Шина дополнительного уравнивания потенциалов (ШДУП): описание и разновидности

Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП (коробка ШДУП)

Что такое коробка уравнивания потенциалов

Любое здание с металлическими конструкциями, инженерными и коммуникационными сетями включает в себя проводники электричества. Разность потенциалов возникает, если они не подсоединены к единому источнику. Считается, что разладка силового кабеля и изоляционного провода, перепад напряжения могут стать этому причиной. К примеру, если произойдет прикосновение человека к корпусу бытовой техники, электрической печки или другого электроприбора, есть вероятность удара током, который приведет к летальному исходу.


Пример СУП в помещениях

К сведению! По правилам все устройства, структуры, проводящие ток в строении, и инженерные электропроводящие сети объединены в один контур и соединены клеммной колодкой РЕ. Прокладку заземления делают отдельно. В некоторых строениях ее проводят вместе с главным проводом.


Как выглядит КУП

В случае правильной организации СУП во время пробоев токопроводящих элементов, возникновении короткого замыкания или утечки тока произойдет дезактивация всего узла. Токопроводящий участок будет не активен и безопасен для человеческой жизни.

Основные условия для коробки

КУП, как говорилось выше, устанавливается везде, где имеются токопроводящие сети. Для проведения электромонтажа нужно придерживаться простых правил:

  • коробка ШДУП в обязательном порядке устанавливается в санузлах;
  • она не должна быть ограничена. После монтажа ее сразу приводят в рабочее состояние.

Такие элементы, как розетки, электрооборудование, выключатели, проводятся через КУП к СУП.


Подключение СУП

Обратите внимание! Коробку уравнивания потенциалов скрытой установки предпочтительно использовать в области сантехнических стояков. К общей сети подключаются любые электропроводящие поверхности (открытые и закрытые) и другие электрические устройства.

Вам это будет интересно Особенности провода ПНСВ



Разноидности коробки уравнивания потенциалов

Для безопасной работы используют две разновидности уравнивателей:

  • ОСУП — основная;
  • ДСУП — дополнительная.

Основное уравнивание

Служебные и жилые объекты при их возведении монтируются системой ОСУП, схему которой подготавливают при проектировании.

Что входит в ОСУП:

  • контур или заземляющая конструкция;
  • провода, выполняющие роль уравнителей тока;
  • заземляющие провода;
  • шина.

Любые поверхности, являющиеся проводниками тока, а также подобные конструкции обеспечиваются защитой в помещениях и сооружениях в случае возникновения перебоев с током благодаря основной системе. Это касается трубопроводов, металлических компонентов, электрокоммуникаций и др. Высокий риск опасности, возникающий по любой причине, перенаправлен в землю. Это происходит благодаря основной системе уравнивания потенциалов.


Разновидности КУП

Обратите внимание! Для корректной работы ОСУП важно правильно соединять жилы проводов. Нельзя присоединять защиту РЕ с рабочим нулем N. Соблюдение этого правила действует на заземления TN-S, TN-C-S и TT.

Дополнительное уравнивание

Такой вид уравнивания устанавливается в частных случаях, к примеру, при изменении электрокоммуникаций в помещениях:

  • при установке вспомогательного оборудования;
  • при замене железных трубопроводов на пластиковые.


Дополнительное уравнивание потенциалов
Это правило действует при установке газовых колонок, бойлеров и прочего оборудования. В таких случаях необходим монтаж ДСУП, представляющий собой коробку уравнивания потенциалов с соединительными проводами.

Конструкция шины

Для защиты от воздействия потенциалов, правилами ПУЭ предусмотрены стандарты монтажа 2-х систем — общедомовой и местной. Первая содержит связанные между собою контуры заземление, основная защитная шина, стальные сооружения квартиры и молниезащитные сооружения. При безошибочном проведении обвязки компонентов, угроза от разности потенциалов не наступит.


Шина выравнивания

Однако в сегодня многие собственники квартир, оборудуют собственные жилища пластмассовыми трубопроводами, которые сейчас пришли на смену стальным. В приведенном варианте, основной заземляющий контур нарушается. По этой причине, из-за абсолютной токовой непроходимости тока пластмассой, сможет проявиться разница потенциалов между разными контурами.

Вам это будет интересно Особенности люменов и люксов

К небезопасным режимам при происхождении разницы потенциалов, можно отнести то, что эта разница значительно растет пропорционально длине участка.

Для корректировки проблемы выполняют установку вспомогательного парка оснащения защиты от потенциалов. В представленную систему включаются коробка уравнивания (КУП), в ней размещена шина (ШДУП).

Обратите внимание! Тип комплекса уравнивания выбирают, отталкиваясь от определенного вида строения. К вышеуказанной коробке присоединяются разные стальные компоненты конструкций, к которым причисляют все внутридомовые инженерные сети. Основное различие дополнительной системы в том, что она обеспечивает защиту в отдельно взятом помещении.

Назначение коробки уравнивания потенциалов

Любое электрооборудование, имеющееся в жилом доме, офисе или здании, при эксплуатации нуждается в уравнивании потенциалов. Этого требуют правила техники безопасности. КУП снижает разность потенциалов. Это касается заземленных металлических частей электрооборудования с поверхностью земли или пола.

Процесс происходит путем соединения заземления с проводниками, уложенными на поверхность. Такая схема снижает напряжение прикосновения в случае замыканий, повреждения изоляции, повышения напряжения и является вариантом уравнивания потенциалов.

Важно! КУП дополняет СУП и обеспечивает безопасность от ударов током в душевых кабинах, а также других объектах с повышенной электрической опасностью.

Случаи возникновения разности потенциалов:

  • при нарастающем статическом электричестве;
  • при изъянах металлических изделий;
  • во время высокого атмосферного напряжения, к примеру, при грозе;
  • действие блуждающих токов также может привести к разности потенциалов.

Вам это будет интересно Описание кабеля ВВГ


Предназначение КУП

Замыкание на корпусах электроприборов и утечка тока из проводов представляют особую опасность. Зачастую это происходит в ванной комнате, когда человек, дотронувшись до прибора мокрыми руками, получает удар током. Этому способствует поврежденная изоляция, которая проходит вблизи водопроводных труб. В результате этого может возникнуть разность потенциалов.

Уравнивание потенциалов обезопасит от удара электрическим током. Все металлические части бытовой техники, корпусов электрооборудования, водопроводных труб и отопительную систему соединяют в единую цепь при помощи специальных проводников. Это уравнивает электрический потенциал и защищает от удара током при прикосновении.


Примеры использования системы

Обратите внимание! Эффективное заземление — обязательное условие уравнивания потенциалов. Таким образом все металлические предметы и корпуса техники объединяются в один проводник и подключаются к общей шине в землю с распределительным щитком.

Читайте также:
Как определить фазу и ноль: индикаторной отверткой, мультиметром, визуально

Причины

Все мы учили физику и помним, что потенциал сам по себе опасности абсолютно никакой не представляет. Опасаться надо разности потенциалов.

В квартирах разность потенциалов у труб и бытовых электроприборов может возникнуть вследствие следующих обстоятельств:

  1. Повредилась изоляция провода, и происходит утечка тока.
  2. В системе заземления возникли блуждающие токи.
  3. Схема подключения электрического оборудования выполнена неправильно.
  4. Проявляется статическое электричество.
  5. Электрические приборы неисправны.

Где зачастую используется

Комплексные механизмы безопасности монтируются в помещениях с электрооборудованием для обеспечения безопасности работы с электропроводящими приборами. Система выравнивания потенциалов — это один из видов.


Механизм системы уравнивания потенциалов

Где используется КУП:

  • на стадии электромонтажа зданий, во время строительных работ в многоэтажных жилых домах;
  • в обязательном порядке коробку уравнивания потенциалов устанавливают в ванной комнате;
  • предусмотрена установка вне помещений.

Электробезопасность помещений во многом зависит не только от устройств, но и от системы уравнивания потенциалов. Данный обзор посвящен важности этого процесса при использовании электрооборудования.


Места применения

Обратите внимание! Главной функцией СУП является защита человека от удара током в местах с повышенной вероятностью такого случая. Это может быть кухня или санузел. Места с повышенной влажностью нуждаются в установке такой системы для спокойного мытья посуды или принятия душа.

Монтаж выравнивающей коробки

Перед тем как устанавливать коробку для выравнивания потенциалов, требуется составить схему подключения. Она позволяет не допустить грубых ошибок в процессе монтажа и определить наиболее подходящее месторасположения. Устройство должно быть расположено таким образом, чтобы к нему имелся лёгкий доступ.

Установку следует начинать с прокладывания заземляющего проводника от основной шины до уравнивающей коробки. Затем необходимо закрепить коробку. На этапе строительства здания её легко расположить в полой или сплошной стене, если же монтаж осуществляется уже в готовом помещении, то корпус КУП придётся монтировать открытым способом. После закрепления коробки можно переходить к подключению следующих деталей:

  1. Труб горячей и холодной воды.
  2. Канализационной трубы.
  3. Корпуса ванны (если она металлическая, а не акриловая).
  4. Отопительного радиатора в ванной комнате.
  5. Короба металлической двери.
  6. Экрана тёплого пола.
  7. Решётки вентиляции.

Перед соединением металлических деталей их поверхность следует тщательно зачистить. Это необходимо сделать для обеспечения максимально надёжного контакта и более эффективной работы всей системы. Если вместо металлических трубопроводов в доме используются пластиковые трубы, то для их соединения применяются специальные диэлектрические вставки, равномерно установленные по всему контуру системы выравнивания потенциалов.

Провода, которыми будут соединяться составляющие системы выравнивания, должны проходить по заранее продуманным трассам. От каждого проводника по радиальной траектории к коробке должен быть проложен отдельный кабель. Коробку также нужно соединить с розетками и кабелями с помощью заземляющих кабелей.

Наиболее подходящим для монтажа коробки ШДУП считается место прохода стояков, поскольку в таком случае она находится в открытом доступе, что значительно упрощает процедуру её технического обслуживания. Важным условием эксплуатации является подключение открытых элементов электрической техники и сторонних проводящих частей.

Несмотря на то что коробка ШДУП выполняет важную защитную функцию, она не может быть установлена повсеместно. Исключения составляют дома старого фонда, в которых заземление реализовано по схеме TN-C, когда используется объединённый PEN-проводник. Если в таком случае произойдёт обрыв нулевого провода, то выравненные потенциалы создадут опасность электротравм в домах, где КУП отсутствует.

Исправить ситуацию поможет переход на заземляющую схему TN-C-S. Она реализуется путём раздвоения PEN-проводника, находящегося в распределительном щитке, на отдельные PE и N кабели. Их присоединяют к заземлительному контуру и подключают с помощью медного проводника к основной шине, отвечающей за заземление.

Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП (коробка ШДУП)

Зачем нужно уравнивать потенциалы

В большинстве систем энергоснабжения современных зданий и сооружений нулевой провод связан с заземлением через специальную шину. Металлические части бытовой техники, например, корпус утюга или стиральной, посудомоечной машины соединен с «нулем». При этом на фазе при вводе напряжения имеется защитный автомат, отключающий электричество, если произошел пробой изоляции. Но даже при его срабатывании есть вероятность, что ток через нулевой провод попадет на корпус бытового прибора. Если человек одной рукой схватится, например, за корпус посудомоечной машины, где есть напряжение из-за пробоя изоляции, а второй за батарею отопления, соединяющейся с трубопроводом, уходящим в землю, то получит удар тока.

Что такое напряжение? Это разница потенциалов. Если на корпусе бытовой технике, например, 50 вольт, а на заземленном радиаторе «0», получим разницу в 50 В, попадающих на человека. Чтобы этого не произошло, потенциалы надо выровнять, чтобы везде было одно и то же значение. Сделать это можно, если обустроить отдельную систему заземления и правильно подключить к ней металлические части оборудования.



Мотивы для применения выравнивания потенциалов

Для начала следует определиться с тем, что вызывает разность и, как следствие, последующую необходимость выравнивания:

  • возникновение статического электричества;
  • различие в строении и структуре конструкций из металла;
  • повышенное атмосферное давление, возникающее при неблагоприятных погодных условиях, например, грозе;
  • влияние блуждающего тока.

Все выполненные из металла устройства соединены друг с другом, поэтому при появлении разницы потенциалов между отдельными конструкциями при прикосновении человека к нескольким объектам сразу приводит к удару током.

Обратите внимание! Примером такой опасности является ситуация, когда человек принимает душ и получает электрическую травму. Это происходит вследствие того, что ток проходит по человеческому телу, как по проводнику, от предмета с большим потенциалом к объекту с меньшим.

Читайте также:
Как пользоваться индикаторной отверткой со светодиодом: поиск фазы и нуля


Человек, касающийся двух проводников

Во избежание подобных опасных для жизни людей ситуаций уменьшается или устраняется разность потенциалов с применением заземления.

Реальные примеры появления опасного потенциала в городской многоэтажке

Изначально вся система заземления в новом жилом здании исправна и работает в штатном режиме. Иначе здание просто не примут в эксплуатацию. Но вот проходят годы, у кого-то из жильцов начинается ремонт, на первом этаже, к примеру, появляются учреждения, а то и все здание начинают реконструировать. Опасное напряжение на металлических элементах в квартире может появиться в таких распространенных случаях:

  1. Жильцы начинают менять металлические трубы на полипропиленовые. В результате пропадает контакт с заземлителем. На теплоноситель надеяться не стоит: вода ток проводит, но сегодня она есть, а завтра ее может и не быть (сезонный ремонт, аварии и т. п.).
  2. Кто-то по одному ему известным соображениям решил подключить «ноль» из розетки к радиатору отопления. В итоге во всем доме на появляется потенциал 220 вольт между фазой и батареями.
  3. Один из жильцов установил бойлер-нагреватель без заземления. В случае пробоя изоляции фазы напряжение попадает в воду: все ближайшие соседи из крана получат, кроме жидкости, удар током.
  4. «Продвинутый» сосед-электрик решил заземлить свою электроплиту через стояк с горячей водой. Теоретически это имеет смысл, т. к. трубопровод уходит в землю и соединен с главной шиной заземления – ГЗШ. Но если другой сосед, который снизу, после ремонта в стояк вставит кусок пластиковой трубы, в случае поломки электроплиты все, кто выше, получат потенциал 127 вольт от крана с горячей водой.

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП)

Обустраивается при возведении дома с «нуля» либо в ходе его капитального ремонта, реконструкции. Система подразумевает наличие главной заземляющей шины, к которой подсоединяются:

  • защитный провод «ноль», подающий питание в здание;
  • провод, подключаемый к конструкции заземлителя, при его наличии;
  • металлический трубопровод водоснабжения (ГВС, ХВС), канализации, газовое оборудование;
  • металлические элементы каркаса строения (арматура, закладные и т. п.);
  • части воздуховодов, конструкций систем кондиционирования и вентиляции;
  • заземлители молниезащиты 2-й и 3-й категории;
  • металлическая оболочка (в ряде случаев называемая «броней») кабелей телекоммуникации.

Подсоединение осуществляется радиальным способом: к одной токопроводящей части идет один проводник от ГЗШ. Площадь сечения проводников ОСУП не допускается меньше ½ такого же параметра самого большого кабеля электрооборудования. Обычно использование проводников с площадью сечения свыше 25 кв. мм (по меди или аналогичных по сопротивляемости току материалов) не требуется. Но в любом случае минимальное значение площади проводов в ОСУП (об этом гласит п. 1.7.137 ПУЭ):

  • стальных: 50 кв. мм;
  • алюминиевых: 16 кв. мм;
  • медных: 6 кв. мм.

После того, как все металлические части подключены к ГЗШ, для чего используются хомуты различных диаметров, сама шина подсоединяется к контуру заземления. При обустройстве ОСУП не допускается:

  • соединять проводник, идущие к заземлению с «нулевыми», начиная от ГЗШ;
  • использовать последовательное соединение проводников, когда один идет за другим: приемлем только параллельный способ;
  • интегрировать в цепи заземляющих (РЕ) проводников коммутационные изделия, прерывающие сплошную заземляющую линию.

Характеристики

Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП У4 имеет другое название — коробка ШДУП и используются для защитной функции в комплексах жизнеобеспечения методом уравнивания потенциалов. Согласно требованиям п. 7-1/1988 ПУЭ к системе ШДУП обязаны присоединяться все легкодоступные к касанию токопроводящие элементы электрооборудования, сторонние проводящие элементы и 0-провода всех устройств, включая электророзетки. Для ванных/душевых комнат такая схема считается обязательной и может предусмотреть, подсоединение посторонних проводящих элементов, находящихся вне квартиры. Шина ШДУП производится согласно требованиям ТУ 3431-008/2006.

Технические данные ШДУП в электросетях до 0.4 кВ:

  • Площадь сечения шины не меньше — 9.0 мм2.
  • Предельное число соединений, не менее — 6 ед.
  • Площадь сечения провода, подключаемых устройств — 1.5-6.0 мм2.
  • Размеры — 87.0×87.0×45.0мм.
  • Корпус — пластмассовый.
  • Ввод/вывод проводов происходит сквозь отверстия в боковых стенах.
  • Установка — вертикальная/ горизонтальная.

Вам это будет интересно Описание установленной и расчетной мощности

Дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП)

Ее задача – соединение всех открытых для касания токопроводящих частей бытовой техники и сторонних элементов, имеющих отношение, например, к каркасу, фундаменту здания. Сюда же относятся заземляющие контакты бытовых розеток. Т. е. ДСУП обязательно используется там, где существует повышенный риск поражения электротоком. Это когда есть риск касания человеком сразу нескольких не защищенных диэлектриком металлических частей техники и сторонней проводящей частью. Примером могут служить ванные комнаты, душевые. Речь идет не только о полотенцесушитялях, газовых колонках. Если в помещении «теплый пол», нагреватели, помещаемые в цементную стяжку, необходимо закрыть металлической мелкоячеистой сеткой или иной подобной защитой, подключенной к заземлению. Сами нагреватели оснащаются защитой в виде УЗО, рассчитанного на ток до 30 мА.

В обязательном порядке ДСУП должна использоваться только как дополнение к главной системе. Отдельное использование местной системы уравнивания потенциалов не допускается. Проводники допсистемы подсоединяются двумя способами:

  • радиальным (к одному отдельному элементу – свой проводник);
  • шлейфовым (использование непрерывающейся магистрали).

Подключения производятся в специально выпускаемой коробке уравнивания потенциалов. Здесь несколько открытых металлических частей подсоединяются к общему проводу. Минимально допустимые размеры защитных проводников при площади сечения фазового кабеля в кв. мм:

  • меньше или равно 16 — столько же;
  • больше 16, но меньше или равно 35 — 16;
  • более 35 – половина от этого значения.

Вышеприведенные параметры справедливы в том случае, если защитный и фазовый провод сделаны из одинаковых материалов. При использовании медных жил в кабеле системы ДСУП наименьшее сечение составляет 2,5 кв. мм при использовании механической защиты и 4 кв. мм, если ее нет.

Читайте также:
Что такое УЗО в электрике: описание, разновидности и особенности выбора

Назначение

Металлические конструкции здания, проложенные в нем инженерные и коммуникационные сети, являются проводниками электричества. Пока они не замкнуты в единый контур между этими элементами может возникнуть разность потенциалов. Причем, причиной этому может быть как повреждение изоляции силового кабеля, так и статика, наводка, атмосферное перенапряжение и т.д. Это грозит тем, что коснувшись, например, корпуса бытового электроприбора и радиатора отопительного контура можно получить не только ощутимый, а и фатальный удар током.


Поражение током при пробое на корпус

Чтобы избежать таких неприятностей, все токопроводящие конструкции в здании, а также инженерные сети с подобными свойствами, объединяют в единый контур, соединенный с клеммной колодкой PE. Заземление может быть проложено отдельно или подводиться совместно с входящим кабелем.

При правильно организованной СУП в случае «пробоя» на токопроводящие элементы конструкции произойдет короткое замыкание или возникнет большой ток утечки, что приведет к активации устройств, производящих отключение. В результате поврежденный участок будет отключен и угрозы человеческой жизни не возникнет.


Система уравнивания потенциалов обеспечивает защиту в случае пробоя

Теперь перейдем к устройству основной и дополнительной системы.

О главной заземляющей шине (ГЗШ)

Это один из основных элементов системы уравнивания потенциалов. Внешне выглядит, как металлическая пластина. Материал ее изготовления – медь или сталь, использование алюминия не допускается. Запрет связан с разностью сопротивлений при контакте с другими металлами: в результате происходит перегрев, болты начинают выгорать, крепление ослабевает, заземление перестает функционировать. Сечение ГЗШ не может быть меньше такого же параметра проводника питающей линии. Еще одно требование к конструкции – возможность быстрого отсоединения/присоединения отдельных проводников. Вместе с тем процедура должна осуществляться только посредством специнструмента.

Где устанавливается ГЗШ и ее маркировка

Обычно это ящик главного ввода в здание. Если шина устанавливается отдельно, место должно быть легкодоступным для обслуживания и недалеко от вводного устройства. При монтаже в помещениях, куда открыт доступ только квалифицированным специалистам, ГЗШ может находиться в открытом состоянии. Если шина находится в местах, доступных для посещения посторонними лицами, необходимо предусмотреть защитный шкафчик, ящик, запираемый на ключ. При этом на дверцу наклеивается знак заземления на желтом фоне. Внутри обязательно должна быть схема соединений. Здание с несколькими вводными устройствами, должно иметь для каждого из них отдельную шину. Все они соединяются между собой отдельным проводником. Пример маркировки: ГЗШ-22-УХЛ4-ТВ. Расшифровка и другие возможные обозначения:

  • ГЗШ: главная заземляющая шина;
  • первая цифра означает сечение – 1 – 3х30 мм, 2 – 3х40 мм, 3 – 4х40 мм;
  • вторая – число отверстий под болты: 1 – 10, 2 – 15, 3 – 20;
  • УХЛ – климатические условия (в данном случае соответствуют центру России);
  • последние буквы указывают производителя и место изготовления: в данном случае «Техноэлектро», Воскресенск.

Вне зависимости от конструкции шины для всех изделий приняты общие эксплуатационные нормы:

  • рабочий температурный диапазон: от минус 45 до плюс 50 градусов;
  • влажность воздуха: до 80%;
  • высота над уровнем моря: до 2000 м;
  • отсутствие в помещении, где установлена ГЗШ, самовоспламеняющихся частиц газов либо паров;
  • неагрессивная окружающая среда: в противном случае возможно разрушение соединений.

При покупке шины необходимо знать характеристики изделия. Кроме размеров, сечения, это максимальный длительный ток. Например, для серийной ГЗШ сечением 160 кв. мм толщиной 3 мм, шириной 20 мм предельный ток составляет 625 А. В комплекте идут стальные болты М8х25 с гайками и шайбами. При заказе указывается количество требуемых отверстий, предпочитаемый способ фиксации к поверхности.

Устройство и назначение шины дополнительного уравнивания потенциалов

Под выравниванием или уравниванием потенциалов понимается уменьшение разности электрических напряжений между доступными для человека открытыми частями электрооборудования. Оно применимо к таким элементам защитных систем как заземляющие N и РЕ – проводники, а также шины типа РЕN, которые с этой целью также соединяются посредством металлических перемычек. Основное назначение этой электротехнической процедуры – избавиться от опасных разностей потенциалов и предотвратить возможность поражения человека электрическим током. На практике это означает, что все проводящие части оборудования на стороне потребителя, а также используемые в качестве заземления элементы строительных конструкций электрически соединяются между собой.

  1. Виды выравнивающих систем
  2. Основная система
  3. Дополнительное выравнивание
  4. Назначение и устройство ШДУП
  5. Параметры проводников ДСУП
  6. Молниезащитная функция
  7. Монтаж выравнивающей шины

Виды выравнивающих систем

Шина уравнивания потенциалов с пластиковой опорой

Используемые в электрических сетях выравнивающие системы делятся на основные и дополнительные приспособления. Для понимания их различия потребуется рассмотреть каждый из этих подходов в отдельности.

Основная система

Эта разновидность выравнивающих конструкций сокращенно называется ОСУП. По своей сути она представляет собой контур, собранный из металлических пластин и объединяющий в единое целое следующие элементы:

  • главную заземляющую шину (ГЗШ), предназначенную для сборки всех подлежащих заземлению элементов;
  • металлическую арматуру жилого дома или другого строения;
  • элементы защиты зданий от грозовых разрядов и молний;
  • трубы и радиаторы отопления;
  • металлические короба вентиляционных систем;
  • трубы водоснабжения и канализации.

Обычно для монтажа ГЗШ выбирается отдельное посадочное место в вводно-распределительном шкафу (ВРУ). При его отсутствии для этого используется любая металлическая сборка, от которой посредством стальной или медной полосы сделано ответвление к контуру заземления.

Дополнительное выравнивание

Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП – это особая стальная конструкция, монтируемая с целью электрического присоединения следующих располагающихся во влажном помещении элементов:

  • корпуса душевой кабинки и самой ванны;
  • токопроводящие части вентиляционной системы, если ввод в ванную оформлен металлическим коробом;
  • канализационные трубы;
  • корпус агрегата для сушки полотенец;
  • водопроводные трубы и радиаторы отопления, а также все другие части, нуждающиеся в заземлении.
Читайте также:
Установка электросчетчика: в коммунальной квартире, частном доме, высота монтажа

Для шины дополнительного уравнивания потенциалов потребуется обустроить специальный шкаф или металлическую коробку, от которой медные проводники протягиваются к каждому из перечисленных объектов. Такая система рассматривается как вспомогательная, то есть дополняющая ОСУП. Этим объясняется невозможность их раздельного использования и функционирования.

Назначение и устройство ШДУП

Причина поражения электрическим током

Дополнительная система уравнивания электрических потенциалов охватывает следующие обязательные элементы:

  • Все без исключения приборы, расположенные в помещениях повышенной влажности — в ванных комнатах, на кухнях, в подвалах и чердаках частных строений — и подлежащие заземлению.
  • Элементы металлических конструкций, непосредственно примыкающие к этим помещениям и выходящие за их планировочные границы.
  • Нулевые проводники системы заземления. К ним подключаются все остальные выравнивающие отводы.

В случае отсутствия на данном ответвлении нулевых N проводников вся система подключается к РЕ шине, установленной в распределительном шкафу на вводе в здание.

Данная процедура также распространяется на нагревательные шины системы «теплый пол», наглухо замуровываемые в бетонные покрытия. Перед их монтажом потребуется закрыть комплект стальных трубок металлической сеткой, которая впоследствии подсоединяется к системе, в которой предусмотрена шина ШДУП. Для обеспечения дополнительной защиты в цепях питания нагревательных приборов рекомендуется устанавливать УЗО на ток до 30 мА (смотрите п. 7.1.88 ПУЭ).

Способы соединения элементов, подключаемых к шинам ШДУП типа У4, бывают самыми различными. Широко практикуются следующие типовые схемы:

  • радиальный способ подключения к элементам уравнивания потенциалов;
  • подключение шлейфом, обеспечивающим непрерывность цепи выравнивания.

В любом случае такие коммутации выполняются с использованием специального сборного узла уравнивания потенциалов — для этих целей применяется коробка ШДУП. Эта конструкция представляет собой своеобразную сборку нескольких проводников в единую проводящую систему, подключаемую к нулевой шине распределительного шкафа.

Параметры проводников ДСУП

Для системы дополнительного уравнивания потенциалов подходят только специально предназначенные для этих целей проводники. Согласно положениям ПУЭ (смотрите п. 1.7.138) их характеристические размеры должны удовлетворять следующим требованиям:

  • при соединении двух собственных проводящих частей оборудования в качестве основного выбирается сечение меньшего из защитных проводников, подсоединяемых к заземляемым частям;
  • при соединении собственных и сторонних проводящих элементов оборудования или приборов за основу берется половина сечения защитного проводника, подключаемого к открытой части заземляющего контура.

В соответствии с пунктом 1.7.126. ПУЭ защитные проводники изготавливаются из того же материала, что и фазные, а их сечения строго регламентируются.

  • она должна быть равной 2,5 мм2 при условии надежной механической защиты от деформаций и других посторонних воздействий;
  • ее значение достигает 4 мм2 в случае отсутствия необходимой защищенности.

Общая схема ДСУП помимо всего перечисленного включает в свой состав элементы защиты от молний и грозовых разрядов.

Молниезащитная функция

Уравнивание потенциалов в специальных конструкциях, предназначенных для защиты сооружений от удара молний, относится к серьезным мероприятиям, снижающим угрозу возникновения пожара на этих объектах. В таких системах опасная разность потенциалов, образовавшаяся из-за скопления зарядов атмосферного электричества, может достигать огромных величин — до 15 кВ.

Их обустройство аналогично уже рассмотренным случаям, за исключением того, что здесь делается дополнительный отвод, идущий к заземляющей шине или спуску молниеотвода. Сечения соединительных проводников выбираются из того же расчета, что и для общего случая устройства ОСУП. Согласно требованиям ПУЭ, ни одна новая электрическая сеть, обязательно оборудуемая молниезащитой, не будет принята в эксплуатацию, если в ней не предусмотрено искусственное выравнивание потенциалов.

Монтаж выравнивающей шины

Соединение с элементами, не имеющими специальных контактов для подключения, производится с помощью хомутов, зажимов

Шины ШДУП обычно размещаются в коробках, которые различаются по способу установки на элементах конструкции. Они могут размещаться в следующих местах:

  • в полостях прилегающих стенных простенков;
  • непосредственно в самих стенах.

Кроме того, они нередко выполняются в виде настенного крепления. Их установка и закрепление в элементах стенных конструкций предусматривается еще на этапе строительства. Конкретное место размещения коробки с шиной выбирается согласно заранее составленной схеме и с учетом того, чтобы к ним имелся свободный доступ. Это необходимо для контроля их состояния и обслуживания.

В уже построенном и эксплуатируемом строении устанавливаются коробки в открытом исполнении, доступные для проведения необходимых электромонтажных операций. Место их установки выбирается с тем расчетом, чтобы длина сборных проводников и заземляющей шины была минимальной. Это позволит сэкономить на расходных материалах.

Обустройство надежной системы выравнивания потенциалов на любом действующем объекте является гарантией защиты работающих или проживающих в нем людей от удара электрическим током.

Что такое уравнивание потенциалов? Вводная информация

Рис. 1 – шина уравнивание потенциалов, внешний вид

Шина системы уравнивания потенциалов предназначена для объединения всех открытых проводящих частей, которые доступны для прикосновения.


Рис. 2– шина уравнивание потенциалов, габаритные размеры

Для подключения:

— 7 проводников сечением 2,5 – 16 мм2

— 1 проводника диаметром 7 – 10 мм

— 1плоского проводника размером — 30×3,5 мм или диаметром 8 – 10 мм

Рис. 3 – шина уравнивание потенциалов, внешний вид

Материал шины Сечение Артикул
латунь 50 мм2 H10501

При помощи шины подключаются все проводники системы уравнивания потенциалов с целью обеспечения электробезопасности.

Может быть применена для основной и дополнительной системы уравнивания потенциалов

Согласно ПУЭ осуществляется одна из мер снижения защиты при косвенном прикосновении.

1.7.82.
Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (рис. 1.7.7):
1) нулевой защитный
РЕ-илиPEN-проводник питающей линии в системеTN;
2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах
ITиТТ;
3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

Читайте также:
Электрический щиток в частном доме: вводный, распределительный, на даче, расключение

4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.

Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

5) металлические части каркаса здания;

6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине
РЕщитов питания вентиляторов и кондиционеров;

1.7.83.
Системадополнительного уравнивания потенциаловдолжна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системеTNи защитные заземляющие проводники в системахITиТТ,включая защитные проводники штепсельных розеток.
Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям
1.7.122к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.

Добавить комментарий

Ограничения при уравнивании потенциалов

Монтаж СУП выполняют еще на этапе строительства здания. Однако существует ограничение по ее применению в уже имеющихся постройках. В домах с системой заземления TN-C, с объединенным PEN-проводником, выполнять дополнительное уравнивание потенциалов категорически запрещено. В противном случае, при обрыве нулевого провода, возникает опасность поражения электрическим током остальных жильцов, не сделавших ДСУП. Как правило, это ограничение касается многоэтажных зданий старого жилого фонда. Проблема решается при возможности перехода на систему заземления TN-C-S: для чего на ГЗШ в вводно-распределительном устройстве здания PEN-проводник разделяют на PE и N проводники, выполняют контур заземления и соединяют его с главной заземляющей шиной медным проводом. Существующая в настоящее время тенденция проводить коммуникации (водопровод и канализацию) пластиковыми трубами, не требует объединение их в систему уравнивания потенциалов. Замена в уже имеющейся ДСУП металлических труб на токонепроводящие пластиковые, приводит к нарушению электрической связи с заземляющей шиной всех остальных металлических элементов помещения (батарей, полотенцесушителей и пр.), делая их потенциально опасными для человека в случае одновременного прикосновения.

Назначение и устройство ШДУП

Дополнительная система уравнивания электрических потенциалов охватывает следующие обязательные элементы:

  • Все без исключения приборы, расположенные в помещениях повышенной влажности – в ванных комнатах, на кухнях, в подвалах и чердаках частных строений – и подлежащие заземлению.
  • Элементы металлических конструкций, непосредственно примыкающие к этим помещениям и выходящие за их планировочные границы.
  • Нулевые проводники системы заземления. К ним подключаются все остальные выравнивающие отводы.

В случае отсутствия на данном ответвлении нулевых N проводников вся система подключается к РЕ шине, установленной в распределительном шкафу на вводе в здание.

Данная процедура также распространяется на нагревательные шины системы «теплый пол», наглухо замуровываемые в бетонные покрытия. Перед их монтажом потребуется закрыть комплект стальных трубок металлической сеткой, которая впоследствии подсоединяется к системе, в которой предусмотрена шина ШДУП. Для обеспечения дополнительной защиты в цепях питания нагревательных приборов рекомендуется устанавливать УЗО на ток до 30 мА (смотрите п. 7.1.88 ПУЭ).

Способы соединения элементов, подключаемых к шинам ШДУП типа У4, бывают самыми различными. Широко практикуются следующие типовые схемы:

  • радиальный способ подключения к элементам уравнивания потенциалов;
  • подключение шлейфом, обеспечивающим непрерывность цепи выравнивания.

В любом случае такие коммутации выполняются с использованием специального сборного узла уравнивания потенциалов – для этих целей применяется коробка ШДУП. Эта конструкция представляет собой своеобразную сборку нескольких проводников в единую проводящую систему, подключаемую к нулевой шине распределительного шкафа.

Параметры проводников ДСУП

Для системы дополнительного уравнивания потенциалов подходят только специально предназначенные для этих целей проводники. Согласно положениям ПУЭ (смотрите п. 1.7.138) их характеристические размеры должны удовлетворять следующим требованиям:

  • при соединении двух собственных проводящих частей оборудования в качестве основного выбирается сечение меньшего из защитных проводников, подсоединяемых к заземляемым частям;
  • при соединении собственных и сторонних проводящих элементов оборудования или приборов за основу берется половина сечения защитного проводника, подключаемого к открытой части заземляющего контура.

В соответствии с пунктом 1.7.126. ПУЭ защитные проводники изготавливаются из того же материала, что и фазные, а их сечения строго регламентируются.

  • она должна быть равной 2,5 мм2 при условии надежной механической защиты от деформаций и других посторонних воздействий;
  • ее значение достигает 4 мм2 в случае отсутствия необходимой защищенности.

Общая схема ДСУП помимо всего перечисленного включает в свой состав элементы защиты от молний и грозовых разрядов.

Устройство и назначение шины дополнительного уравнивания потенциалов

Под выравниванием или уравниванием потенциалов понимается уменьшение разности электрических напряжений между доступными для человека открытыми частями электрооборудования. Оно применимо к таким элементам защитных систем как заземляющие N и РЕ – проводники, а также шины типа РЕN, которые с этой целью также соединяются посредством металлических перемычек. Основное назначение этой электротехнической процедуры – избавиться от опасных разностей потенциалов и предотвратить возможность поражения человека электрическим током. На практике это означает, что все проводящие части оборудования на стороне потребителя, а также используемые в качестве заземления элементы строительных конструкций электрически соединяются между собой.

Дополнительная система (ДСУП)

С основной системой уравнивания потенциалов (ОСУП) мы разобрались. Теперь давайте рассмотрим, что же такое дополнительная система уравнивания потенциалов. ДСУП необходима для обеспечения дополнительной электробезопасности в помещениях с повышенной опасностью, например, ванная комната или душевое помещение.

  • коробки уравнивания потенциалов, сокращенно КУП;
  • проводников уравнивания потенциалов.
Читайте также:
Утечка тока: защита, опасность, признаки, причины и способы устранения

Как монтируется ДСУП?

  1. В первую очередь необходимо определиться с местом установки коробки уравнивания потенциалов (КУП).
  2. Далее нужно соединить шину PE вводного электрического щитка (квартиры, дачи) с шиной PE, расположенной в коробке уравнивания потенциалов (КУП). Делается это медным проводом сечением 6 кв.мм.
  3. Третьим шагом, согласно ПУЭ-7, будет соединение всех металлических конструкций ванной комнаты:
      отопление;
  4. холодный водопровод;
  5. горячий водопровод;
  6. ванна или душевая кабина.
  7. Защитные проводники уравнивания потенциалов от заземленных конструкций прокладываем и подключаем к шине PE в коробке уравнивания потенциалов (КУП). Крепление защитных проводников уравнивания потенциалов к трубам можно производить с помощью металлических хомутов.
  8. Также дополнительному заземлению подлежат все розетки, установленные в ванной комнате.

Контроль качества

Сечение защитных проводников уравнивания потенциалов выполняются медным проводом сечением 2,5 — 6 кв. мм.

После проведения электромонтажа системы уравнивания потенциала необходимо пригласить специалистов электролаборатории для проведения следующих электрических измерений:

  • измерение сопротивления заземления;
  • проверка наличия цепи между заземляемыми конструкциями и заземляющей шиной PE в коробке (КУП).

Это была вводная информация о системе уравнивания потенциалов. Если у вас возникли уточняющие вопросы, задавайте их в комментариях.

Что такое уравнивание потенциалов

Что такое разность потенциалов, и почему она опасна для человека? Любой металлический предмет большого размера (водопроводная труба, радиатор отопления, ванна, корпус холодильника) является хорошим проводником электрического тока. Даже без прямого контакта с источником напряжения, на поверхности этих предметов может возникнуть наведенный электрический ток, по аналогии с шаговым напряжением.

Как это работает

Предположим, что в вашей квартире все розетки и электроприборы заземлены. В теории вы чувствуете себя в безопасности. Ваш сосед снизу, проводя ремонт, заменил канализационную трубу с чугунной на пластиковую. Теперь между вашей чугунной ванной и физической землей отсутствует надежная электрическая связь. У соседа пробило изоляцию в люстре, и через влажный пол вашей ванной комнаты, потенциал порядка 100 вольт появился в ванной с водой.

Поскольку в канализационном стоке пластиковая вставка, замыкания на землю не произошло, и защитный автомат не сработал. Весь потенциал накопился в вашей ванной. Вы, находясь в воде, прикасаетесь к смесителю. Через стальные трубы водопровода, он имеет надежную электрическую связь с грунтом. Вы получаете гарантированное поражение электротоком.

Почему так произошло?

Любой проводник содержит в себе электроны. Пока нет разницы в потенциалах на концах проводника, электроны стоят на месте, и электроток не протекает. В описанной ситуации, труба водопровода имеет нулевой потенциал по всей длине. Ванна с водой, по причине распространения напряжения от неисправной проводки этажом ниже, через отрезок чугунной трубы, имеет потенциал 100 вольт. Эти предметы между собой не соприкасаются, поэтому электрического тока нет.

После касания одновременно ванной под напряжением и фактически заземленного смесителя, по вашему телу протекает электрический ток. Человек на 80% состоит из воды, поэтому он вполне себе неплохой проводник. Электроны просто устремляются от точки с меньшим потенциалом, к точке с большим потенциалом. Поэтому уравниванию потенциалов в ванной комнате следует уделить особое внимание.

Справедливости ради, если бы вы просто оказались с ванной под напряжением (ничего не касаясь), и так же из нее удалились, никакого поражения электротоком не было. Вы никогда не задавались вопросом, почему птицы, сидящие на проводе ЛЭП с напряжением свыше 1000 вольт, не погибают от удара током? Потому, что у них такой же потенциал, как у провода: 1000 вольт. Они не касаются других проводов, разницы потенциалов нет, соответственно, нет и электротока через их тушки.

Еще один пример. Вставьте в отключенную розетку кусок провода (в фазу), и свободно подвесьте его, чтобы он не касался стены и пола. Подайте напряжение — ничего не произойдет. Тем не менее по всей длине провода есть потенциал 220 вольт. Стоит соединить провод с любым предметом, у которого потенциал относительно «земли» ниже, через соединитель (например, человека), потечет ток.

Отсюда вывод: любые предметы, которые в обычных условиях не находятся под напряжением (за исключением аварийных ситуаций), всегда должны иметь равный потенциал. В случае с жилыми помещениями — равный нулю. Для этого, все металлические элементы жилого дома, включая арматуры в стенах, соединяются с контуром заземления еще на этапе строительства.

Это называется: основная система уравнивания потенциалов (ОУП). Вблизи каждого здания расположена главная заземляющая шина (ГЗШ), надежно (обычно с помощью сварки) соединенная с заземлителем (контуром). Она периодически проверяется специальными службами (со временем может рассыпаться от коррозии), и монтируется еще на этапе закладки фундамента.

Можете быть уверены, что все металлические предметы вашей многоэтажки имеют электрический контакт с ГЗШ. Сразу после ввода в эксплуатацию, контур уравнивания потенциалов работает безупречно. Это требование Правил устройства электроустановок соблюдается всегда. Пока не начинаются ремонты в квартирах.

В чем опасность

  • Участки систем отопления и водоснабжения меняются на полипропиленовые трубы. Пропадает физическая связь с заземлителем.
    Надеяться на воду в трубах нельзя. Сегодня она есть, а завтра труба будет сухой.
  • Сосед решил отмотать показания счетчика, и подключил нуль к своей батарее отопления. По всей системе появился потенциал: от 220 вольт вблизи квартиры соседа, до нуля в районе подключения трубопровода к главной заземляющей шине.
  • У кого-то установлен бойлер без заземления, и он пробивает фазу в бак с водой. Пара ближайших этажей, получает в кранах с водой напряжение до 110 вольт.
  • «Продвинутый» сосед электрик организовал заземление электроплиты на стояк с горячей водой (он действительно имеет хороший контакт с грунтом, к тому же конструктивно соединен с ГЗШ). А после аварии, на втором этаже заменили кусок стального стояка, на пластик. У соседа «электрика» коротнула фаза на корпус электропечи, и весь подъезд выше 2 этажа получил на стояке потенциал более 127 вольт.
Читайте также:
Электросчетчик «Матрица»: устройство, однофазный и трехфазный счетчики

Вы скажете, что это все незаконно, и запрещено? Да, это так.

Но это логика пешехода, который видит несущийся на него автомобиль, и продолжает находиться на переходе, уповая на ПДД. Пешехода собьют, водителя обязательно накажут. Кому от этого станет легче?

Не следует надеяться на то, что вокруг вас все придерживаются Правил устройства электроустановок. Поэтому организуем дополнительное уравнивание потенциалов.

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.

Создание системы дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП)

  • Система ДУП не может функционировать без наличия в том же помещении шины защитного заземления. Мало того, использование системы без заземляющего контура опасно! Рабочий нуль также не может быть использован в качестве рабочего заземления.
  • Дополнительное уравнивание потенциалов работает в паре с системой ОУП. При отсутствии последней — выполняет ее функции.
  • Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП должна объединить в единый контур все электроприборы с металлическим корпусом, розетки, сантехническое оборудование (систему водоснабжения, ванну, мойку) и систему отопления.Только в этом случае обеспечивается утечка тока в «землю» не через тело человека, а по шине ДУП.
  • К системе также подключаются конструкционные элементы помещения, выполненные из токопроводящих материалов: металлические дверные коробки, заново уложенная арматура (например, при ремонте полового покрытия), металлические профили для гипсокартона, и прочее.
  • Каждый элемент подключается к шине неразрывным проводником без возможности разъединить электрическую связь: установка коммутационной аппаратуры (выключатели, автоматы защиты) запрещена.
  • Все элементы подключаются параллельно, недопустимо организовывать последовательный шлейф.

Уравнивание потенциалов в ванной комнате производится со всеми элементами, находящимися в помещении санузла. Даже если входящая труба уже соединена с ШДУП или ШОУП.

Соединение с элементами, не имеющими специальных контактов для подключения, производится с помощью хомутов, зажимов.

Организация системы ДУП в частном доме может не производиться, при строительстве и организации энергоснабжения должна быть установлена основная система уравнивания потенциалов. Для обеспечения безопасности, следует смонтировать дополнительную систему в ванной комнате.

Видео по теме

Система уравнивания потенциалов

Современные многоквартирные дома оборудованы различными инженерными системами и многочисленными бытовыми приборами, металлические элементы которых служат проводниками электрического тока и обладают своим потенциалом. При нормальной эксплуатации потенциал близок к нулю и не отличается от потенциала поверхности и других окружающих предметов. При аварии, например повреждении изоляции или заносе потенциала по трубам, потенциал проводящих частей может повышаться до нескольких сотен вольт. При одновременном прикосновении человека к двум предметам с разными потенциалами, возникает опасность поражения его электрическим током. Причиной возникновения напряжения на металлических токопроводящих частях может быть не только поврежденная изоляция, но и статическое электричество, а так же блуждающие токи систем заземления. В случае протекания через заземляющее устройство электрического тока, оно так же оказывается под напряжением и не гарантирует достаточный уровень безопасности.
Надёжную защиту обеспечивает система уравнивания потенциалов (СУП), организованная по принципу электрического соединения всех доступных для прикосновения токопроводящих частей здания с нулевым защитным проводником РЕ. В данном случае, потенциально опасные металлические элементы будут иметь одинаковый потенциал, что снижает вероятность удара током, при одновременном прикосновении к ним.

Нормирование системы уравнивания потенциалов

Согласно п. 1.7.32 ПУЭ, под защитным уравниванием потенциалов понимают электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Систему уравнивания потенциалов (СУП) используют для устранения разности напряжений всех проводящих элементов и конструкций здания, а так же относящихся к нему инженерных сетей и коммуникаций между собой и заземляющим устройством, путем их объединения в единый контур с использованием защитных проводников.
Защитные проводники могут находиться в составе линий электроснабжения здания или прокладываться отдельно. Подключение каждого токопроводящего элемента необходимо выполнять отдельным проводом, с помощью болтовых соединений, зажимов или сварки, с обязательным соблюдением условий доступности для осмотра и проведения испытаний, а так же защиты от механических повреждений и коррозии. Соединения не должны выполняться пайкой.
В составе СУП отдельного здания различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Правила по их выполнению определены в следующих нормативных документах:

  1. Стандарт МЭК 364-4-41; ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения;
  2. ГОСТ Р. 50571.1-93 Электроустановки зданий. Основные положения;
  3. ГОСТ Р. 50571.2-94 Электроустановки зданий. Основные характеристики;
  4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ 7-го издания).

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.
Читайте также:
Кабельканалы для электропроводки: гибкий, формы, материалы и классификация

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.

Дополнительная система уравнивания потенциалов

В зонах повышенной опасности поражения людей электрическим током, таких как, ванная, сауна, кухня или душевая, следует выполнять дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП), для обеспечения достаточного уровня электробезопасности в случае возникновения аварийной ситуации. Система дополнительного уравнивания потенциалов соединяет между собой все одновременно доступные для прикосновения открытые и сторонние проводящие части, нулевые и заземляющие защитные проводники всего оборудования (в зависимости от типа системы), включая защитные проводники штепсельных розеток. см. п. 1.7.83 ПУЭ. Схема соединений ДСУП изображена на рисунке ниже.

Система уравнивания потенциалов в ванной комнате

Как видно из схемы, все потенциально опасные проводящие конструкции подсоединяют к клеммной коробке (шине) в коробке уравнивания потенциалов, что позволяет организовать ДСУП, не протягивая защитные проводники от каждого элемента к распределительному щитку квартиры (дома).
Изготавливают шину ДСУП из меди сечением не менее 10 мм 2 , подключая к ней шесть разъемов и более.
КУП соединяют с шиной заземления вводного распределительного щитка с использованием медного защитного PE-проводника сечением 6 мм 2 , заземляя таким образом все металлические части помещения. Обязательному подключению к ДСУП подлежат и выходящие за пределы помещений сторонние проводящие элементы.
В домах нового жилого фонда проводники СУП прокладываются на этапе строительства, совместно с монтажом электропроводки. В случае их отсутствия, по каким либо причинам, проводники возможно уложить самостоятельно, прорезав для этого в стяжке пола узкие канавки. Перед началом работ необходимо убедится, что в полу нет других коммуникаций. Проводники соединяют с заземляемыми объектами болтовыми соединениями, хомутами или привариванием контактных лепестков, что обеспечивает наличие прочной металлической связи между ними.
ДСУП выполняют с использованием специально предусмотренных проводников или применяют открытые и сторонние токопроводящие элементы, соответствующие требованиям п. 1.7.122 ПУЭ к защитным проводникам. см п. 1.7.83 ПУЭ. При условии отсутствия механического воздействия, требуемое сечение для проводников составляет 2,5 мм 2 и более. При возможном механическом воздействии используют проводники сечением 4 мм 2 и более. Соединение двух открытых проводящих элементов выполняют проводником сечением не менее сечения меньшего из подключенных к ним защитных проводников. Сечение проводников ДСУП, соединяющих открытую и стороннюю проводящие части, должно быть не меньше половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части. см. п. 1.7.138 ПУЭ.

Ограничения при уравнивании потенциалов

Монтаж СУП выполняют еще на этапе строительства здания. Однако существует ограничение по ее применению в уже имеющихся постройках. В домах с системой заземления TN-C, с объединенным PEN-проводником, выполнять дополнительное уравнивание потенциалов категорически запрещено. В противном случае, при обрыве нулевого провода, возникает опасность поражения электрическим током остальных жильцов, не сделавших ДСУП. Как правило, это ограничение касается многоэтажных зданий старого жилого фонда.
Проблема решается при возможности перехода на систему заземления TN-C-S: для чего на ГЗШ в вводно-распределительном устройстве здания PEN-проводник разделяют на PE и N проводники, выполняют контур заземления и соединяют его с главной заземляющей шиной медным проводом. Существующая в настоящее время тенденция проводить коммуникации (водопровод и канализацию) пластиковыми трубами, не требует объединение их в систему уравнивания потенциалов. Замена в уже имеющейся ДСУП металлических труб на токонепроводящие пластиковые, приводит к нарушению электрической связи с заземляющей шиной всех остальных металлических элементов помещения (батарей, полотенцесушителей и пр.), делая их потенциально опасными для человека в случае одновременного прикосновения.

Заключение

Современные нормы и правила строительства уделяют особое внимание правильности монтажа системы уравнивания потенциалов. Её первым делом осматривают и проверяют на соответствие проектной документации при сдаче дома в эксплуатацию. Электробезопасность обеспечивают путём организации электрического соединения всех доступных для прикосновения проводящих частей здания с ГЗШ при помощи РЕ-проводников. ОСУП дополняется системой уравнивания потенциалов в зонах с повышенной опасностью поражения электрическим током.
Важно помнить, что выполнение ДСУП возможно только в домах с системами заземления с раздельной прокладкой PE и N проводников. К ним относится современная система заземления TN-S, а так же модернизированная система до схемы TN-C-S.
При монтаже СУП обязательно обеспечение прочной металлической связи между её элементами, подключенными по радиальной схеме с соблюдением требуемого сечения защитных проводников.

Читайте также:
Электрощиток в квартире: порядок установки, для 1- и 2-х комнатных квартир

Система уравнивания потенциалов

Что такое система уравнивания потенциалов и для чего она нужна?

Согласно ПУЭ * (п.1.7.32.): Уравнивание потенциалов — это электрическое соединение проводящих частей * для достижения равенства их потенциалов.

Для чего же нужна система уравнивания потенциалов? Что бы разобраться представим схему электроснабжения ванной комнаты:

Из приведенной выше схемы видно, что ток, при включении стиральной машины в розетку, проходит через ее электродвигатель и возвращается обратно в сеть через N-шину по нулевому проводу. От той же N-шины выполнено заземление (зануление) корпуса стиральной машины, это необходимо для того, что бы в случае повреждения изоляции в стиральной машине и замыкании на ее корпус произошло отключение напряжения аппаратом защиты. Но т.к. корпус стиральной машины подключен к той же N-шине по которой протекает ток через нулевой провод, возникает опасность перетекания тока от нулевого провода через N-шину к корпусу стиральной машины и появлении на нем электрического потенциала.

Справочно: За направление движения тока условно принимается направление электрической энергии — от генератора, к потребителю.

Как известно напряжение (обозначается буквой U) — это разница потенциалов двух точек (обозначаются буквами φ1 и φ2):

Например, в нашем случае, фазный провод имеет потенциал φ1=220 Вольт, а нулевой провод имеет потенциал φ2=0 Вольт, тогда напряжение между фазным и нулевым проводом (напряжение сети) будет равно:

U=220 — 0 =220 Вольт

Кроме нулевого провода нулевой потенциал так же имеют все проводящие конструкции здания имеющие контакт с землей, например: система отопления, металлические трубы подачи горячей и холодной воды, металлическая газовая труба, арматура здания и т.д.

Представим ситуацию: на корпусе стиральной машины, в результате изображенного на вышеуказанной схеме подключения, появился электрический потенциал, равный, к примеру, 30 Вольт, в это время человек приняв ванну оперся на стиральную машину, потянулся за полотенцем и коснулся полотенцесушителя, который, через систему отопления имеет связь с землей (т.е. его потенциал равен нулю), человек может получить удар током, т.к. ток, как известно, протекает по пути наименьшего сопротивления:

Напряжение между рукам (т.е. между точками «А» и «В») будет равно:

где: φ1 — потенциал на корпусе стиральной машины; φ2 — потенциал на полотенцесушителе

Ток пройдет по корпусу стиральной машины, далее по цепи рука-рука на полотенцесушитель а с него по системе отопления в землю, кроме того ток так же может пройти по цепи рука-нога, т.к. пол в ванной, как правило, так же является токопроводящим.

Для того что бы предотвратить такое развитие событий и применяется система уравнивания потенциалов:

В данном случае, даже при возникновении вышеизложенной ситуации с появлением электрического потенциала на корпусе стиральной машины, потенциал той же величины возникнет на всех проводящих конструкциях и следовательно напряжение между любыми точками здания будет равным нулю.

Например, на корпусе стиральной машины появился потенциал φ1 = 30 Вольт, в этом случае на всех проводящих конструкциях ванной комнаты через систему уравнивания потенциалов, появится потенциал той же величины φ2 = 30 Вольт. Напряжение в этом случае будет равно:

U= φ1 — φ2= 30 — 30 = 0 Вольт

2. Устройство системы уравнивания потенциалов.

Система уравнивания потенциалов (СУП) делится на основную (ОСУП) и дополнительную (ДСУП).

2.1 Устройство основной системы уравнивания потенциалов.

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) выполняется, как правило при новом строительстве либо реконструкции здания и должна предусматривать подключение к главной заземляющей шине (PE-шина) следующие проводящие части * (согласно п. 1.7.82. ПУЭ):

1) нулевой защитный проводник питающей линии;

2) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

3) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.

Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

4) металлические части каркаса здания;

5) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

6) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;

7) заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

8) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.

Подключение проводящих частей основной системы уравнивания потенциалов должно выполняться по радиальной схеме, т.е. к каждой проводящей части должен идти отдельный заземляющий проводник от PE-шины.

Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм 2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных — 6 мм 2 , алюминиевых — 16 мм 2 , стальных — 50 мм 2 . (п.1.7.137 ПУЭ)

Читайте также:
Что такое УЗО в электрике: описание, разновидности и особенности выбора

Как видно на представленной выше схеме все проводящие части входящие в состав основной системы уравнивания потенциалов подключаются к Главной Заземляющей Шине (ГЗШ) отдельными проводниками, а сама ГЗШ должна быть заземлена путем ее присоединения к заземляющему контуру.

Внутри вводных электрощитков в соответствии с п. 1.7.119. ПУЭ в качестве ГЗШ должна использоваться PE шина. Как это выглядит разберем на примере подключения к ОСУП газовой трубы частного жилого дома:

Для подключения проводников системы уравнивания потенциалов к трубам применяют специальные хомуты:

2.2 Устройство дополнительной системы уравнивания потенциалов.

Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДСУП) должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток. (п. 1.7.83. ПУЭ)

Таким образом ДСУП является обязательной для помещений с повышенной опасностью в отношении поражения человека электрическим током, в которых имеется возможность одновременного прикосновения человека к открытым проводящим частям стационарного электрооборудования с одной стороны и сторонней проводящей частью — с другой.

Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитными проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе.Нагревательные элементы, замоноличенные в пол, должны быть покрыты заземленной металлической сеткой или заземленной металлической оболочкой, подсоединенными к системе уравнивания потенциалов. В качестве дополнительной защиты для нагревательных элементов рекомендуется использовать УЗО на ток до 30 мА (п. 7.1.88. ПУЭ).

ВАЖНО!: Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов. (п. 7.1.88. ПУЭ).

Таким образом дополнительная система уравнивания потенциалов предназначена для дополнения основной системы уравнивания потенциалов и не должна выполняться при ее отсутствии.

Подключение проводящих частей дополнительной системы уравнивания потенциалов может выполняться как по радиальной схеме, так и шлейфом по магистральной схеме с обеспечением непрерывности соединяющего проводника. При этом подключение, как правило выполняется через КУП — коробку уравнивания потенциалов.

КУП предназначена для подключения к одному проводнику системы уравнивания потенциалов нескольких проводящих частей. КУП имеет следующий вид:

Пример дополнительной системы уравнивания потенциалов (в данном случае газовая колонка подключена к электросети, т.е. условно принимаем, что она является стационарным электроприбором):

Присоединение проводников ДСУП:

Для системы дополнительного уравнивания потенциалов могут быть использованы отдельные специально предусмотренные проводники.

Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов (п. 1.7.138 ПУЭ):

  • при соединении двух открытых проводящих частей* — сечения меньшего из защитных проводников, подключенных к этим частям;
  • при соединении открытой проводящей части и сторонней проводящей* части — половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части.

При этом в соответствии с пунктом 1.7.126. ПУЭ наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников должны соответствовать следующим значениям:

ПРИМЕЧАНИЕ: Площади сечений защитных проводников приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.

Минимальные сечения медных проводников дополнительного уравнивания потенциалов, не входящих в состав кабеля, должны быть следующими (п. 1.7.127 ПУЭ):

  • 2,5 мм 2 — при наличии механической защиты;
  • 4 мм 2 — при отсутствии механической защиты.

Общая схема уравнивания потенциалов здания будет иметь следующий вид:

М — открытая проводящая часть; С1 — металлические трубы водопровода, входящие в здание; С2 — металлические трубы канализации, входящие в здание; С3 — металлические трубы газоснабжения с изолирующей вставкой на вводе, входящие в здание; С4 — воздуховоды вентиляции и кондиционирования; С5 — система отопления; С6 — металлические водопроводные трубы в ванной комнате; С7 — металлическая ванна; С8 — сторонняя проводящая часть в пределах досягаемости от открытых проводящих частей; С9 — арматура железобетонных конструкций; ГЗШ — главная заземляющая шина; Т1 — естественный заземлитель; Т2 — заземлитель молниезащиты (если имеется); 1 — нулевой защитный проводник; 2 — проводник основной системы уравнивания потенциалов; 3 — проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов; 4 — токоотвод системы молниезащиты; 5 — контур (магистраль) рабочего заземления в помещении информационного вычислительного оборудования; 6 — проводник рабочего (функционального) заземления; 7 — проводник уравнивания потенциалов в системе рабочего (функционального) заземления; 8 — заземляющий проводник

Плакат-памятка по устройству системы уравнивания потенциалов.

ПУЭ — Правила устройства электроустановок

Проводящая часть — часть, которая может проводить электрический ток. (Согласно п. 1.7.7. ПУЭ)

Открытая проводящая часть — доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции. (Согласно п. 1.7.9. ПУЭ)

Сторонняя проводящая часть — проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки. (Согласно 1.7.10. ПУЭ)

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: