УЗО — устройство защитного отключения, выбор узо, схемы

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Основные группы обозначений УЗО (графические и буквенные) используются электромонтерами очень часто. Работа по составлению рабочих схем, графиков и планов требует очень большой внимательности и аккуратности, так как одно-единственное неточное указание или пометка могу привести к серьезной ошибке в дальнейшей работе и стать причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования.

Кроме того, неверные данные могут ввести в заблуждение сторонних специалистов, привлеченных для электромонтажа и стать причиной возникновения сложностей при монтаже электрических коммуникаций.

В настоящее время любое обозначение узо на схеме может быть представлено двумя способами: графическим и буквенным.

На какие нормативные документы следует ссылаться?

Из основных документов для электрических схем, которые ссылаются на графическое и буквенное обозначение коммутационных устройств можно выделить следующие:

1. — ГОСТ 2.755-87 ЕСКД «Обозначения условные графические в электрических схемах устройства коммутационные и контактные соединения»;
2. — ГОСТ 2.710-81 ЕСКД «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Графическое обозначение УЗО на схеме

Итак, выше я представил основные документы, по которым регулируется обозначения в электрических схемах. Что нам дают указанные ГОСТы по изучению нашего вопроса? Мне стыдно признаться, но абсолютно ничего. Дело в том, что на сегодняшний день в данных документах отсутствует информация о том, как должно выполняться обозначение узо на однолинейной схеме.

Действующий на сегодня ГОСТ никаких особых требований к правилам составления и использования графических обозначений УЗО не выдвигает. Именно поэтому некоторые электромонтеры предпочитают использовать для маркировки определенных узлов и устройств свои собственные наборы значений и меток, каждая из которых может несколько отличаться от привычных нашему взгляду значений.

Для примера давайте рассмотрим, какие обозначения наносятся на корпусе самих устройств. Устройство защитного отключения фирмы hager:

Или к примеру УЗО от Schneider Electric:

Чтобы избежать путаницы, предлагаю Вам совместно разработать универсальный вариант обозначений УЗО, которым можно руководствоваться практически в любой рабочей ситуации.

По своему функциональному назначению устройство защитного отключения можно описать так – это выключатель, который при нормальной работе способен включать/отключать свои контакты и автоматически размыкать контакты при появлении тока утечки. Ток утечки это дифференциальный ток, возникающий при ненормальной работе электроустановки. Какой орган реагирует на дифференциальный ток? Специальный датчик — трансформатор тока нулевой последовательности.

Если представить все вышеописанное в графической форме, то получается что условное обозначение УЗО на схеме можно представить в виде двух второстепенных обозначений — выключателя и датчика реагирующего на дифференциальный ток (трансформатора тока нулевой последовательности) который воздействует на механизм отключения контактов.

В этом случае графическое обозначение узо на однолинейной схеме будет выглядеть так.

Как обозначается дифавтомат на схеме?

По поводу обозначений дифавтоматов в ГОСТ на данный момент тоже нет данных. Но, исходя из вышеизложенной схемы, дифавтомат графически также можно представить в виде двух элементов — УЗО и автоматического выключателя. В этом случае графическое обозначение дифавтомата на схеме будет выглядеть так.

Назначение и принцип работы УЗО в картинках

Устройство защитного отключения относится к токовым защитам и занимает второе место за автоматическим выключателем по обеспечению безопасности. Оно уже спасло здоровье многим людям, предотвратило электрические травмы.

Необходимость использования УЗО подтверждена требованиями времени, диктуется правилами электрической безопасности.

Как работает защитное отключение при образовании тока утечки

Орган сравнения фаз контролирует величину векторов входящего и выходящего токов по проводникам потенциалов фазы и нуля, постоянно сравнения их магнитные потоки.

Если величина второго вектора уменьшилась больше допустимого значения уставки, то делается вывод о возникновении неисправности. От появившегося тока утечки автоматически отключаются силовые контакты.

УЗО предотвращает прохождение тока через человеческое тело при случайном касании оголенных токоведущих частей или повреждении изоляции проводки, когда появляется опасный потенциал на корпусе электрического прибора.

Дополнительное назначение устройства: предотвращение пожара здания вследствие нарушения диэлектрических свойств изоляции, создающего случайные пути аварийных токов.

Дифференциальный орган работает во всех системах заземления здания. Однако наиболее корректная и безопасная ситуация создается в схемах TN-S и TN-C-S, ТТ с дополнительной заземляющей магистралью РЕ.

Здания со старой системой заземления TN-C загрубляют чувствительность органа сравнения.

Схема УЗО в сети однофазного напряжения

В советское время проводка в домах строилась по двухпроводной схеме. В каждой розетке присутствовал фазный и нулевой провод. С приходом зарубежных стандартов ситуация изменилась. Теперь, согласно ПУЭ, к каждой розетке должен подводиться отдельный заземляющий проводник.

В результате в одних домах «земля» предусмотрена и, как положено, идет стояком по квартирным щитам. В других она отсутствует. Заземление имеется на трансформаторной подстанции, питающей старый дом. Это создает путаницу в вопросах правильного подключения УЗО.

Схема без применения заземления

Данная схема применяется в домах советской проектировки без заземления. На вводе в квартиру имеется фазный и нулевой проводники. Оба подаются на вход электрического счетчика. УЗО устанавливается после прибора учета. Подключать устройство защитного отключения необходимо в соответствии с маркировкой клемм. Фазный провод присоединяется на контакт L, а нулевой на N.

УЗО не предназначено для защиты от перегрузки по току или короткого замыкания. Поэтому после него устанавливаются обыкновенные автоматические выключатели на 16, 25 или 32 А.

Если квартира небольшая, достаточно одного устройства защитного отключения. Если потребителей много, желательно разгруппировать их. Например, в щитке на вводе в квартиру устанавливается одно противопожарное УЗО с током срабатывания равным 300 мА, после него выполняются разветвления. Отдельные устройства монтируются на розетки и освещение. Их номинал срабатывания должен составлять около 30 мА. На ответственные помещения вроде детской и ванной комнаты подбираются устройства, рассчитанные на отключение при утечке тока, равной 10 мА.

УЗО в электрощите с заземляющим проводом

Данная схема предпочтительней с точки зрения безопасности. В ней УЗО способно полностью реализовать свой потенциал. В однофазной сети с заземлением исключено нахождение металлического корпуса бытового прибора под опасным высоким потенциалом.

В рассматриваемой схеме устройство защитного отключения более чувствительно к повреждению изоляции и контакту фазного проводника с корпусом электрического аппарата. В электрощите имеется фазный, нулевой и заземляющий проводник. Он обозначается желто-зеленым цветом изоляции и разветвляется до каждой розетки в квартире. УЗО подключается между прибором учета и автоматическими выключателями с соблюдением назначения проводов (L и N).

Поскольку УЗО более чувствительно к замыканиям на землю, его номиналы необходимо подбирать тщательней. Желательно использовать разделение нагрузки на отдельные линии. Так в будущем получится проще выявить место повреждения изоляции и утечки тока на землю.

Типовая схема 1 — общее УЗО на вводе

Общее устройство защитного отключения необходимо подсоединить между вводным и групповыми автоматическими выключателями. Схема применима для небольших однокомнатных квартир с проводкой в хорошем состоянии.

Этот вариант отличается яркими достоинствами.

Среди них:

• одно устройство стоит недорого и требует меньше времени на наладку;
• простой выбор устройства, ведь не нужно подбирать УЗО со своей уставкой для каждой комнаты в отдельности.

Недостатки более весомые:

• если произошло замыкание на землю, отключится вся квартира (нет селективности защиты);
• в больших квартирах возможны ложные срабатывания и отключения света.

Типовая схема 2 — общее вводное УЗО + однофазный счетчик

Электроэнергия стоит денег. Поэтому на вводе в квартиру всегда устанавливается электрический счетчик. Чтобы у поставщика энергии не возникло вопросов к монтажу щитка, все элементы необходимо установить правильно по схеме.

Устройство защитного отключения подсоединяется ко 2-му и 4-му выводам прибора учета с соблюдением «полярности». Вывод счетчика № 2 идет на фазный вход УЗО «L», а № 4 на нулевой «N». Они располагаются сверху защитного устройства. Выходные клеммы находятся в нижней части прибора. Отходящий нулевой провод подключается к нейтральной N шине, а фазные расходятся по автоматическим выключателям и комнатам квартиры.

Положительные свойства схемы:

• не нужно делать отдельного щитка для защиты, что позволяет сократить время на монтаж проводки;
• низкие расходы, ведь достаточно купить 1 защитное устройство.

Отрицательные:

• если квартира отключилась, то непонятно, где именно находится проблема;
• если УЗО неисправно, то напряжение пропадет во всей квартире.

Типовая схема 3 — вводное и групповые УЗО + прибор учета электроэнергии

Схема является усовершенствованной версией предыдущей. Выходы счетчика 2 и 3 подключаются на вход общего УЗО. Затем фазный провод с защитного устройства подсоединяется на автоматический выключатель. Нулевой же с УЗО идет на N шину. Далее L провод с автомата раскидывается по отдельным для каждой комнаты устройствам защиты. Их может быть неограниченное количество. Но обычно не более 3-7 штук. Нулевой провод для группы защитных устройств берется с N шины.

Достоинства схемы:

• отключается только та комната, в которой произошло замыкание (селективность защиты);
• возможность подбора тока утечки под конкретного потребителя.

Недостатки:

• многократно возрастают затраты на покупку и установку защитных устройств;
• выбор тока срабатывания требует профессионального подхода со знанием дела.

Типовая схема 4 — только групповые УЗО

Схема отличается от предшествующей отсутствием вводного УЗО с высоким током срабатывания. L и N проводники от счетчика поступают на групповые автоматы и общую шину нейтрали. Ток срабатывания автоматов подбирается под каждую конкретную комнату или цепь. Например, для освещения он самый низкий всего в несколько ампер, а для розеток на кухне самый высокий порядка 32 А. Затем фазный провод поступает на групповые защитные устройства. Их ток срабатывания отстраивается также исходя из потребителя. Его значение лежит в диапазоне 10-50 мА.

Из плюсов схемы отмечаются:

• экономия на покупке общего вводного УЗО;
• в схеме сохраняется свойство селективности.

Минусы подобной схемы:

• есть риск, что одно из защитных устройств окажется бракованным и не сработает, что чревато пожаром или травмой;
• при неправильном подборе токов срабатывания возможны ложные отключения.

Подключение устройства защитного отключения к двухфазной сети

Случай экзотический. От двухфазных сетей электроснабжения отказались в начале ХХ века. Шанс столкнуться с ними у современного электрика стремится к нулю. О подключении УЗО к двухфазной сети стоит подумать в формате факультатива.

Каждый полюс розетки является фазным. Он имеет потенциал относительно земли, равный примерно 127 вольт. Схемы подключения устройств защитного отключения аналогичны однофазным. Но автоматический выключатель необходимо монтировать на каждую из двух приходящих фаз. Разумеется, исключено подключение одного из питающих проводов на заземление или корпус электрощитка.

Дополнительная информация. Двухфазное электроснабжение жилых домов ушло в прошлое. Однако у многих современных маломощных трансформаторов обмотка рассчитана от 380 В. Она работает от 2 фаз. Обычно это трансформаторы собственных нужд в промышленном оборудовании. Устанавливать для них отдельное УЗО нецелесообразно.

Подключение к трехфазной сети

Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.

Трехполюсное УЗО

При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.

Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые

Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.

После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.

Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик

Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.

Правила подключения

Для самостоятельной установки устройства защитного отключения следует придерживаться ряда правил. Наиболее важные из них следующие:

1. При монтаже проводки необходимо строго соблюдать схему. Провода подключаются согласно их буквенной или цветовой маркировке. В идеале на руках у монтажника должна быть схема.
2. Устройство защитного отключения подсоединяется только после вводного автоматического выключателя. Подключение к сети без автомата недопустимо.
3. Следует обращать внимание на технические характеристики подключаемого УЗО. Если в сети будут протекать токи в 20-25 А, то защитное устройство выбирается не менее чем на 32 А.
4. Запрещено использовать в роли заземлителя радиаторы отопления или водяные трубы. Подобный халатный подход чреват летальным исходом для кого-нибудь из соседей.
5. Общее правило — все электромонтажные работы проводятся со снятием напряжения за исключением случаев, при которых отключение невозможно.

Как проверить УЗО за 30 секунд

Устройство защитного отключения отвечает за здоровье и безопасность людей, поэтому периодически его следует проверять на исправность. Для этого на приборе предусмотрена кнопка «test». Если при ее нажатии УЗО выбивает, то оно считается исправным.

Автомат с кнопкой “тест”

Существует и другая более надежная методика проверки. Для нее необходимо подключить резистор между заземлением и фазным проводом розетки. Сопротивление резистора подбирается исходя из закона Ома и тока срабатывания УЗО. Способ крайне опасный для испытателя. Его не рекомендуется использовать людям, которые не имеют образования и опыта работы электриком.

Правила безопасности при установке УЗО, счетчиков и автоматов

Подключение УЗО осуществляется с соблюдением правил безопасности. От них зависит ваша жизнь и здоровье. Основные принципы безопасного монтажа таковы:

1. Работа выполняется с отключением напряжения. Его отсутствие обязательно проверяется индикаторной отверткой, мультиметром или контрольной лампочкой на 220В.
2. Подключенные провода необходимо промаркировать. Это удобно делать с помощью изоленты или термоусаживаемых трубок разных цветов.
3. Для подключения и наращивания проводов применяются клеммники заводского изготовления. Согласно ПУЭ скрутки запрещены.
4. У каждого провода, подключенного к УЗО или автомату, проверяется надежность контакта. Для этого достаточно с небольшим усилием попробовать выдернуть проводник. Он должен оставаться на месте и не болтаться.
5. При первой подаче питания не исключены короткие замыкания и взрывы в электрощите. Поэтому следует защитить глаза и открытые участки тела и попросить уйти посторонних.
6. После установки следует проверить срабатывание нажатием кнопки «test». Перед этим на него подается напряжение.
7. Замена и установка нового УЗО выполняются не менее чем 2 лицами. Второй человек — наблюдающий.

Монтаж автомата на DIN-рейку

Обратите внимание! Устройство защитного отключения фиксируется на DIN рейку. Это заметно упрощает процесс монтажа. Если в щите изначально нет плашки для крепления DIN устройств, то ее придется докупить дополнительно. Многие люди при покупке УЗО и автоматов забывают подумать о том, на что будут их крепить.

При выборе УЗО следует учесть номинальный ток, который оно способно пропустить. Для обычной квартиры достаточно 16-32 А. Другой критерий подбора — ток срабатывания (IDn). Если УЗО должно защищать человека от поражения электрическим током, то необходимо ставить устройство на 10-30 мА. Если цель — спасти от пожара, нужный номинал равен порядка 100-300 мА.

Устройство защитного отключения устанавливается со снятием напряжения. Не нужно выполнять работу своими руками, если нет опыта по сборке схем. После запуска устройство желательно проверить нажатием кнопки «test».

Возможные ошибки при подключении устройства защитного отключения

Ошибки при подключении УЗО приводят к его отказу, срабатыванию без видимых причин, либо к тому, что оно не будет выполнять защиту людей и электропроводки. В общем виде могут быть допущены три вида ошибок:

• неправильно выбран рабочий ток и контролируемый ток утечки;
• неверное место подключения в схеме электроснабжения помещения;
• ошибки при выполнении электромонтажных работ.

Сначала разберем ошибки неправильного выбора параметров защиты. Если рабочий ток УЗО меньше или равен току срабатывания подключенного последовательно с ним автомата, его контакты могут не выдержать нагрузки и сгорят.

Ток утечки в сети, которую контролирует устройство защиты, должен составлять не более 40% данного параметра УЗО. В ином случае устройство защиты будет срабатывать без должной причины. Чем больше протяженность проводки, тем меньше ее общее сопротивление изоляции и больше токи утечки. Наоборот, при выборе устройства с завышенным током утечки не будет обеспечена защита человека от удара электричеством.

Касательно места подключения УЗО в схеме электроснабжения, его нельзя включать:

1. Перед счетчиком электроэнергии. В этом случае ее возможно воровать.
2. Параллельно счетчику электроэнергии. В такой ситуации счетчик будет занижать показания.
3. Без последовательно подсоединенного автомата. В таком варианте УЗО выйдет из строя при повышенной нагрузке или коротком замыкании.

При выполнении электромонтажа в щитке существует немало вариантов ошибок:

• подключение нулевых проводников к клеммам фазы, а фазных проводов — к нулевым зажимам;
• подсоединение проводов, подающих питание снизу, а нагрузку — сверху;
• подключение одного из проводов, подающих питание снизу, а второго — сверху;
• объединение нулевых проводников на выходе разных приборов защиты;
• объединение фазных проводов на выходе нескольких устройств защиты;
• подключение нулевого провода нагрузки до УЗО;
• соединение нулевого и защитного проводников в щитке;
• соединение нулевого и защитного проводников в розетке;
• подключение нулевого провода на корпус щита или нагрузки;
• подсоединение заземления розеток к водопроводу и системе отопления.

В случае одного из вышеперечисленных нарушений УЗО будет «выбивать» либо сразу при подаче питания, или при подключении нагрузки. Если защита сработала, его нельзя включать вновь сразу. Сначала необходимо устранить неисправность, а затем поднимать рычаг включения.

Удобно иметь выключатель, подсоединенный параллельно прибору защиты. Он обеспечит режим БАЙПАС, то есть электроснабжение частного дома при ремонте устройства защитного отключения. В заключение отметим, что прибор любой марки, будь то Легранд, АВВ или IEK, вполне реально установить правильно своими руками, если руководствоваться приведенными практическими примерами и правилами.

Видеоролик демонстрирует, как это делается на практике.

Что такое УЗО в электрике

Несмотря на то, что в наши дни электропроводка максимально защищена от контактов с людьми и печальных последствий, от утечек никуда не деться. Тут-то незаменимым помощником и станет УЗО. Прибор молниеносно среагирует на повышенное значение тока в месте утечки и перекроет подачу электроэнергии.

УЗО – это один из основных «винтиков» в защитной автоматике нынешних электрических сетей. Прибор коммутирует электроцепи и защищает их от токов, которые протекают по нежелательным при стандартных условиях проводящим путям. Это повысит шансы на то, что ваше жилье или предприятие будет защищено от пожаров, и никто не пострадает от разряда тока.

Отметим, что у данного аппарата есть функция включения или отключения электроцепей. Иными словами, он может производить их коммутацию. Соответственно, прибор является коммутационным.

Для чего устанавливают УЗО

Многие потребители слышали о существовании такого чудо-аппарата, как УЗО, но далеко не все знают, для чего оно нужно. Понять общие принципы функционирования агрегата можно даже без наличия глубоких познаний в электричестве. До недавних времен в жилых домах УЗО не использовали. Но в наши дни все изменилось, и теперь приборы всё чаще стали встречаться в квартирах, поэтому стоит узнать о них побольше.

Как уже было сказано, УЗО устанавливают для того, чтобы предотвратить утечки тока, приводящие к возгоранияю проводки и пожарам. Кроме того, УЗО убережет вас от удара током, что может привести к существенным проблемам со здоровьем или, не дай Бог, летальному исходу при контакте с неизолированными проводами и токопроводящими секциями электрооборудования.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! УЗО отличается от автоматов, защищающих проводку от перегрузок и коротких замыканий, его цель существенно повысить защищенность людей.

Принцип действия УЗО

Функционирование устройства построено на фиксации тока утечки на «землю» и отключении электросети в случае такого ЧП. Наличие утечки прибор фиксирует только по разнице между токами: теми, что вышли из прибора, и теми, что вернулись обратно.

Если с электросетью все в порядке, то токи идентичны по величине, однако разнятся по направлению. Как только появляется утечка — к примеру, вы дотронулись до незаизолированного на 100% провода — часть тока уходит «на землю» по другому контуру (в данном случае – посредством тела человека). Как результат, ток, вернувшийся в УЗО через нейтраль, будет меньше вышедшего.

То же самое происходит, если в одном из электрических приборов повредилась изоляция. Тогда под напряжением оказываются корпус или другая деталь. Задевая их, человек создает еще один контур «на землю». В этом случае часть тока будет двигаться по нему, то есть, баланс разрушится.

Читайте также:  Как выбрать автоматический выключатель по мощности и току нагрузки?

Конечно, если изоляция повреждена, то контур ответвления может появиться и без участия человеческого тела. В данной ситуации прибор также отреагирует на 100% и убережет участок сети от печальных последствий вроде перегрева и пожара.

Когда необходима установка УЗО?

Устройство показано к установке, когда существует необходимость защитить групповые линии, обеспечивающие питание розеток штепсельного типа для переносных электроприборов. Обязательно следует устанавливать УЗО, если автовыключатель или предохранитель не предоставляет время автоотключения 0,4 секунды с учетом номинального напряжения 220 В из-за малых показателей токов короткого замыкания.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендовано применение дифференциального автомата, который представляет из себя единый прибор УЗО с автовыключателем, надежно защищающим от сверхтока и утечек.

Кроме того, рекомендуется устанавливать УЗО, если в вашей семье есть люди, «любящие» неосторожно обращаться с электропроводкой. Самый простой случай: человек сверлит стену, при этом опираясь босой ногой на батарею, и задевает фазный провод. Тот пролетает по цепочке «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» и приводит к ужасным последствиям: параличу сердца или остановке дыхания (иногда – все вместе). Если у вас установлено УЗО, оно мгновенно «поймет», что часть тока не вернулась, и тут же отключит электричество. Да, удар током произойдет, но разряд будет минимальным.

Когда УЗО не поможет?

Впрочем, не стоит считать УЗО панацеей от любых бед с электричеством. Прибор не настолько умен, чтобы понять, что именно включено в электрическую цепь – лампочка или человек. Отключение произойдёт только при наличии утечки.

УЗО не спасает от перенапряжения, в т.ч. от импульсного, а также от низкого напряжения, которое «убивает» электродвигатели — в холодильнике, стиральной машинке и так далее.

Агрегат также не защищает от короткого замыкания. Эту задачу выполняет автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Сколько УЗО нужно устанавливать?

Чтобы определить точное количество УЗО, требуемое для конкретного помещения, понадобится специалист, который сможет провести соответствующие расчеты. Например, в 1-комнатной квартире, вероятнее всего, хватит одного такого прибора, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. А вот в квартире с четырьмя комнатами при наличии 15 групп розеток понадобится не менее пяти УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель.

Исходят обычно из того, что одна группа электроприборов — одно устройство защитного отключения 30 мА плюс одно противопожарное УЗО 100 или 300 мА.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы контролировать электропроводку в целом, на входе в частный дом рекомендуется устанавливать одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА в дополнение к расчетным.