Содержание
Заземление электроустановок: правила и требования
Заземление – соединение корпуса электроустановки с заземляющим контуром, с целью предотвращения поражения током работающих и находящихся в непосредственной близости людей. Является обязательным элементом комплекса мер по обеспечению безопасности. Существуют различные виды электроустановок, и каждый требует особого подхода к организации заземления, поэтому важно уделить внимание технической стороне вопроса.
Классификация заземляющих устройств
Система заземления электроустановок – комплекс, состоящий из заземляющего контура и проводников, соединяющих его с корпусами оборудования для обеспечения стекания в землю избыточного тока, появившегося в результате попадания фазы на корпус. Действующая в России классификация устройств заземления (далее УЗ) подразумевает градацию по следующим признакам:
- Виду нейтрали. По наличию соединения с заземляющим устройством:
- заземленная;
- изолированная.
Организация системы заземления регулируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Документ регламентирует порядок и признаки классификации заземляющих систем. Для обозначения маркировки используются буквы английского алфавита:
Такой вид маркировки позволяет определить используемый способ защиты генератора тока и предпочтительные схемы заземления электроустановок на стороне потребителя.
При монтаже линий электроснабжения общепринятыми для России считаются три системы заземления:
- TN-C – обозначает, что нулевой рабочий и защитный проводники объединены в общую шину на всем протяжении трассы.
- TN-S – нулевой рабочий и защитный проводники прокладываются раздельно.
- TN-C-S – нулевой рабочий и защитный проводники на части трассы объединены, а на остальной прокладываются раздельно.
Реже встречаются следующие системы:
- TT – нулевой рабочий и защитный проводники заземляются раздельно. Чаще всего этот способ используют в случае неудовлетворительного состояния питающей воздушной ЛЭП или для предотвращения поражения людей через токопроводящие поверхности временных сооружений.
- IT – в этой схеме нейтраль изолируется от земли или заземляется через специальное оборудование. Такой вариант чаще всего используют, если необходимо обеспечить высокий уровень защиты оборудования. Поскольку при таком варианте подключения риск искрообразования минимален.
Технические требования к организации заземления электроустановок
УЗ используют для защиты людей и оборудования от разрушительного действия электрического тока. Безопасность обеспечивается путем соединения защищаемых корпусов электроустановок с землей. Работы по организации заземляющих сетей регламентируются положениями ГОСТ 12.1.030-81, согласно которым защитное заземление электроустановки следует выполнять при следующих параметрах:
- при значениях номинального напряжения 380 B и более переменного тока и более 440 B и более постоянного тока – при любых значениях;
- при значениях номинального напряжения 42-380 B переменного тока 110-440 B. Для работ связанных с повышенной опасностью.
Правильно организованная система заземления электроустановок способна нейтрализовать избыточный потенциал любой мощности и защитить людей, оборудование и здания от воздействия электрического тока будь то скачки, вызванные включением или отключением силового оборудования или грозовое воздействие.
Принцип работы основан на разнице сопротивлений человеческого тела и УЗ. Избыточный потенциал отводится в направлении меньшего показателя, т. е. в сторону защитного контура.
Выбор естественных заземлителей
Согласно правилам устройства электроустановок, их корпуса должны быть подключены к искусственным или естественным заземлителям. В качестве естественных используют следующие металлические объекты:
- каркасы подземных металлоконструкций, имеющие непосредственный контакт с грунтом;
- защитные кожухи кабелей, проложенных под землей;
- металлические трубы, за исключением газо- и нефтепроводов;
- железнодорожные рельсы.
Контакт объекта с естественным заземлителем должен осуществляться минимум в двух местах. Преимущества этого метода в простоте, эффективности и сокращении затрат на организацию системы электробезопасности.
Нельзя выбирать в качестве естественных заземлителей следующие объекты:
- трубопроводы горючих и взрывчатых газов и жидкостей;
- трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией;
- канализационные трубопроводы;
- трубы централизованного отопления.
Сопротивление стеканию тока
Заземление работает по следующему принципу: ток, стекающий в землю через место замыкания, проходит вначале на корпус электроустановки и с него через УЗ в грунт. Очевидно, что при организации сетей заземления до 1000 Вольт, важно создать цепочку, обеспечивающую стекание избыточного заряда в землю.
Значения сопротивления заземления для сетей различного назначения:
Максимальное значение сопротивления, Ом
Частные дома 220, 380 Вольт
Источник тока при напряжении 660, 380 и 220 Вольт
Частный дом при подключении газопровода
Устройства защиты линий связи
Чтобы получить показатели сопротивления, установленные нормативами, следует придерживаться типовых процедур:
- Увеличить площадь соприкосновения деталей заземляющего устройства с грунтом.
- Обеспечить качественный контакт между элементами устройства и соединительными шинами.
- Усилить проводимости почвы увлажнением или повышением ее солености.
Для контроля за соответствием сопротивления предписанным нормам следует проверять его уровень не реже одного раза в шесть лет.
Работа УЗ при нарушении защитной изоляции электрооборудования
Нарушение целостности защитной изоляции нередко приводит к замыканию фазы на корпус. Дальнейшее развитие событий зависит от качества системы электробезопасности. Возможны следующие варианты:
- Заземление отсутствует, устройство защитного отключения не установлено. Самая неблагоприятная ситуация. При прикосновении к корпусу ощущается сильный удар.
- Корпус подключен к системе заземления, УЗО отсутствует. Если ток утечки будет велик, сработает автомат и отключит питающую линию или цепочку. Этот вариант может привести к накоплению избыточного потенциала на корпусе, если сопротивление переходов и номинал предохранителей будут велики. Такая ситуация опасна для людей.
- Заземление отсутствует, устройство защитного отключения установлено. Ток утечки вызовет срабатывание УЗО и человек успеет ощутить только слабый удар током.
- Корпус подключен к заземлению, УЗО установлено – наиболее надежный вариант, обеспечивающий защиту людей и техники благодаря тому, что защитные устройства дополняют и отчасти дублируют друг друга. При замыкании фазы на корпус, избыточный потенциал стекает через систему заземления. Одновременно устройство защитного отключения реагирует на утечку и отключает подачу тока, исключая возможность поражения током людей. Если ток утечки значительно превышает возможности УЗО, может сработать автомат и продублировать его функцию.
Заземление цехового оборудования
Согласно правилам устройства электроустановок до 1000 Вольт, их классифицируют по виду заземляемых устройств:
- Для типового станочного оборудования.
- Для электродвигателей и сварочных аппаратов.
- Для передвижных установок и эксплуатируемых электроприборов.
Заземление типового станочного оборудования
Для заземления цехового оборудования используют контур системы уравнивания потенциалов (далее СУП).
Система уравнивания потенциалов – это элемент устройства заземления, представляющий из себя контур из проводящих элементов для подключения корпусов оборудования с целью достижения равенства потенциалов.
Важно уделить внимание следующим техническим вопросам:
- Определить расположение контура СУП в рабочей зоне.
- Рассчитать толщину шины, используемой для соединения корпуса станка с УЗ.
- Определить место наложения стационарного заземления.
- Выяснить какие устройства используются для защиты опасных частей оборудования.
Контроль этих вопросов – обязанность цехового электрика, владеющего информацией о структуре и расположении элементов системы заземления и порядке подсоединения к ней корпусов станков, в том числе предписанном конструкцией станка расположении точки подключения заземляющей шины.
Заземление электродвигателей
Согласно нормам, заземление электродвигателей также является обязательным, кроме случаев, когда оборудование устанавливается на металлический пьедестал, имеющий контакт с грунтом. В остальных случаях необходимо соединить корпус с системой заземления при помощи медной жилы. Правилами указывается, что контакт с заземлением должно быть прямым у каждого электродвигателя и последовательное подключение нескольких устройств через заземляющую цепочку недопустим, поскольку обрыв линии приводит к потере контакта сразу всех электродвигателей.
Для грамотного подключения заземления необходимо предусмотреть на подводящем силовом кабеле 380 Вольт дополнительную шину, одним концом подключенную клемме заземления в распредкоробке двигателя, а вторым – к корпусу силового шкафа. При этом важно соблюсти последовательность подключения и соединить с системой заземления вначале электрический щиток. Важно также обеспечить соответствие диаметра сечения проводников установленным нормам.
Заземление сварочных аппаратов
Правила устройства электроустановок регламентируют также порядок заземления сварочных аппаратов. Заземление корпусов оборудования в данном случае является обязательным. Кроме корпуса заземляться должна и трансформаторная вторичная обмотка через один из выводов. Другой используется для подключения держателя электродов.
Возле заземляемого вывода на корпусе расположен соответствующий знак и приспособление для фиксации шины, соединяющей его с защитным контуром. Переходное сопротивление защитного контура или устройства не должно быть выше 10 Ом.
Для повышения электропроводимости системы заземления следует увеличить контактную площадь соединений, в том числе площадь соприкосновения с землей. Подключение к ЗУ должно быть индивидуальным у каждого сварочного аппарата и не должно осуществляться через заземляющую цепочку, поскольку в случае обрыва контакт с УЗ будет потерян сразу всеми аппаратами.
Защита передвижных установок
Особое внимание стоит уделить заземлению передвижных установок. Для защиты передвижных установок используют заземлители для передвижных установок ГОСТ 16556-02016. Поскольку особенности их эксплуатации затрудняют выполнение требований по обеспечению показателей переходного сопротивления, поэтому правилами устройства электроустановок допускается повышение показателя до 25Ом. Это относится только к установкам, снабженным автономным питанием и имеющим изолированную нейтраль.
Этот вид УЗ может применяется для установок с пониженным искрообразованием, не являющихся источниками питания для иного оборудования, а также для передвижных агрегатов, имеющих собственные заземлители, не задействованные в данный момент.
Передвижные установки, оснащенные автономным питанием, требуют регулярного освидетельствования на наличие повреждений защитной оболочки, поскольку имеют изолированную нейтраль и повышенный риск образования трущихся сочленений.
Защита электроприборов
При работе с электроприборами разных типов можно ориентироваться на стандартные правила обеспечения безопасности:
- Защитить открытые токоведущие части.
- Нарастить защитную изоляцию.
- Использовать специальные приспособления для ограничения доступа к корпусам оборудования.
- Если позволяет конструкция, можно как меру использовать понижение напряжения.
Во избежание пробоев изоляции и попадания фазы на корпус электроприбора эффективными являются традиционные методы:
- Наличие системы заземления.
- Система уравнивания потенциалов.
- Усиление изоляции токоведущих частей.
- В некоторых случаях как меру безопасности при работе с электрооборудованием можно использовать ограничение доступа в помещения, представляющие потенциальную опасность за счет повышенной влажности, запыленности и т.п.
Важно учесть, если помимо заземления используются другие методы защиты людей – они не должны быть взаимоисключающими и снижать эффективность друг друга.
Задействовать естественные заземлители для обеспечения защиты возможно только при отсутствии вероятности повреждения подземных конструкций, в случае протекания по ним аварийного тока.
Защита с помощью заземления и зануления
Для обеспечения электробезопасности людей нередко используют комбинированный метод заземления и зануления электрооборудования. Зануление обеспечивается соединением защитных корпусов с нейтралью подводящей силовой линии. Это позволяет преобразовать сетевое напряжение, попавшее на корпус установки, в однофазное короткое замыкание. И заземление и зануление выполняют защитную функцию, но разными методами.
При заземлении для обеспечения снижения избыточного потенциала используется дополнительное устройство. Для работы системы зануления достаточно соединить корпус электроустановки с нейтралью питающей сети.
При работе в потенциально опасных помещениях использование одного из описанных методов является обязательным. Ответственные сотрудники должны четко понимать отличие одного способа защиты от другого и знать каким должен быть контур заземления у каждого вида оборудования.
Контроль состояния защитных устройств
Правила устройства электроустановок предписывают проводить периодическую проверку работоспособности системы заземления. Она позволяет установить соответствие параметров сопротивления стеканию тока заземляющих контуров нормативным. Проверка происходит с использованием специальных измерительных приборов, подключаемых к заземляющим устройствам по определенным схемам.
Правилами также регламентируется периодичность проведения проверки. Она зависит от класса обследования, конструкции заземляющих устройств, типа и мощности используемого оборудования. Визуальный осмотр состояния системы заземления должен проводиться каждые полгода. Проверки, сопровождаемые вскрытием грунта в местах, связанных с повышенным риском – раз в 12 лет или чаще.
Грамотный подход к организации системы заземления электроустановок, четкое понимание структуры и особенностей разных типов УЗ, а также своевременный контроль их состояния, в соответствии с действующими регламентами, обеспечит безопасность сотрудников предприятия, сохранность оборудования и зданий.
Защитное заземление. Основная и дополнительная системы уравнивания потенциалов. Сторонние проводящие части
Согласно Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.29), которыми руководствуются в РФ, защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Рассматривая данное определение подробнее, можно сказать, что защитное заземление выполняется преднамеренно и представляет собой электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, у которых есть возможность оказаться под напряжением из-за нарушения изоляции.
Цель защитного заземления – уберечь людей и животных от поражения током.
Цель достигается путем снижения напряжения до безопасной величины (относительно земли) на металлических частях оборудования. При замыкании на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения. Следствием является снижение тока, проходящего через тело при прикосновении.
При электрическом переменном токе промышленной частоты, равным 50 герц, берут во внимание только активное сопротивление человеческого тела и соотносят его с величиной равной 1 кОм. В обычном состоянии сопротивление тела постоянному току соотносится с диапазоном от 3 до 100 кОм, но при длительном прохождении снижается до 300 Ом.
Корпус заземлен Корпус без заземления 
На рисунках указаны примерные значения, но они позволяют оценить эффективность и необходимость защитного заземления.
Величина тока короткого замыкания и сопротивление системы заземления сильно влияют на ток, проходящий через тело. Максимально допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1 кВ:
- 10 Ом – при мощности генераторов + трансформаторов ≤ 100 кВА,
- 4 Ом – во всех остальных случаях.
Нормы рассчитаны с допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1 кВ не должна превышать 40 В.
Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях:
- напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью,
- с напряжением 1 кВ и выше – с любым режимом нейтрали.
Обратите внимание!
Присоединение корпусов электроустановки к заземлителю или магистрали заземления необходимо выполнять только отдельным ответвлением. Категорически запрещено последовательное подключение (см. рисунки)!
Виды заземляющих устройств
Группировать заземляющие устройства можно следующим образом:
Естественные заземлители
К естественным заземляющим устройствам относятся все конструкции, постоянно находящиеся в земле:
- металлические конструкции здания и фундаменты;
- металлические оболочки кабелей;
- обсадные трубы артезианских скважин.
Категорически запрещено использовать в качестве заземлителей:
- газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями;
- алюминиевые оболочки подземных кабелей;
- трубы теплотрасс;
- трубы холодного и горячего водоснабжения.
К естественному заземлителю необходимо минимум 2 подключения в разных местах.
Искусственные заземлители
Искусственное заземление является специальным подсоединением к заземляющему устройству. К искусственным заземлителям относятся:
- стальные трубы определенных размеров;
- полосовая сталь толщиной от 4 мм;
- угловая сталь от 4 мм;
- прутковая сталь определенных размеров.
Пользуются популярностью глубинные заземлители с омедненными или оцинкованными электродами. Они существенно превосходят традиционные методы по долговечности и затратам на изготовление заземлителя.
Специфические проблемы существуют для грунта в условиях вечной мерзлоты. Здесь эффективным решением могут стать системы электролитического заземления:
Состояние обычного заземлителя через несколько лет эксплуатации в вечномерзлых грунтах. Пример схемы электролитического заземлителя Примечания:
- Достоинство контурного заземления состоит в выравнивании потенциалов в защищаемой зоне и уменьшении напряжения шага.
- Выносные заземлители позволяют выбрать место с минимальным сопротивлением грунта.
- Более подробную информацию о заземлителях можно найти в ГОСТ Р 50571.5.54-2013 «…Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов».
Основная система уравнивания потенциалов
Под основной системой уравнивания потенциалов понимается создание эквипотенциальной зоны в пределах электрооборудования. Цель создания – обеспечить безопасность человека и оборудования в экстренных ситуациях: срабатывание системы защиты от молний, занос потенциала, коротком замыкании.
В электрооборудовании до 1 кВ основная система уравнивания потенциалов соединяет перечисленные проводники:
- нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN;
- заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;
- заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;
- металлические конструкции здания: трубы коммуникаций, части каркаса здания и централизованных систем вентиляции и кондиционирования;
- заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;
- заземляющий проводник функционального, действующего, заземления при его наличии и отсутствии ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
- металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
По Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.82) все указанные составляющие должны присоединяться к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов – это и является соединением с основной системой уравнивания потенциалов.
На рисунке указан специализированный искровой разрядник с малым напряжением срабатывания для систем уравнивания потенциалов.
Элемент, который не соединен с главной заземляющей шиной, является очень грубым нарушением целостности основной системы уравнивания потенциалов. Появление разности потенциалов, которое может привести к возникновению искры, – непосредственная угроза жизни человека и безопасности объекта.
Система дополнительного уравнивания потенциалов
Правила устройства электроустановок (п. 1.7.83) предписывают соединение друг с другом всех одновременно доступных прикосновению открытых проводящих частей стационарного электрооборудования и сторонних проводящих частей. К ним относятся:
- доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания,
- нулевые защитные проводники в системе TN,
- защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, в том числе защитные проводники штепсельных розеток.
Система дополнительного уравнивания потенциалов служит для существенного улучшения электробезопасности в помещении. Формирование эквипотенциальной зоны по принципу основной системы уравнивания потенциалов происходит за счет коротких проводников защитного заземления и уравнивания потенциалов, сведенные на шину.
На рисунках выше можно заметить значительные изменения схемы электропитания. Соединение контактов заземления розеток и клемм заземления стационарных приборов на шину дополнительного уравнивания потенциалов является крайне важным! В случае отсутствия соединений корпусов приборов с шиной, система все равно сохранит свою эффективность по безопасности. Если же земли розеток и приборов не подключены к шине, электробезопасность ухудшается в разы.
Сторонняя проводящая часть
Проводник, который не является частью электроустановки, называется сторонней проводящей частью. Формальным примером служат металлическая дверная ручка или петля.
Можно ориентироваться на 2 принципа, согласно которым выбираются части для подключения на шину дополнительного уравнивания потенциалов. Задача – не делать систему чрезмерно перегруженной.
- Фактическая или потенциальная возможность связи с «землей».
- Возможность появления потенциала на сторонней проводящей части при аварии электрооборудования в процессе эксплуатации.
В таблице ниже приведены примеры сторонних проводящих частей, которые стоит или нет подключать к шине дополнительного уравнивания потенциалов:
Сторонняя проводящая часть Схема Необходимость подключения Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала. 
Нет Металлическая полка, закрепленная на стене из железобетона. 
Да (потенциальная связь с «землей» за счет крепежа к стене) Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала. На полке расположен электроприбор. 
Да (возможность появления потенциала при аварии прибора с классом изоляции I) Металлическая тумбочка с резиновыми или пластиковыми колесиками на бетонном полу. 
Нет Металлическая тумбочка с резиновыми колесиками на бетонном полу.
В помещении грязь и пыль в сочетании с повышенной влажностью.
Да (потенциальная связь с «землей» за счет загрязнения и повышенной влажности) Вопросы, связанные с уравниванием потенциалов в ванных и душевых помещениях, регулируются циркуляром № 23/2009.
Один из распространенных вопросов: может ли быть сторонней проводящей частью водопроводная вода, подающаяся по пластиковым трубам? Указанный циркуляр дает такой ответ: « …Водопроводная вода нормального качества …не рассматривается как сторонняя проводящая часть». Это означает, что такая возможность существует, как минимум из-за значительного присутствия различных железистых соединений в воде. Циркуляр рекомендует использовать токопроводящие вставки на отводах от стояков водопровода, подключив их к шине дополнительного уравнивания потенциалов.
Практика выполнения дополнительной системы уравнивания потенциалов
Наиболее распространенные варианты создания шин системы дополнительного уравнивания потенциалов:
- С использованием стандартных коробок уравнивания потенциалов (КУП).
- Стальная шина 4х40 (4х50) с приварными болтами опоясывающая помещение.
- Стальная шина, уложенная в стандартный пластиковый короб.
- Использование шины заземления в РЩ (для небольших помещений).
- С использованием специализированного щитка типа ЩРМ – ЩЗ (встроенный щиток с шиной 100 мм2 (Cu) со степенью защиты IP54).
Выполнение двух требований является обязательным:
- возможность осмотра соединения,
- возможность индивидуального отключения.
Длина проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов, соединяющих контакты штепсельных розеток, сторонние проводящие части и корпуса электрооборудования, должна быть не более 2,5 метров. Сечение от 2,5 до 4 кв.мм Сu (ПВ-1, ПВ-3). Подробнее на рис. 1.7.7 в ПУЭ п. 1.7.82.
Для электроустановки в здании с применением негорючих (ВВГнг –FRLS) кабелей использовать кабеля марки ПВ-1, ПВ-3 (проводники уравнивания потенциалов от дополнительной системы уравнивания потенциалов до ГЗШ или щитовой шины заземления) следует аккуратно. Если ПВ-1 и ПВ-3 уложить рядом с негорючими кабелями, то система (в теории) превращается в распространяющую пламя. Чаще всего контролирующие органы относятся к этому спокойно, однако иногда лучше использовать негорючие одножильные кабеля той же марки с нанесением соответствующей маркировки.
Необходимо учесть и заранее проверить: для зданий детских дошкольных учреждений, больниц, специальных домов престарелых и других учреждений применяемые пластиковые короба и линолеум должны иметь сертификат о невыделении токсичных веществ при горении.
В ГОСТ Р 50571.28 п.710.413.1.6.3 сказано: «Шина уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должны быть расположена шина системы дополнительного уравнивания потенциалов, к которой должны быть подключены проводники…».
Для учреждений здравоохранения в помещениях гр.1 и особенно в помещениях гр.2 (чистые помещения) наиболее подходящий вариант № 5, схема которого представлена на рисунке выше.
Уравнивание потенциалов это – советы электрика
Одним из требований безопасности при использовании электрооборудования является выравнивание потенциалов.
Оно представляет собой снижение разности потенциалов между заземлёнными металлическими частями электрооборудования (либо самим заземлением) и поверхностью земли, пола.
Осуществляется оно путём укладки на поверхность проводников, соединённых с заземлением. Эта схема позволяет снизить напряжение прикосновения в случае повреждения изоляции. Является одним из вариантов уравнивания потенциалов.
Причины использования выравнивания потенциалов
Для начала следует определиться, что же может вызвать разность потенциалов. Она возникает в следующих случаях:
- при появлении статического электричества;
- при различиях в структуре металлических изделий;
- при высоком атмосферном напряжении (например, при грозе);
- под действием блуждающих токов.
Особую опасность представляют утечки электротока из проводов, замыкание их на корпус электроприборов.
Обычно такую картину можно наблюдать в ванной, когда при прикосновении к металлическим трубам человека может ударить током.
Происходит это в основном из-за повреждённой изоляции проводов, в результате чего, в проходящих в непосредственной близости водопроводных трубах, возникает разность потенциалов.
Обезопаситься от удара электротоком можно как раз при помощи выравнивания потенциалов.
Для этого все металлические части корпусов бытовой техники, электрооборудования и приборов, труб водоснабжения и отопления соединяются с применением специальных проводников.
Это позволяет выровнять их электрический потенциал до одинакового значения, что исключает возможность поражения током при прикосновении к ним.
Кроме этого, одним из обязательных условий является организация эффективного заземления. При его наличии металлические предметы и корпусы техники должны быть объединены с проводами, с последующим их подключением к общей шине земли, совместно с распределительным щитом.
Если заземление отсутствует или не выполняет должным образом свои функциональные задачи, то при сочетании ряда факторов поражения человека электрическим током неизбежно.
Стоит отметить, что действующие нормы строительства и безопасности обязывают строительно-монтажные организации при возведении многоквартирных домов обустраивать системы выравнивания потенциалов и защиты от поражения током путём заземления.
Но чтобы исключить риск повреждения соединяющих элементы цепи проводников (что часто случается при ремонте в квартирах) рекомендуется дополнительно организовать конструкцию, обеспечивающую выравнивание.
В частных домах решение о построении такой системы целиком ложится на плечи владельца. Но из соображений безопасности рекомендуется осуществить её монтаж.
Выравнивание потенциалов в ванной комнате
Поскольку местом особой опасности является ванна комната, организацию схемы выравнивания следует начать с ней. Причины столь высокой электроопасности ванной кроются не только в повышенном уровне влажности, но и в большой концентрации металлических проводников, то есть труб. Установка схемы выполняется следующим образом:
- Непосредственно в ванной или рядом с ней устанавливается пластиковая коробка с шиной.
- От каждого металлического предмета (корпусов приборов, труб, светильника, коробки двери, если она из металла), а также от контакта заземления каждой установленной в ванной розетки и выключателя прокладывается отдельный проводник до смонтированной коробки.
- Провода соединяются путём их надёжного зажимания болтами.
- Прокладывается один проводник от шины до распределительного щитка и подключается к его заземлению.
Важно знать, что для эффективной работы схемы по выравниванию потенциалов не следует использовать последовательное соединение оборудования — от каждой металлической поверхности или прибора к коробке должен вести отдельный провод.
В редких случаях возможно последовательное подключение не более 2 устройств, но без разрыва проводника.
Особенности установки схемы в квартирах
Учитывая их высокую компактность и отсутствие лишнего пространства, установка коробки с шиной может быть выполнена в следующих местах:
- непосредственно в ванной, рядом со светильником;
- в санузле, её можно скрыть за обшивкой труб.
При монтаже системы выравнивания потенциалов в квартире, необходимо учитывать важную особенность.
Ведь согласно современным требованиям, проходящий между этажами стояк с трубами оснащается заземляющей металлической полосой шириной 50 мм, либо оцинкованной проволокой сечением не менее 6 мм.
Таким образом отдельно осуществляется заземление и выравнивание потенциалов, что существенно надёжнее и эффективнее.
Схему в этом случае необходимо организовывать следующим образом:
- Устанавливается распределительная коробка с колодкой.
- Затем от каждого прибора и металлического предмета к коробке прокладывается индивидуальный провод.
- Отельный провод монтируется по стене и потолку от электрощита до шины.
- Проводники тщательно прикручиваются к колодке болтами.
- Затем при помощи медного провода сечением 6 мм шина подключается к заземляющей пластине или проводнику межэтажного стояка.
Для подключения светильников, розеток, выключателей и металлических предметов необходимо использовать медный провод с сечением 4 мм. Для соединения распределительного щитка — до 6 мм. Подключение труб отопления выполняется при помощи специальных хомутов. Рекомендуется использовать оцинкованные хомуты — они невосприимчивы к коррозии и отличаются длительным сроком эксплуатации.
Организовав систему выравнивания потенциалом, можно тем самым обеспечить свою безопасность, минимизировав риск поражения электрическим током.
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:
- Основная (ОСУП).
- 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 моделями, либо полипропиленовые, 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 мм2, 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.
Затем подключают провода к каждому элементу системы. Если вы уверены в том, что не произойдет повреждения провода, то достаточно сечения провода размером 2,5 мм2. Но если имеются какие-либо сомнения по этому поводу, то лучше применить провод на 4 мм2. 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 мм2 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.
Похожие темы:
Уравнивание и выравнивание потенциалов в чем отличие
Уравнивание потенциалов — доходчиво. Каждый человек, который изучал физику в школе, помнит о том, что любой проводник наделен собственным потенциалом.
Сам по себе потенциал не представляет собой никакой опасности, опасна разница потенциалов, которые есть у любого изделия из металла.
Чем существеннее такая разница, тем выше вероятность получить удар электрическим током. Как проводится выравнивание потенциалов?
В чем заключается смысл выравнивания потенциалов?
Такое явление как разность потенциалов может быть спровоцировано большим количеством различных факторов. Некоторые из них выглядят следующим образом:
— Перенапряжения в атмосфере;
— Блуждающие сгустки энергии;
Наиболее опасной является такая разность потенциалов, которая возникает в результате утечек напряжения из неисправных участков электропроводки посредством вещей, изготовленных из металла или электрической бытовой аппаратуры.
В качестве примера можно рассматривать следующую ситуацию: человек, проживающий в многоэтажном доме, находясь в своей ванной, касается трубы, изготовленной из металла, и получает удар электрическим током. Подобная ситуация возникла из-за того, что изоляция электроприбора, находящегося в другой квартире, является неисправной.
По причине неисправной изоляции потенциал металлической трубы изменился и человек, коснувшийся ее, получил поражение электрическим током.
Для того чтобы провести выравнивание потенциалов всех электрических приборов, которые могут представлять собой опасность, их надо объединить. Проще всего такую манипуляцию выполнить с помощью медной проволоки, объединяя стоящие рядом приборы, трубы и другие объекты. Создав общую цепь между трубами или между приборами, человек выравнивает потенциал.
Система выравнивания потенциалов
Механизм для уравнивания потенциалов является достаточно важной системой. При этом каждый желающий, имея в своем расположении необходимую информацию, может собрать такой механизм собственноручно, не привлекая помощников со стороны. Монтаж такой системы выполняется в 5 этапов, выглядят эти этапы следующим образом:
— Монтаж короба, в который будет помещена шина заземления;
— Монтаж от шины и подсоединение медного электрического шнура имеющего изоляцию. Сечение шнура не должно быть менее 4 миллиметров;
— В заранее подготовленный канал внутри стены помещаются отдельные шнуры, которые будут соединять приборы между собой. Так происходит выравнивание потенциалов.
Система выравнивания потенциалов
По законам физики каждый проводник обладает определенным электрическим потенциалом. Но сам по себе он не опасен, а опасность несет разность потенциалов между различными металлическими предметами. И чем эта разница выше, тем выше риск поражения электрическим током.
Выравнивание потенциалов и его назначение
Разность потенциалов может быть вызвана различными явлениями: атмосферные перенапряжения, блуждающие токи, статическое электричество и т. п.
Но особо опасны случаи возникновения утечек тока из электропроводки через металлические предметы в доме или корпуса электроприборов.
Например, Вы находитесь в ванной и, прикасаясь к металлической водопроводной трубе, получаете поражение электрическим током, потому что у трубы другой потенциал, вызванный утечкой тока через нее из-за повреждения изоляции электропроводов в квартире этажами ниже.
Так вот, что бы избежать возможности возникновения разности потенциалов все металлические трубы, корпуса бытовой техники, светильников и т. д. соединяются металлическими проводниками между собой. В результате возникающей между ними электрической связи- у всех металлических предметов потенциал становится одинаковой величины.
Но только этого недостаточно, необходимо так же энергию электрического тока, возникающую в непредвиденных обстоятельствах отвести безопасно в землю, поэтому все металлические части объединяются проводами на шине заземления и дополнительно на нее проводится проводник с шины заземления PE электрощита.
Если этого не сделать, то например в случае пробоя изоляции и если на корпусе стиральной машины появится фаза, то человека ударит током не при соприкосновении с другими металлическими предметами, а с любым из них, стоя на земле. То есть возникнет электрическая цепь, проходящая через тело человека на землю. А если же все предметы заземлены через шину PE электрощита, тогда ток пойдет по пути наименьшего сопротивления через заземляющий проводник. А через человека пройдет пропорционально его достаточно большому сопротивлению- безопасной величины ток.В многоквартирном доме обязательно выполняется при строительстве основная система выравнивания потенциалов. В подвале и на крыше все металлические лестницы, двери, трубы, металлоконструкции, корпуса электрощитов и т .д.
Но к сожалению, эта связь может обрываться или быть не эффективной по законам электротехники из-за длинных расстояний, поэтому в каждой квартире делается обязательно дополнительная система уравнивания потенциалов.
Схема выравнивания потенциалов
Ввиду того, что ванная относится к особо опасному типу помещений по электробезопасности из-за влажных условий и концентрации там металлических труб, именно в ней или сразу возле нее в санузле ставится пластиковая коробка с шиной. Под болтики шины заземления и зажимаются все проводники, подключенные на болтовое соединение или хомут ко всем металлическим частям ванной.
Внимание, на каждый металлический предмет ведется от коробки отдельный проводник- нельзя подключать одним проводом последовательно несколько металлических частей. В исключительных случаях можно сделать лишь одно последовательное соединение, но без разрыва проводника.
Необходимо соединять вместе отдельными проводами не только корпуса ванной, светильников, водопроводных труб и отопления, но и заземляющие контакты розеток и коробку металлических дверей в ванной.
Как правило, коробка с шиной заземления устанавливается либо в ванной, но чаще- в санузле за зашивкой труб, там проходящих.
Доступ к ней как и счетчикам воды всегда можно получить через дверцу в зашивке.
По современным требованиям по междуэтажному стояку с трубами ведется дополнительно заземленная полоса шириной 50 миллиметров или оцинкованная проволока диаметром не менее 6 мм, к которой отдельным медным проводником подключается коробка выравнивания потенциалов. Благодаря этому создается кольцо между электрощитом и заземлителем дома, а это двойная надежность.
Как сделать дополнительную систему выравнивания потенциалов
Систему выравнивания потенциалов легко будет сделать самостоятельно в своем частном доме или квартире, не обращаясь к специалистам.
Пошаговая инструкция:- Устанавливаем коробку с шиной заземления.
- Прокладываем и подключаем с шины PE заземления электрощита медный провод в изоляции сечением 4 или 6 квадратных миллиметров.
- Прокладываем в штробе отдельные провода сечением 4 кв. мм. от коробки к светильникам, розеткам, ванне, трубам и другим металлическим предметам в ванной комнате.
- Прикручиваем под болтики провода в коробке.
- Подключаем проводники к ванной, светильникам и розеткам под специальные болты, на них расположенные. К трубам присоединения делаем при помощи обхватывающих хомутов. Покупайте только оцинкованные, что бы избежать коррозии в будущем.
Вот и все готово! Раз в год или несколько лет проверяйте надежность и подтягивайте все контакты.
Система уравнивания потенциалов. СУП и ДУП
Что такое уравнивание потенциалов
Если коротко, то уравнивание потенциалов это соединение токопроводящих элементов здания, чтобы не создать разность потенциалов в зоне одновременного прикосновения человеком разных металлических конструкций и корпусов. Разберемся подробнее.
Что такое потенциал и для чего его нужно выравнивать
Для того чтобы разобраться с системой уравнивания потенциалов давайте коротко вспомним, что такое электрический потенциал, а как следствие что такое электрический ток. Для примера возьмем любой электрический проводник. Например, электрический провод.
В «спокойном» состоянии любой проводник имеет равномерное распределение электронов, как положительных, так и отрицательных, по всей своей внутренней структуре.
Если подсоединить проводник к устройству, которое создает на одном своем полюсе недостаток электронов, а на другом полюсе их избыток, все электроны нашего проводника начнут направленное движение, чтобы выровнять этот недостаток и избыток.
То есть прийти опять в «спокойный» режим.
Такое направленное движение электронов и есть электрический ток, а создаваемый на полюсе проводника избыток или недостаток электронов называется отрицательным и положительным электрическим потенциалом
Разница электрических потенциалов на полюсах приводит к возникновению электрического тока. Если разница потенциалов не меняется и электроны двигаются в одном направлении, то ток называется постоянным.
Если положительный и отрицательный потенциал часто меняются местами, то ток называется переменным. В наших электрических сетях потенциалы меняются с частотой 50 раз в секунду.
Что и создает в наших электрических цепях переменный электрический ток с частотой 50 Герц.
Немного вспомнив об электрическом токе, вернемся к системе уравнивания потенциалов
При рабочем режиме электрический ток «бегает» по проводнику находящемуся в изоляции от одного электрического потенциала к другому меняя направлении 50 раз в секунду. Все металлические изделия, которыми напичкано наше жилье, да и любое другое помещение и по которым не должен протекать ток имеют в идеале нулевой электрический потенциал.
Таких потенциальных проводников в помещениях и зданиях много. В стены вмурована железная арматура, в систему водоснабжения обязательно входят металлические водопроводные трубы.
Системы вентиляции, кондиционирования, молнезащиты, отопления также включают металлические конструкции.
Да и сама бытовая техника, работающая от электричества, имеет металлические элементы конструкции.Но это в идеале.
Предположим, что где-то в соседней квартире в результате аварии токоведущий провод коснулся батареи отопления. Ток «растекся» по всей системе отопления и изменил электрический потенциал на вашей батареи.
Что может произойти дальше?
1.Вы находитесь на полу или в обуви, которые не проводит электрический ток. Ничего не будет. Вас ток не ударит.
2.Вы находитесь на заземленном полу. Удар тока неизбежен. Для защиты от такого поражения служит устройство защитного отключения (УЗО).
3.Вы находитесь на непроводящем полу и при этом касаетесь одновременно батареи под напряжением и рядом проходящей трубы. Труба и батарея находятся с разными электрическими потенциалами, и ток благополучно потечет через вас. Удар тока неизбежен.
Вот для защиты от последнего поражения электрическим током защищает система уравнивания потенциалов.
Если соединить все металлические конструкции и изделия в помещении, которые не должны быть под напряжением, то в случае аварии все они будут находиться под одинаковым потенциалом. И даже если на всех трубах в квартире будет 220 вольт, вас током не ударит. Правда, при одном условии: вы должны стоять на изолированной поверхности.
Для визуального примера вспомните птичек сидящих на высоковольтных неизолированных линиях электропередач.
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
Система уравнивания потенциалов (СУП)
Соединение на входе в здание нижеперечисленных проводящих элементов называется главной системой уравнивания потенциалов. Соединяются они на входе в здание, во вводном распределительном устройстве (ВРУ) или рядом с ним:
- Магистральный защитный проводник(PEили PEN проводники);
- Магистральный заземляющий проводник;
- Стальные коммуникационные трубы в здании и между зданиями (холодный и горячий водопровод. газ, отопление, канализация);
- Все металлические части строительных конструкций, централизованные системы вентиляции и кондиционирования, а также молниезащиты
Соединяются они на специальной главной заземляющей шине (ГЗШ) или зажиме.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП)
Система дополнительного уравнивания потенциалов объединяет, одновременно доступные к прикосновению, открытые токопроводящие части, сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники всего оборудования, включая штепсельные розетки.
Делается система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) в зонах с опасной окружающей средой.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) обязательна для ванных комнат. Если в системе нет оборудования с подключенными нулевыми защитными проводниками к системе уравнивания потенциалов, то дополнительную систему уравнивания потенциалов нужно подключить к проводнику PE зажима на вводе.
Важно! Система уравнивания потенциалов в ванной, а также саунах и банях является дополнительной системой (ДУП), именно дополняющей основную систему уравнивания потенциалов (СУП). Устраивать в этих помещениях местную систему уравнивания потенциалов, не связанную с общей системой уравнивания потенциалов Запрещено!
Как устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной (ДУП)
Коротко. Чтобы устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной нужно в распределительном сантехническом шкафу установить пластиковую электромонтажную распределительную коробку с клемником. Называют ее коробка дополнительного уравнивания потенциалов, КДУП или КУП. Размер коробки стандартный.
От шины PE (заземляющий/зануляющий проводник) расположенной в квартирном щитке проложить медный провод марки ПВ3-1х6 мм2 до коробки дополнительного уравнивания потенциалов (КУП).
От шины, установленной в КДУП отдельными проводами ПВ3-1х2,5 мм2 соединяем все, что нужно объединить в системе дополнительного уравнивания потенциалов. Пример на рисунке ниже.
Провода уравнивания потенциалов прокладываются в гофре.
Нормативные документы, регламентирующие устройство СУП и ДУП
Любое помещение, офис, больница, производство или жилое здание, должны быть спроектированы на основе следующих стандартов, норм и правил:
- ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения;
- ГОСТ Р. 50571.1-93 Электроустановки зданий. Основные положения;
- ГОСТ Р. 50571.2-94 Электроустановки зданий. Основные характеристики;
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ изд.7).Пункты: 1.782;1.7.83;1.7.87;1.7.88. Рисунок:1.7.7.
Еще статьи
Дополнительное уравнивание потенциалов
Разность потенциалов, вот что опасно для жизни человека. Самым опасным местом в нашей обители остается ванная комната. Чтобы сделать её безопасным местом пребывания, прокладывается контур дополнительного выравнивания потенциалов.
Почему дополнительное? Дело в том, что строение дома должно иметь основной контур заземления по всем современным нормам и правилам строительства. Это означает, что все металлические части и конструкции всего здания заземлены. Но в ванной комнате делают еще один, дополнительный контур уравнивания потенциалов.
Почему необходимо дополнительное уравнивание потенциалов?
Стояки горячей и холодной воды, стояки отопления, все эти части в прошлом были сделаны строго из металла. Но как известно, на смену металлу пришел пластик — полипропеленовые трубы.
Если раньше, когда абсолютно все трубы были из металла и опасный потенциал, случайно оказавшись на металлической части, мог без препятствий стечь в землю, то пластик такой возможности не дает. Например, у вас стояки металлические, а вот сосед этажом ниже поменял на пластик. Теперь опасному потенциалу уходить некуда.
Взявшись за трубу, на которой скопился опасный потенциал одной рукой, а другой за стояк, который заземлен, то это как раз тот случай, который может оказаться роковым.
Другая опасность, если нет дополнительного уравнивания потенциалов. Ванная комната опасна и по другим причинам.
Помимо металлических частей в ванной комнате присутствует сырость и одновременно множество различных электроприборов. Такое опасное сочетание как раз требует мер повышенной осторожности.
В связи с этим и требуются преобразования в виде уравнивания потенциалов. Что это значит?
Все металлические части, предметы стационарного характера, соединяют проводником РЕ (защитное заземление) и отводят в одну общую коробку называемую ДСУП (аббревиатура ДСУП — дополнительное система уравнивания потенциалов) или другое название — соединительная коробка КУП (аббревиатура КУП — коробка уравнивания потенциалов). Затем, из коробки проводник выводится на общую клемму РЕ (защитное заземление), которая находится в распределительной щитовой. Так мы уровняли все потенциально опасные части, и постарались, чтобы ванная комната оказалась безопасной и тихой гаванью.
Где нельзя делать дополнительное уравнивание потенциалов?
Следует помнить о том, что уравнивание делается не во всех квартирах. Если у вас по стояку в подъезде схема заземления TN-C, т.е.
отсутствует заземляющий проводник PE (заземление), в ванной комнате уравнивание категорически запрещено, даже если в квартире у вас сделана трехпроводная разводка. Возможно, ваша квартира сделана по системе зануления, а не по системе заземления.
Уравнивание потенциалов возможно при схемах заземления TN-C-S или TN-S , т.е. по стояку силовой линии проложен заземляющий проводник РЕ (заземление)
Система уравнивания потенциалов.СУП и ДУП
Если коротко, то уравнивание потенциалов это соединение токопроводящих элементов здания, чтобы не создать разность потенциалов в зоне одновременного прикосновения человеком разных металлических конструкций и корпусов. Разберемся подробнее.
Что такое потенциал и для чего его нужно выравнивать
Для того чтобы разобраться с системой уравнивания потенциалов давайте коротко вспомним, что такое электрический потенциал, а как следствие что такое электрический ток. Для примера возьмем любой электрический проводник. Например, электрический провод.
В «спокойном» состоянии любой проводник имеет равномерное распределение электронов, как положительных, так и отрицательных, по всей своей внутренней структуре.
Если подсоединить проводник к устройству, которое создает на одном своем полюсе недостаток электронов, а на другом полюсе их избыток, все электроны нашего проводника начнут направленное движение, чтобы выровнять этот недостаток и избыток.
То есть прийти опять в «спокойный» режим.
Такое направленное движение электронов и есть электрический ток, а создаваемый на полюсе проводника избыток или недостаток электронов называется отрицательным и положительным электрическим потенциалом
Разница электрических потенциалов на полюсах приводит к возникновению электрического тока. Если разница потенциалов не меняется и электроны двигаются в одном направлении, то ток называется постоянным.
Если положительный и отрицательный потенциал часто меняются местами, то ток называется переменным. В наших электрических сетях потенциалы меняются с частотой 50 раз в секунду.
Что и создает в наших электрических цепях переменный электрический ток с частотой 50 Герц.
Немного вспомнив об электрическом токе, вернемся к системе уравнивания потенциалов
При рабочем режиме электрический ток «бегает» по проводнику находящемуся в изоляции от одного электрического потенциала к другому меняя направлении 50 раз в секунду. Все металлические изделия, которыми напичкано наше жилье, да и любое другое помещение и по которым не должен протекать ток имеют в идеале нулевой электрический потенциал.
Таких потенциальных проводников в помещениях и зданиях много. В стены вмурована железная арматура, в систему водоснабжения обязательно входят металлические водопроводные трубы.
Системы вентиляции, кондиционирования, молнезащиты, отопления также включают металлические конструкции.
Да и сама бытовая техника, работающая от электричества, имеет металлические элементы конструкции.Но это в идеале.
Предположим, что где-то в соседней квартире в результате аварии токоведущий провод коснулся батареи отопления. Ток «растекся» по всей системе отопления и изменил электрический потенциал на вашей батареи.
Что может произойти дальше?
Вот для защиты от последнего поражения электрическим током защищает система уравнивания потенциалов.
Если соединить все металлические конструкции и изделия в помещении, которые не должны быть под напряжением, то в случае аварии все они будут находиться под одинаковым потенциалом.
И даже если на всех трубах в квартире будет 220 вольт, вас током не ударит. Правда, при одном условии: вы должны стоять на изолированной поверхности.
Для визуального примера вспомните птичек сидящих на высоковольтных неизолированных линиях электропередач.
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.
Система уравнивания потенциалов (СУП)
Соединение на входе в здание нижеперечисленных проводящих элементов называется главной системой уравнивания потенциалов. Соединяются они на входе в здание, во вводном распределительном устройстве (ВРУ) или рядом с ним:
- Магистральный защитный проводник(PEили PEN проводники);
- Магистральный заземляющий проводник;
- Стальные коммуникационные трубы в здании и между зданиями (холодный и горячий водопровод. газ, отопление, канализация);
- Все металлические части строительных конструкций, централизованные системы вентиляции и кондиционирования, а также молниезащиты
Соединяются они на специальной главной заземляющей шине (ГЗШ) или зажиме.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП)
Система дополнительного уравнивания потенциалов объединяет, одновременно доступные к прикосновению, открытые токопроводящие части, сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники всего оборудования, включая штепсельные розетки.
Делается система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) в зонах с опасной окружающей средой.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) обязательна для ванных комнат. Если в системе нет оборудования с подключенными нулевыми защитными проводниками к системе уравнивания потенциалов, то дополнительную систему уравнивания потенциалов нужно подключить к проводнику PE зажима на вводе.
Важно! Система уравнивания потенциалов в ванной, а также саунах и банях является дополнительной системой (ДУП), именно дополняющей основную систему уравнивания потенциалов (СУП). Устраивать в этих помещениях местную систему уравнивания потенциалов, не связанную с общей системой уравнивания потенциалов Запрещено!
Как устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной (ДУП)
Коротко. Чтобы устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной нужно в распределительном сантехническом шкафу установить пластиковую электромонтажную распределительную коробку с клемником. Называют ее коробка дополнительного уравнивания потенциалов, КДУП или КУП. Размер коробки стандартный.
От шины PE(заземляющий/зануляющий проводник) расположенной в квартирном щитке проложить медный провод марки ПВ3-1х6 мм2 до коробки дополнительного уравнивания потенциалов (КУП).
От шины, установленной в КДУП отдельными проводами ПВ3-1х2,5 мм2 соединяем все, что нужно объединить в системе дополнительного уравнивания потенциалов. Пример на рисунке ниже.
Провода уравнивания потенциалов прокладываются в гофре.
Система уравнивания потенциалов
В нашем доме находятся различные металлические установки и предметы быта, кухонные мойки, металлические ванны, полотенцесушытели и батареи отопления, а также многое другое. Все эти предметы, по законам физики, способны проводить электрический ток. Грубо говоря, их можно назвать проводниками.В обычном состояние все ети проводники, как и любые другие проводники имеют равномерное распределение электронов, как положительных, так и отрицательных, по всей своей внутренней структуре.
Если подключить проводник к оборудованию, которое создает на одном своем полюсе недостаток электронов, а на другом своем полюсе их избыток, то все электроны нашего проводника начнут направленное движение, чтобы выровнять этот недостаток и избыток. То есть вернутся опять в “обычный” режим.
Такое направленное движение электронов и называется электрическим током, а создаваемый на полюсе проводника избыток или недостаток электронов называется отрицательным и положительным электрическим потенциалом. По законам физики, каждый проводник обладает каким то электрическим потенциалом.
Например, если между потенциалом батареи отопления и корпусом стиральной машыны есть разница то такую разницу можно считать напряжением. И хоть эти вещи не находятся фактически под фазой, все же в действительности, по множеству причин, разница потенциалов может иметь опасно высокое напряжение.
К таким причинам можно отнести, например, повреждение изоляции, статическое электричество и блуждающие и циркулирующие токи систем заземления.
Чтобы решать эту проблему и безопасно пользоваться бытовой техникой и ванной, применяют систему уравнения потенциалов, ее суть довольно проста, если токоведущие части имеют непосредственное электрическое соединение, то их потенциал всегда одинаков, и напряжение между ними не возникнет ни при каких обстоятельствах.
Поэтому к системе уравнения потенциалов подключают все металлические предметы, трубы, щитки, короба и бытовую технику с металлическим корпусом. Все ети предметы подключаются к главной заземляющей шине.
- основная система уравнения потенциалов – ОСУП
- дополнительная система уравнения потенциалов – ДСУП
ОСУП включает в себя: контур заземления, главную заземляющую шину, сетки защитных проводников (РЕ) и сами проводники уравнения потенциалов.
Следует помнить что соединять защитные проводники (РЕ) с проводниками N – запрещается! Схема подключения к заземляемым элементам, конструкциям и инженерным сетям здания должна быть радиальной, то есть на каждую заземляемую часть строения должен быть свой проводник уравнивания потенциалов.
Подключать шлейфом РЕ-проводники строго запрещается! А самое главное требование – не должно быть никаких коммутационных элементов, должна быть обеспечена полностью непрерывна защита проводников.
ДСУП – дополнительная система уравнения потенциалов нужна для того чтоб обеспечить дополнительную электробезопасность в помещениях с повышенной опасностью, в ванной комнате или душевой.
ДСУП состоит из монтажной коробки уравнения потенциалов, внутри которой находится латунная шина и самих соединительных проводников уравнения потенциалов, как правило это медные провода сечением 2.5 – 6мм. К ДСУП подключают отопление, водопровод, ванную, душевую, а также все розетки в ванной и других влажных помещениях.
Так как на проводники действуют законы сопротивления – проводников большой протяжности быть не должно. Другими словами, электрический потенциал железной трубы на вводе в помещение и на девятом этаже имеет возможность очень отличатся и главная система уравнивания потенциалов становится все наименее действенной по мере удаления от ГЗШ.
Потому в любой жилплощади здания создается отдельная, вспомогательная система выравнивания потенциалов. Ее проводники подключаются к шине РЕ в квартирном щитке.Система уравнивания потенциалов – это чрезвычайно важная и нужная вещь, она обладает сопротивлением, хотя и не огромным. Поэтому, когда по одной ее части проходит электрический ток, к примеру, при срабатывании защитного прибора либо пробое, то и другая часть заземляющего проводника, та через которую ток даже не проходил также окажется под напряжением. Данное напряжение имеет возможность вызвать возникновение циркулирующих токов, действие которых фактически не прогнозируемо. Чтоб этого не произошло, объединяют все подлежащие заземлению металлические корпуса устройств и легкодоступные для прикосновения системы здания, также железные трубопроводы, ванны и душевые. Когда заземление окажется под напряжением, под ним станут и все элементы, которые доступны для прикосновения, что автоматически понизит возможность поражения электрическим током. Из этого всего возможно прийти к выводу, что система выравнивания потенциалов считается довольно важным методом защиты при косвенном прикосновении и для обеспечения электробезопасности ее непременно необходимо организовывать при ремонте и модернизации квартирной проводки.
Правила и схемы подключения защитных проводников РЕ и уравнивание потенциалов
Во всех зданиях полосы групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до осветительных приборов общего освещения, бытовых розеток и стационарных электроприемников, должны производиться трехпроводными (фазный — L, нулевой рабочий — N и нулевой защитный — РЕ проводники).
Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников разных групповых линий.
Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать под общий контактный зажим.
Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям соответственных глав ПУЭ.Однофазовые двух- и трехпроводные полосы, также трехфазные четырех- и пятипроводные полосы при питании однофазных нагрузок, обязаны иметь сечение нулевых рабочих N проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные полосы при питании трехфазных симметричных нагрузок обязаны иметь сечение нулевых рабочих N проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при огромных сечениях — более 50% сечения фазных проводников, но более 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию.
Сечение PEN проводников должно быть более сечения N проводников и более 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно приравниваться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50% сечения фазных проводников при огромных сечениях. Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть более 2,5 мм2 — при наличии механической защиты и 4 мм2 — при ее отсутствии.
Cхемы подключения защитных проводников РЕ
Совмещенный нулевой и рабочий проводник PEN делится на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники во вводном устройстве.
Выполнение системы заземления TN-C-S
Применяемые на рисунках буквенные обозначения имеют последующий смысл.
1-ая буковка – нрав заземления источника питания: Т – конкретное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле; N – конкретная связь открытых проводящих частей с точкой заземления источника питания (обычно заземляется нейтраль в системах переменного тока).Следующие буковкы определяют устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводников: S – функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) обеспечиваются раздельными проводниками; С – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике (РЕN-проводник).
Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать под общий контактный зажим. Смысл этого требования заключается в необходимости, в целях обеспечения критерий электробезопасности, сохранения соединения защитного проводника с заземлением в случае разрушения (выгорания) контактного зажима.
Примеры выполнения подключения проводников РЕ и N к PEN в этажном либо
квартирном щиткахПримеры выполнения подключения проводников РЕ и N к PEN
Правила выполнения системы уравнивания потенциалов
Для обеспечения критерий электробезопасности в определенной электроустановке принципиальное значение имеет система уравнивания потенциалов. Правила выполнения системы уравнивания потенциалов определены эталоном МЭК 364-4-41 и ПУЭ (7-е изд.). Эти правила предугадывают подсоединение всех подлежащих заземлению проводников к общей шине.
Пример выполнения системы уравнивания потенциалов
Такое решение дает возможность избежать протеканию разных непредсказуемых циркулирующих токов в системе заземления, вызывающих появление разности потенциалов на отдельных элементах электроустановки.
Пример выполнения системы уравнивания потенциалов в электроустановки дома
В ближайшее время, с увеличением оснащенности современных жилых домов и производственных построек разными электроприборами и неизменным развитием их электроустановок, все почаще стали наблюдаться явления ускоренной коррозии трубопроводов систем водоснабжения и отопления.
За куцее время — от полугода до 2-ух лет — на трубах как подземной, так и воздушной прокладки образуются точечные свищи, стремительно увеличивающиеся в размерах. Предпосылкой ускоренной точечной (питтинговой) коррозии труб в 98% случаев является протекание по ним блуждающих токов.
Применение УЗО в комплексе с верно выполненной системой уравнивания потенциалов позволяет ограничить и даже исключить протекание токов утечки, блуждающих токов по проводящим элементам конструкции строения, в том числе и по трубопроводам.
Источник https://ezetek.ru/poleznye-stati/zazemlenie-elektroustanovok
Источник http://www.medelectro.ru/stati/zawitnoe_zazemlenie/
Источник https://orenburgelectro.ru/provodka/uravnivanie-potentsialov-eto-sovety-elektrika.html
