Однофазные реле контроля напряжения Меандр УЗМ-50МД (2019), часть 6

Продолжение бесконечной серии обзоров об однофазных реле контроля напряжения:
Часть 0 — УЗМ-51М
Часть 1 — PH-260t
Часть 2 — УЗМ-50Ц
Часть 3 — УЗМ-51М (2018г)
Часть 4 — УЗМ-51М (2019г)
Часть 5 — RBUZ D2-63

Производитель его называет «Противопожарное устройство защиты от дугового пробоя с функцией защиты от скачков напряжения»
Паспорт
Про функцию защиты от дугового пробоя лучше прочитать у производителя
meandr.ru/uzm-50md
Фактически, это УЗМ-50М, в который добавили дополнительную функцию без возможности её отключения.
Всего было выпущено несколько аппаратных версий данного устройства со множеством прошивок, исправляющие одни глюки и добавляющие другие. Ко мне попала последняя версия судя по дате производства.
Признаюсь, что я противник установки подобных устройств на вводе в дом (квартиру). Если уж его ставить, так на конкретную линию. Дело в том, что как правило, имеется несколько потребителей тока и искрение например в цепи освещения физически никак не может быть обнаружено например на фоне работающего мощного электрокотла. Т.е. защитные функции устройства не могут полноценно выполняться в реальных условиях работы.

Итак, начинаем…
Поставляется устройство в привычной синей коробочке с окошком

Комплектация — само устройство и бумажный паспорт

Корпус очень похож на корпус УЗМ-51М 2019 но без крутилок

Клеммы подключения как и у УЗМ51М 2019


Разборка
Снимается фиксатор на ДИН рейку, срывается гарантийная наклейка, отворачиваются 2 самореза и устройство разобрано.

Вся силовая часть и конструкция очень напоминает УЗМ-51М 2019г, клеммы хорошие, реле мощное.


Конструкция одноплатная, печатная плата унифицирована для УЗМ-50МД и УЗМ-51МД.


Для уточнения номиналов конденсаторов, пришлось почти все выпаивать и измерять отдельно.


Дуга определяется по наличию в протекающем токе среднечастотных составляющих 5-10кГц. Ток контролируется шунтом, встроенным в шину силового реле.
DA3/1 — широкополосный инвертирующий усилитель переменного напряжения К=21. Предназначен для предварительного усиления слабого сигнала с токового шунта.
DA3/2 — усилитель К=2 с активным фильтром НЧ первого порядка fнч=3,1кГц. Практически, он пропускает в контроллер все частоты ниже 3кГц, включая основную гармонику тока потребления на частоте 50Гц. Скорее всего данный сигнал контроллер использует для коррекции времени срабатывания в зависимости от тока потребления искрящей нагрузки. Но это лишь предположение.
DA2/1 — полосовой активный фильтр первого порядка, K=50, f=8,3кГц, усиливает только одну полуволну сигнала, т.к. отсутствует смещение на прямом входе операционника.
DA2/2 подключен нестандартным образом и представляет собой комбинацию компаратора напряжения и одновибратора.

Цепь R20 R25 R28 C20 образует делитель напряжения со встроенным фильтром НЧ первого порядка fнч=660Гц и служит для измерения входного сетевого напряжения.

Цепь R17 R18 позволяет контролировать переход сетевого напряжения через нулевое значение, но почему-то забыли поставить ограничивающий стабилитрон на 3,3В. Оно конечно и так работает, но как-то не аккуратненько, доктор :)
R1 R3 HL1 VD10 — образует цепь индикации наличия выходного напряжения, при этом само напряжение контроллером никак не фиксируется.

Подстроечники R9 и R10 на плату не установлены, т.к. УЗМ-50МД не предусматривает коррекцию порогов отключения — они жёстко заданы на уровне 155В и 270В.

Цепи питания и управления реле выполнены аналогично УЗМ-50Ц

Анализ дугового пробоя выполняется программно-аппаратным методом. Точный алгоритм анализа известен только производителю.

Если кому-то очень приспичит отключить в устройстве защиту от дугового пробоя, потребуется его разобрать и выпаять (выкусить) обведённый резистор R27


Тестирование
Сперва проверил устройство как реле контроля напряжения — никакой значительной разницы с УЗМ-51М 2019г не обнаружено, защита работает чётко и быстро с учётом фиксированных порогов отключения. Методику тестирования описывал в обзоре УЗМ-51М, при желании можно там глянуть.

Более интересно было проверить работу защиты от дугового пробоя.
К сожалению, я не имею нормированного генератора дугового пробоя (интересно, они вообще существуют?), поэтому проверял работу очень кустарно. Получить стабильно горящую дугу на переменном токе не так просто, делу немного помогла графитовая щетка мелкого электродвигателя :)

При нагрузке в цепи дугового разряда 1,4А (лампа накаливания 300Вт), дуга не вызывала срабатывание защиты. Таким образом, искрение в бытовых осветительных сетях не контролируется.


При нагрузке в цепи дугового разряда 4,5А (тепловентилятор 1кВт), дуга также не приводила к срабатыванию защиты от дугового пробоя. Причём мощности дуги более чем достаточно для разрушения изоляции провода и поджигания хорошо горючих материалов и это печально…

Повышаем нагрузку до 2кВт — защита наконец-то начинает срабатывать, причём не очень чётко, на видео это заметно.


При срабатывании защиты он дугового пробоя, загораются оба светодиода красным цветом.

Продолжаем эксперименты — проверяем как срабатывает защита на фоне большого потребляемого тока. В цепи дугового разряда тот-же тепловентилятор 2кВт, в качестве постоянной нагрузки применил нагрузочный трансформатор в цепи L-U. Принципиальной разницы нет как именно нагружать шунт реле.

Подал постоянную нагрузку 50А и начал искрить. Защита срабатывает, но также не очень чётко.

Таким образом, защита адекватно работает при возникновении дуги в цепи значительной нагрузки.
Паспорт утверждает, что уже при токе 2,5А защита должна срабатывать. У меня не получилось, возможно дуга неправильная, либо нагрузка не сертифицированная, а скорее всего руки кривые :) Ну а если серьёзно — производитель просто загрубил защиту для уменьшения вероятности ложных срабатываний.

Автоматический повторный перезапуск первый раз происходит через 40 секунд, второй раз через 4 минуты, на третий раз автоматический перезапуск не выполняется — включить можно только вручную. В паспорте почему-то эту особенность забыли указать.

Далее, проверил устройство капризными бытовыми нагрузками — пылесосом, перфоратором, сварочным инвертором — ложных срабатываний замечено не было.

Попробовал жёстко искрить нагрузками в сети до устройства — ноль внимания и это радует, проблемная проводка соседа не будет вызывать ложное срабатывание.

Достоинства:
1. Устройство прилично выполнено
2. Качественные силовые клеммы и силовое реле
3. Хорошо работает в качестве реле контроля напряжения :)
4. Ложные срабатывания защиты не обнаружены.

Недостатки:
1. В паспорте устройства нет описания работы функции автовключения после дугового пробя
2. Нигде не указана версия прошивки устройства (а их было немало)
3. Низкая чувствительность защиты от дугового пробоя, что впрочем неудивительно

Вывод: рекомендовать либо отговаривать данное устройство не берусь, только Вам решать насколько оно именно Вам необходимо. Польза от него безусловно есть, но преимущественно в качестве хорошего реле контроля напряжения. Производитель неправильно его позиционирует — это именно реле контроля напряжения с дополнительной функцией, которая пока работает не очень…

Продолжение конечно-же следует…