Что такое система уравнивания потенциалов и зачем она нужна

Что такое система уравнивания потенциалов и зачем она нужна

Сначала поговорим о том, для чего нужна СУП в квартире. Дело в том, что все металлические предметы являются проводниками тока, что известно еще со школьного курса физики. В квартирах такими объектами являются трубы холодного и горячего водоснабжения, полотенцесушитель, водосток, система отопления, корпуса электроприборов и даже вентиляционные короба. Как Вы понимаете, металлические трубы и остальные общедомовые коммуникации связаны между собой. Если образуется разность электрических потенциалов между двумя металлическими объектами, к примеру, душевой кабиной и батареей отопления, то одновременное касание человеком двух объектов может быть крайне опасным. Связано это с тем, что тело выступит перемычкой между коммуникациями, и ток будет протекать через человека от объекта с большим потенциалом к тому, что меньше.

Типичный случай такой опасности, это возникновение разных потенциалов на водопроводной и канализационной трубе. Если утечка тока возникнет на трубах водоснабжения, когда Вы будете купаться в ванной, вероятность удара током будет крайне высока. Причина этому – слив воды и одновременное касание крана. Вода в этом случае станет проводником от канализации к водопроводным трубам, а Вы – этой перемычкой. Наглядно увидеть опасную ситуацию Вы можете на картинке ниже:

Чтобы избежать такой проблемы, как раз и нужна система уравнивания потенциалов в квартире.

Обязательное условие для монтажа системы уравнивания потенциалов

Важно! Обязательно перед монтажом системы уравнивания потенциалов (СУП), нужно выяснить, по какой системе сделано ли в доме заземление. Если по системе TN-C, то делать систему уравнивания потенциалов нельзя! Это опасно для жизни всех ваших соседей, которые не сделали СУП.

Система заземления TN-Cпредполагает объединение нулевого рабочего проводника(N) и защитного проводника(PE) в одном проводе. Подробно о системах заземления читайте в статье: Системы питания, системы заземления

Основная система уравнивания потенциалов

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Система уравнивания потенциалов в жилом доме

Согласно приведенной схеме ОСУП состоит из следующих элементов:

  • контура заземления (заземляющего устройства);
  • лавной заземляющей шины (ГЗШ);
  • нулевых защитных проводников;
  • проводников уравнивания потенциалов.

Перечень проводящих частей в электроустановках до 1 кВ, подлежащих соединению в ОСУП, определен в п. 1.7.82 ПУЭ. Главную заземляющую шину можно установить внутри вводно-распределительного устройства или обособленно, при соблюдении следующих условий: расположение неподалеку от защищаемого объекта, обеспечение доступа для ее обслуживания и обязательной защиты от возможного прикосновения.
Внутри вводно-распределительного устройства в качестве ГЗШ используют шину нулевого защитного проводника РЕ, что обеспечивает не только подключение защитного нуля питающей входящей линии с нулевыми проводниками распределительной сети здания, но и выполняет функцию присоединения отдельных проводящих частей и заземляющих устройств. Отдельно расположенная шина соединяет только входящие в ОСУП токопроводящие конструкции и заземлители. Площадь сечения такой ГЗШ должна быть не менее площади сечения нулевого защитного проводника питающей входящей линии.
Главную заземляющую шину изготавливают из меди, возможно применение стали.
К ней подключают контур заземления и нулевые защитные проводники (PEN или PE в зависимости от выбранной системы заземления). Металлические части и конструкции здания, а так же относящиеся к нему коммуникации и систему вентиляции монтируют к ГЗШ по радиальной схеме, выполняя соединения каждого токопроводящего элемента отдельным проводником уравнивания потенциалов, с возможностью отключения любого из них.
Токопроводящие части коммуникаций, входящие в здание извне, необходимо присоединять к ГЗШ как можно ближе к точке их ввода. К соединительным проводникам ОСУП предъявляют повышенные требования, главным из которых является их непрерывность. Поэтому установка в цепях различных коммутационные аппаратов строго запрещена. Проводники имеют жёлто-зеленую окраску с обязательным наличием бирки с наименованием присоединяемого элемента. Закрепляют их на шине болтовыми соединениями, к проводящим конструкциям крепят так же при помощи сварки, для труб коммуникаций используют хомуты.
Сечение проводников уравнивания потенциалов должно быть не менее: 6 мм 2 — для медных, 16 мм 2 – для алюминиевых и 50 мм 2 – для стальных. см. п. 1.7.137 ПУЭ.

Система уравнивания потенциалов.

Если вы когда-либо ощущали легкие (и не очень) пощипывания током в ванной комнате, то вы наверняка изучали этот вопрос и знаете, что причиной является разность потенциалов между металлическими конструкциями. А выходом из сложившейся ситуации, считается выполнение дополнительной системы уравнивания потенциалов. Но как говорится, если есть дополнительная, то обязана существовать и основная. В данном материале я буду говорить об этих системах.

Для чего служит такая система?

Для начала давайте узнаем, для каких целей используется данная система. Как известно металлические предметы являются отличными проводниками электричества.

В наших с вами домах такими проводниками являются чугунные трубы отопления, короба вентиляционных шахт, полотенцесушитель, трубы водоснабжения и канализационные трубы. И все эти коммуникационные системы имеют между собой связь.

Для того, чтобы понять каким образом на этих элементах образуется опасный потенциал, давайте рассмотрим следующую ситуацию:

Все мы с вами знаем, что напряжение представляет собой разность потенциалов фазного и нулевого провода (в однофазной сети). Из картинки выше следует, что ток по фазному проводу попадает на двигатель стиральной машины и вновь уходит в сеть по N проводу. И от того же нулевого проводника реализовано заземление стиральной машины. Это необходимо, чтобы при повреждении изоляционного материала электроприбора произошло отключение защитного автомата.

А теперь представим ситуацию, что в нуле появился потенциал в 20-30 Вольт. Это означает, что если человек коснется одновременно стиральной машинки и сушилки,

то он будет поражен разностью потенциалов стиральной машины, равной 20-30 В и потенциалом полотенцесушителя равного нулю.

Таким образом, человека поразит напряжение 30 вольт. Именно чтобы не допустить такой ситуации и реализуется система выравнивания потенциалов, оная выглядит так:

Разновидности систем

Существует основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) и дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП).

Примечание. ДСУП не может быть реализована, если нет или не исправна ОСУП.

Основная система уравнивания потенциалов должна отвечать таким требованиям:

  1. Уже с Главной заземляющей шины категорически запрещено объединятьPEи N проводники
  2. Схема соединения ко всем конструкциям подлежащим заземлению, должна быть строго радиальной.
  3. В цепях защиты категорически запрещено устанавливать какие-либо коммутационные аппараты

В ОСУП объединяются следующие элементы:

  1. Заземлитель.
  2. ГЗШ– главная заземляющая шина, располагается на вводе здания.
  3. Всевозможная арматура жилого дома.
  4. Металлические вентиляционные короба.
  5. Водопроводные трубы из металла.
  6. Молниеотводы.

Если все вышеперечисленные элементы имеют прочную связь, то опасность возникновения опасных потенциалов была нулевой. Но в связи с поголовной заменой отопления на пластиковые трубы, данный контур становится разорванным, и возникновение потенциала становится обыденным делом.

Также несмотря на надежный контур в больших многоэтажках из-за большой протяженности коммуникаций может возникнуть потенциал, именно по этой причине в помощь основной системе уравнивания потенциалов применяют дополнительную.

Читайте также  Подложка под фундамент

Такая система реализуется в ванной комнате, где соединяются следующие элементы:

— непосредственно ванна или душевая кабина.

— трубы водопровода и газовые трубы.

Все эти элементы соединяются отдельным медным проводником, концы которого собираются в КУП (коробка уравнивания потенциалов).

Если у вас нет подобной системы и вы хотите ее реализовать в вашей ванной комнате, то обязательно учтите следующие немаловажные требования:

  1. Дополнительную систему категорически запрещается реализовывать, если в доме отсутствует или неисправна основная система уравнивания потенциалов.
  2. Запрещается использовать соединение шлейфом.
  3. Нельзя допускать разрывов защитного проводника, идущего от клеммной коробки до шины заземления, расположенного в квартирном щитке.

Также позаботьтесь о том, чтобы розетки, установленные в ванной комнате, имели дополнительное заземление.

Кстати, закрепить заземляющий проводник к металлическим трубам отопления и водопровода можно металлическими хомутами. Также учтите, что минимальное сечение жилы заземляющего провода должно быть 2,5 квадратных миллиметра.

С оригиналом статьи можно ознакомиться — Электрофиксик

Требования

При монтаже КУПа необходимо придерживаться некоторых требований и правил:

  1. Её монтаж в ванных комнатах и санузлах обязателен. Во-первых, в этих помещениях расположено много металлических корпусов и поверхностей. Во-вторых, здесь имеется немалое количество электрических приборов. В-третьих, в этих комнатах всегда высокая влажность.
  2. Устанавливается коробка в том месте, где проходят сантехнические стояки.
  3. Обязательно подключение всего электрического оборудования, к которому имеется открытый доступ (это, прежде всего, корпуса водонагревательных бойлеров, стиральных машин), а также сторонних проводящих элементов.
  4. Доступ к КУП должен быть свободным.
  5. Установка КУП запрещена, когда в доме заземление смонтировано без заземляющего проводника (методом зануления).
  6. ДСУП запрещается подключать шлейфом.
  7. ДСУП по всей длине, начиная от КУП в санузле и до самого вводного щитка, нельзя разрывать. Запрещается монтировать в этой цепи любые коммутационные аппараты.

Напоследок хотелось бы сказать, не путайте понятия уравнивание и выравнивание разных потенциалов. Уравнять – значит соединить проводящие элементы электрически, чтобы сделать их потенциалы равными. А выровнять – это снизить разность потенциалов на полу или поверхности земли (шаговое напряжение).

Если в электричестве у вас опыта маловато, то не беритесь сами за такую работу, доверьте её профессионалам. Кроме всего прочего, специалист по окончании монтажных работ должен ещё померить сопротивление заземления, и проверить наличие цепи между заземляющими элементами.

Уравнивания потенциалов. Виды и применение. Установка

Когда в ванной бьет током от металлических труб, то решить такую проблему можно установив специальную защиту для металлических объектов, которая называется система уравнивания потенциалов.

Обычно в новостройках планируют и выполняют такие защитные системы от поражения током. Но в старых домах такой вариант не всегда работает. Разберемся, что представляет собой система уравнивания потенциалов (ее сокращенная аббревиатура СУП), ее виды, и как можно самому ее сделать.

Назначение

Выясним, необходима ли система уравнивания потенциалов в обычной квартире. Все предметы, выполненные из металла, проводят электрический ток. Это нам известно из школьных уроков по физике. В наших квартирах опасными местами являются отопительные трубы, а также трубы водоснабжения, водосточная труба, водопровод, полотенцесушитель в ванной, коробы вентиляции.

Все металлические коммуникации в доме связаны друг с другом. При возникновении разности потенциалов между некоторыми объектами из металла, например, ванной и радиатором отопления, касание человека сразу этих двух объектов может привести к удару электрическим током. Это происходит потому, что тело выступает в качестве перемычки между батареей и ванной, поэтому ток протекает по телу человека от объекта, имеющего больший потенциал, к объекту с наименьшим значением потенциала.

Подобный случай опасности – это появление разности потенциалов на трубах канализации и водопровода. При возникновении утечки тока на водопроводных трубах, когда человек моется в ванной, будет высока вероятность удара током при касании включенного крана. Вода проводит ток от водопровода к канализации, а вы замыкаете своим телом эту цепь.

Чтобы исключить наличие такой опасности, необходимо уравнивание потенциалов с помощью специальной системы, установленной в квартире.

Виды
Существует два вида систем уравнивания потенциалов:
  1. Основная (ОСУП).
  2. Дополнительная (ДСУП).
ОСУП
Это главная система уравнивания потенциалов, представляющая собой контур, объединяющий следующие элементы этой системы:
  • Заземлитель.
  • ГЗШ – главная заземляющая шина. Она расположена на вводе в здание.
  • Металлические части арматуры жилого дома.
  • Короба вентиляционной системы.
  • Трубы водопровода из металла (горячее и холодное водоснабжение).
  • Защита от молнии.

В ранние времена при объединении всех этих частей не было опасности появления разности потенциалов. Но сегодня положение в корне изменилось, так как хозяева многих квартир заменяют прогнившие металлические трубы пластиковыми, либо полипропиленовыми, которые не проводят электрический ток. Пластиковые трубы разрывают цепь, в результате появляется разность потенциалов между разными металлическими деталями в ванной.

У основного вида системы имеется существенная проблема, которая заключается в том, что на значительной протяженности труб, например, в 12-этажном доме, электрический потенциал одной и той же трубы на первом и последнем этаже будет иметь большое отличие. Это приводит к опасной ситуации. Поэтому необходима вспомогательная система, о которой расскажем ниже.

ДСУП
Эта система является дополнительной, и располагается в ванной комнате. Она включает в себя такие элементы:
  • Корпус душевой кабины, либо ванны.
  • Сушка для полотенца.
  • Трубы: газовые, водоснабжения, отопления.
  • Канализационная система.
  • Короб вентиляционной системы.

Каждый элемент этой системы соединяется отдельным проводом с медной жилой. Второй конец этого провода выводят в специальную коробку (КУП).

Существуют определенные требования к созданию ДСУП по правилам ПУЭ:
  • Нельзя подключать составные части ДСУП шлейфом.
  • Запрещается выполнять ДСУП, при условии, если в квартире не установлен контур заземления.
  • Дополнительная система не должна разрываться на своем протяжении от коробки КУП до квартирного щита. В цепи нельзя устанавливать аппараты коммутации.

Если у вас нет такого защитного контура, как уравнивание потенциалов, расскажем ниже, как его можно выполнить своими силами.

Установка системы уравнивания потенциалов

Установить вспомогательную систему по выравниванию потенциалов не составляет большой сложности. Ее называют местной системой. Но такую работу лучше выполнять при проведении ремонта в квартире, так как необходимо проводит провод до щита от коробки КУП под полом, а это связано с нарушением покрытия пола, и сопутствующих ремонтных работ.

Для начала монтажа готовят некоторые материалы по следующему перечню:
  • Клеммная коробка в комплекте с шиной из меди (ШДУП).
  • Медные провода, состоящие из одной жилы. Площадь сечения проводов должна быть от 2,5 до 6 мм 2 , марки ПВ-1.
  • Крепежные элементы: болты, хомуты, фиксирующие лепестки. Они необходимы для соединения проводов всей системы уравнивания с трубами и металлическими частями.

С таким комплектом элементов можно начинать установку ДСУП. Сначала составляют схему соединений, чтобы выполнить правильное уравнивание потенциалов. На схеме также изображают места прохода провода от коробки КУП до шины заземления в квартирном щите. На рисунке показан один из примеров проекта.

Далее, готовятся к подключению сами коммуникации, то есть, зачищаются место контакта хомута с трубой, до появления металлического блеска. Это необходимо для надежности соединения. В опасной ситуации уравнивание потенциалов сработает как положено.

Читайте также  Электрический чайник не выключается

Затем подключают провода к каждому элементу системы. Если вы уверены в том, что не произойдет повреждения провода, то достаточно сечения провода размером 2,5 мм 2 . Но если имеются какие-либо сомнения по этому поводу, то лучше применить провод на 4 мм 2 . Все проводники проводят в коробку и выполняют надежное соединение с шиной.

Клеммная коробка для ванной комнаты должна иметь степень защиты не менее IР54. от шины коробки должен быть выведен провод сечением 6 мм 2 до квартирного щита. Здесь имеется свое требование в том, что этот провод не должен иметь пересечения с другими кабелями разных линий.

В конце работы провод соединяют с заземляющей шиной щита. На этом монтаж можно считать законченным. Для самоуспокоения можно вызвать квалифицированного электромонтера для проверки работы системы с помощью приборов, а также визуальным осмотром.

Ограничения монтажа СУП

Установку СУП рекомендуется производить во время строительства здания. Но есть некоторые ограничения по ее использованию в уже построенных домах, в которых заземление выполнено по системе ТN-С, с объединенным РЕN проводником. В таких домах запрещается выполнять уравнивание потенциалов. Иначе, во время обрыва нулевого провода создается опасность удара электрическим током жильцов других квартир, в которых нет ДСУП. Чаще всего такое ограничение распространяется для многоэтажных домов старого фонда.

Эту проблему разрешают путем перехода на заземление по системе ТN-С-S. Для этого в распределительном щите дома на главной шине заземления проводник РЕN разъединяют на РЕ и N проводы, осуществляют подключение заземляющего контура и подключают его к основной шине заземления медным проводником.

В настоящее время имеется тенденция замены металлических труб на пластиковые, которые не требуют их подключение к СУП. Если у вас уже имеется дополнительное уравнивание потенциалов металлических труб, а вы решили заменить трубы на пластиковые, то это приведет к разрыву электрической связи с шиной заземления остальных элементов, изготовленных из металла. Это сделает их опасными для человека при прикосновении одновременно к нескольким частям.

Новые правила и нормы строительства направлены на соблюдение правильности установки уравнивания потенциалов. Эту систему подвергают осмотру, проверяют по проекту перед сдачей дома. Электрическая безопасность создается при выполнении электрических соединений всех металлических частей, доступных для касания человека, с основной заземляющей шиной путем РЕ проводов.

Основная система дополняется местными системами уравнивания в местах с большой опасностью удара электрическим током. Нельзя забывать, что при установке СУП должна быть обеспечена надежная связь между элементами системы, которые подключены по радиальной схеме. При этом сечение провода должно быть не менее рекомендованного значения.

Уравнивания потенциалов молниезащитной системы

При ударе молнии возникает большая сила тока и скорость его нарастания. Из-за этого появляется разница потенциалов больше, чем от утечки тока в сети. Поэтому для создания защиты от молнии необходимо выровнять потенциалы.

Чтобы при ударе молнии не было неконтролируемых замыканий, нужно непосредственно соединить электрические устройства, металлические элементы, заземление, защитную систему от молнии с устройствами защиты. Проводники всей системы соединяются с уравнивающей шиной, которая должна быть доступна для целей испытания, она соединяется с заземляющим контуром. Большие здания обычно имеют несколько таких шин. При этом все они соединены друг с другом.

Система уравнивания потенциалов молниезащиты осуществляется на вводе в здание, и в местах, где нельзя соблюсти безопасные расстояния, например, на уровне земли, либо в подвале.

В бетонном здании, либо с каркасом из металла или имеющем молниезащиту отдельного исполнения, уравнивание молниезащиты выполняется только на уровне грунта. В высоких зданиях выше 30 метров, на каждые 20 метров делается уравнивание потенциалов молниезащиты.

Молниепроводящие детали располагают на безопасном расстоянии от СУП, во избежание импульсных перекрытий. Если такое расстояние нельзя обеспечить, то создаются вспомогательные связи между молниеотводом, молниеприемником и СУП. При этом учитывают фактор того, что вспомогательные связи дают возможность захода высокого потенциала в здание.

Уравнивание или выравнивание

Многие путают два основных понятия:

  1. Уравнивание потенциалов, это нивелирование разницы потенциалов между доступными к прикосновению одним человеком открытыми проводящими поверхностями. Относится к штучным электроустановкам или проводникам.
  2. Выравнивание потенциалов, это снижение разности потенциалов на большой площади: грунт, бетонный пол. Например, в здании — это соединений всей арматуры в стенах между собой, и с ГЗШ.

Подытожим: Основная система уравнивания потенциалов в электрсистемах до 1000 Вольт объединяет в себе металлические части электроустановки: все металлические трубы, оболочки силовых или телекоммуникационных кабелей, дополнительный контур заземления на вводе здания, контур заземления молниезащиты, металлические короба систем кондиционирования и вентиляции.

Проверить качество монтажа системы уравнивания потенциалов можно путём проверки наличия цепи между заземлёнными электроустановками и элементами заземлённой электроустановки или металлосвязи. Данная проверка производится с помощью анализа схемы уравнивания потенциалов.

На фотографии изображена схема уравнивания потенциалов.

Далее ответим на вопрос, что такое и для чего нужна дополнительная система уравнивания потенциалов?

Дополнительная система уравнивания потенциалов служит для защиты от поражения электрическим током в случае одновременного прикосновения человека к металлическим частям электроустановки, которые в случае аварийной ситуации могут оказаться под напряжением.

Проверка металлосвязи, инженеры нашей электролаборатории проводит с помощью прибора MIC – 3. Данный прибор состоит в госреестре и проходит ежегодную поверку в метрологическом органе. Он имеет достаточный класс точности для проверки переходного сопротивления контактов. Согласно правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП, приложение 3, таблица 28.5) переходное сопротивление контактов должно быть не более 0,05 Ом.

На фотографии изображён прибор для проверки металлосвязи MIC – 3.

Выполняем монтаж

Монтаж дополнительной СУП (ее еще называют местной) выполнить несложно. Желательно проделывать такую работу на этапе капитального ремонта, т.к. провод от коробки (КУП) до щитка нужно вести в стяжке пола. Итак, для начала Вы должны подготовить следующие материалы:

  1. Клеммная коробка со специальной медной шиной – ШДУП, как на фото ниже.
  2. Одножильный провод из меди, сечением 2,5; 4 и 6 мм 2 . Рекомендуется использовать провод ПВ-1 и ПВ-3.
  3. Крепежные системы – хомуты, болты, контактные лепестки. Нужны для подключения проводников системы уравнивания потенциалов к трубам и металлическим корпусам.

Подготовив такой небольшой комплект ДСУП можно переходить к монтажу. Первым делом рекомендуется составить схему уравнивания потенциалов, по которой Вы будете выполнять соединение всех элементов. Также на схеме можно зарисовать, в каких местах будет проходить провод от клеммной коробки до заземляющей шины в щитке. Примеры проектов для квартиры Вы можете увидеть на планах ниже:

После этого Вы должны подготовить коммуникации к подключению – зачистить небольшую область под хомут на трубах до металлического блеска. Это нужно для того, чтобы контакт был надежным, и система уравнивания потенциалов сработала в опасной ситуации.

Далее нужно подключить каждый элемент отдельным проводом. Если на участках отсутствует вероятность механического повреждения провода, можете для уравнивания использовать проводник сечением 2,5 мм 2 . Когда вероятность повреждения есть, хоть и незначительная, лучше перестраховаться и использовать провод сечением 4 квадрата. Все провода заводятся в КУП и надежно закрепляются на шине. Кстати, клеммную коробку для установки в ванной комнате рекомендуется выбирать со степенью защиты IP 54 или выше. От шины выводится провод сечением 6 мм 2 , который нужно проложить к квартирному щитку. Тут также есть свое определенное требование – этот проводник не должен пересекать другие кабельные линии, к примеру, если Вы решили провести электропроводку в полу.

Читайте также  Горящая лампочка

В завершение провод подключается к шине заземления в щитке, на чем монтаж дополнительной системы уравнивания потенциалов завершается. Рекомендуем перестраховаться и вызвать электрика, чтобы он проверил работоспособность системы тестером и визуальным осмотром!

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как сделать ДСУП в ванной своими руками. Надеемся, информация и схемы были понятными. Если у Вас возникли вопросы, можете задать их в комментариях, а также воспользоваться сервисом «Вопрос электрику»!

Будет интересно прочитать:

  • Как провести электропроводку в ванной комнате
  • Как бороться с низким напряжением в сети
  • Как сделать заземление в квартире

Нравится