. При том что зарубежные модели ABB, Hager и другие, пока не особо распространены на нашем рынке.
Инструкция по эксплуатации — скачать.
Технологическая карта для монтажа — скачать.
Источник