Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение и устройство коробки уравнивания потенциалов

Коробка уравнивания потенциалов

В многоквартирных домах существует множество металлических предметов – проводников электрического тока. К ним относятся системы отопления, водоснабжения, короба вентиляции, корпуса электроприборов и другие конструктивные элементы. Всем известно, что между ними существует связь. При утечке тока возникает реальная опасность для человека, которая устраняется разными способами. Наиболее эффективной считается система, в состав которой входит коробка уравнивания потенциалов. Она защищает от поражения электрическим током, позволяет избежать травматизма и других негативных последствий.

Для чего нужно выравнивать потенциалы

Прежде чем подробно рассматривать данную систему, следует разобраться с понятиями электрического потенциала и тока. Их физические свойства наглядно видны на примере обычного проводника. Когда он находится в состоянии покоя, все заряженные частицы – положительные и отрицательные – равномерно заполняют его внутреннюю структуру.

Коробка уравнивания потенциалов

Каждый источник тока имеет на одном из полюсов недостаточное количество электронов, а на другом – избыточное. При подключении к нему проводника, все электроны, находящиеся внутри, станут перемещаться в определенном направлении с целью выравнивания этого недостатка и избытка. Такое движение называется электрическим током, а разница в электронах известна как положительный и отрицательный электрический потенциал.

При неизменной разнице потенциалов движение электронов будет происходить в одном направлении, поэтому ток считается постоянным. Если же наблюдается частая смена мест положительного и отрицательного потенциалов, то такой ток будет называться переменным. В домашней сети такие изменения происходят 50 раз в секунду, то есть частота переменного тока составляет 50 Гц.

Все проводники, по которым протекает электрический ток, защищены изоляцией, исключающей любые контакты с окружающими предметами. Это касается всех металлических элементов, деталей и конструкций, обладающих нулевым электрическим потенциалом, по которым не должен течь ток. В идеальном варианте все они работают автономно и не представляют опасности для окружающих.

Однако довольно часто возникают ситуации, в квартире или в частном доме, связанные с утечками тока. Например, в результате аварии произошло соприкосновение токоведущего провода и батареи. В этом случае ток проникает во всю систему отопления, что приводит к изменению электрического потенциала металлического радиатора.

Подобная ситуация может привести к различным вариантам дальнейшего развития событий:

  • Человек стоит на полу в обуви, не проводящей ток. В этом случае ничего не произойдет, и поражения током не будет.
  • При нахождении на заземленном полу, человек неизбежно получает удар током. Для подобных ситуаций предусмотрено УЗО – устройство защитного отключения.
  • Человек стоит на изолированном полу, одновременно касаясь металлической трубы и батареи, находящейся под напряжением. Каждая из этих конструкций обладает разным электрическим потенциалом и ток начнет протекать через тело. Именно в этот момент человек получает электротравму. Для борьбы с этим явлением и предусмотрена система для выравнивания потенциалов.

С этой целью все типы элементов из металла и защита приборов и оборудования, которые не должны быть под напряжением, соединяются в единую цепь. При возникновении аварийной ситуации все они будут иметь одинаковый потенциал. Даже, если напряжение составит 220 вольт, удара током не произойдет, важно, чтобы под ногами человека была изолированная поверхность.

Устройство и работа ОСУП

В качестве главного защитного элемента выступает ОСУП – основная система выравнивания потенциалов. Типовая схема включает в себя следующие части:

  • Заземляющее устройство – контур заземления. .
  • Защитные проводники РЕ.
  • Проводники уравнивания потенциалов.

Для установки главной шины заземления или шины РЕ используется вводно-распределительный щит здания. В свою очередь, шина соединяется со стальной полосой, подключенной к контуру заземления. Помимо этого, к ГЗШ дополнительно выполняется подключение PEN-проводника кабельной линии на входе в случае использования системы заземления TN-C-S или РЕ-проводник при подключении заземляющей системы TN-S. Сюда же подсоединяются и РЕ-проводники, соединяемые с группами разных проводок и РЕ-проводники, входящие в систему для выравнивания потенциалов.

Основная система уравнивания потенциалов имеет свои особенности подключения и эксплуатации:

  • Запрещается соединять РЕ-проводники и нулевые рабочие провода (N) на всем протяжении линии, от начала главной заземляющей шины.
  • При подключении к заземленным конструктивным элементам здания должна использоваться радиальная схема соединения. В таких случаях всем заземляемым частям здания будут соответствовать собственные проводники, выравнивающие потенциалы. Сами уравнивающие РЕ-проводники запрещается соединять с помощью шлейфов.
  • Работа проводов защиты осуществляется непрерывно. Поэтому в цепи с такими проводниками нельзя устанавливать какую-либо защитную коммутационную аппаратуру.

В процессе эксплуатации ОСУП иногда возникают проблемы технического характера. Например, в последнее время многие хозяева квартир осуществляют замену металлических труб пластиковыми. В результате использования пластика происходит разрыв защитной цепочки, препятствующий выравниванию, и разность потенциалов возникает хаотически и бесконтрольно между любыми участками и коммуникациями.

Другая проблема основной системы заключается в существенных различиях электрического потенциала одной и той же трубы на разных этажах многоэтажного дома. То есть напряжение на первом этаже будет выше, чем на последнем, в связи с чем может сложиться ситуация, представляющая опасность для организма человека. Поэтому кроме главной, создается еще одна система уравнивания потенциалов, устанавливаемая в индивидуальном порядке во всех квартирах.

Читайте так же:
Что такое смарт розетка и где она используется

Назначение и особенности эксплуатации ДСУП

Данная система органично дополняет ОСУП и обеспечивает дополнительную электробезопасность в душах, ванных и прочих объектах, представляющих повышенную опасность.

Например, в дополнительную систему, предназначенную для ванной комнаты, входят такие конструктивные элементы и оборудование:

  • Трубы водопровода и канализации.
  • Короб вентиляции, при ее наличии.
  • Полотенцесушитель, корпуса ванн или душевых кабин.
  • Для соединения и подключения используются проводники и коробка уравнивания потенциалов.

Для подключения каждого объекта, входящего в систему, используется медный проводник с одной жилой. Его свободная часть заводится в коробку уравнивания потенциалов и соединяется с клеммой.

Система уравнивания потенциалов — назначение и устройство

Как видно из названия, система служит для получения одинакового потенциала на всех токопроводящих частях, доступных для прикосновения. Такое решение минимизирует риск поражения электротоком. Чтобы сформировать такую систему, необходимо все металлические части конструкции подсоединить к ГЗШ — главной заземляющей шине, чтобы оттуда опасный для человека потенциал беспрепятственно стекал в грунт.

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.

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.

Разница между уравниванием и выравниванием потенциалов

В первом случае речь идет о ликвидации малейшей разницы между токопроводящими поверхностями, доступными для прикосновения человеком. Уравнивание потенциалов имеет отношение к проводникам либо отдельным электроустановкам. Во втором случае имеется в виду уменьшение разности потенциалов на большой площади. Например, бетонный пол в цеху, соединение арматуры в ж/б конструкциях с ГЗШ.

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.
Читайте так же:
Критерии выбора и технические характеристики беспроводных звонков

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.

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.

ГЗШ

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.

Коробка уравнивания разности потенциалов

коробка уравнивания потенциалов

В наших квартирах и домах, производственных помещениях и офисах, где мы работаем, полным-полно металлических корпусов и конструкций, во время одновременного прикосновения к которым человек может попасть в зону разности потенциалов. Чтобы такого не произошло потенциалы надо уравнять. Как это сделать практически? Соединить все имеющиеся в здании токопроводящие элементы. Такая система уравнивания потенциалов (СУП) создаёт безопасную для человека среду. Одним из элементов СУП является коробка уравнивания потенциалов (КУП).

Читайте так же:
Модификации и технические характеристики счетчиков электроэнергии «Энергомера»

Об этих СУП и КУП поговорим более подробно, но сначала рассмотрим на практических примерах, что представляет собой разность потенциалов в обычных квартирах и откуда она появляется.

Причины

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

разность 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.

Опасность

Помните со школы? Любой металлический предмет проводит электрический ток. В наших домах подобные предметы повсюду. Это – трубы центральной отопительной системы, холодного и горячего водопровода; батареи и полотенцесушитель; короб вентиляции и водосток; металлический корпус любого электроприбора.

поражение электрическим током при купании в ванной

В общедомовых коммуникациях металлические трубы между собой взаимосвязаны. Рассмотрим простой пример. У нас есть ванная комната, в которой рядом расположены батарея отопления и душевая кабинка. Если вдруг между этими двумя элементами возникает разность потенциалов, а человек в одно время прикоснётся и к батарее, и к душевой кабинке, будет крайне опасно в плане поражения током. В данном случае тело человека сыграет роль перемычки, по которой потечёт электрический ток. Путь его протекания нам известен из законов физики – от потенциала с большим значением к меньшему.

Ещё один типичный пример, если разные потенциалы возникают на трубах водопровода и канализации. Когда на водопроводной трубе появляется токовая утечка, есть вероятность поражения человека во время купания в ванной. Это произойдёт в том случае, если человек стоит в ванной с водой, при этом открывает слив и касается рукой водопроводного крана. Чтобы подобных проблем не возникало, необходимо уравнивание потенциалов.

Ситуация, когда на трубах в жилом доме присутствует напряжение, показана в этом видео:

Для того чтобы уравнивать потенциалы существует две системы, о каждой из них мы поговорим более подробно.

Уравнивание основное

главная заземляющая шина (ГЗШ)

Главной считается основная система уравнивания потенциалов, в сокращённом виде она называется ОСУП. По сути, эта система представляет собою контур, объединяющий несколько элементов:

  • наиболее важный – главную заземляющую шину (ГЗШ), именно на ней соединяются все остальные элементы;
  • всю металлическую арматуру многоэтажного жилого дома;
  • молниезащиту здания;
  • отопительную систему;
  • детали и элементы лифтового хозяйства;
  • короба вентиляции;
  • металлические трубы водоснабжения и отвода воды.

Каждое здание имеет вводное распределительное устройство (ВРУ), в нём устанавливают главную заземляющую шину (ГЗШ). Она подключается на контур заземления при помощи стальной полосы.

Раньше не нужно было беспокоиться, все металлические элементы объединялись, и не возникало предпосылок для разных потенциалов. Если и появлялся какой-то потенциал на трубе, по пути наименьшего сопротивления он спокойно уходил в землю (мы ведь помним, что металл – это отличный токопроводник).

напряжение на трубах в ванной

Сейчас ситуация изменилась, многие жильцы во время ремонтных работ в квартирах меняют металлические водопроводные трубы на полипропиленовые либо пластиковые. За счёт этого общая цепочка разрывается, батареи и полотенцесушители остаются без защиты, потому что пластик не обладает проводящей способностью и не связан с заземляющей шиной. Представьте, что у вас остались металлические трубы, а сосед снизу всё поменял на пластик. При появлении потенциала на ваших трубах ему некуда уходить, путь в землю прерван пластиковыми трубами соседа. Таким образом и происходит возникновение разности потенциалов.

Есть у основной системы небольшая проблема. В многоэтажных зданиях коммуникационные пути очень протяжённые, за счёт этого увеличивается сопротивление проводящего элемента. В величине потенциала на трубах первого и последнего этажей будет ощутимая разница, а это уже представляет собой опасность. Поэтому создаётся дополнительная система уравнивания потенциалов, она монтируется на каждую квартиру индивидуально.

Дополнительное уравнивание

дополнительная система уравнивания потенциалов в ванной

Дополнительная система уравнивания потенциалов (сокращённое название ДСУП), монтируется в санузлах, в ней объединяются такие элементы:

  • металлический корпус душевой кабинки или ванная;
  • вентиляционная система, когда её выход в ванную выполнен коробом металлическим;
  • полотенцесушитель;
  • канализация;
  • металлические трубы водопровода, отопления и газового хозяйства.

А вот тут уже понадобится коробка уравнивания потенциалов. К каждому из вышеперечисленных объектов подсоединяется отдельный провод (одножильный, материал исполнения – медь), его второй конец выводят и подсоединяют в КУП.

Выполнение монтажа

КУП различается в зависимости от того, как конструктивно выполнено здание и куда будет монтироваться сама коробка:

  • в сплошную стену;
  • в полую стену;
  • на стенную поверхность (открытый способ установки).

коробка уравнивания потенциалов

Представляет собой корпус, выполненный из пластика, внутри которого располагается главный элемент – заземляющая шина. Она изготавливается из меди и имеет сечение не менее 10 мм 2 .

К этой шине через имеющиеся на ней разъемы подсоединяются медные провода от объектов водопроводной, отопительной и газовой систем; от находящихся в помещении электроприборов, а также от розеток и осветительных приборов, установленных в ванной комнате.

Читайте так же:
Какую альтернативную электрику можно использовать в частных домах

Подключение проводов к перечисленным элементам происходит за счёт болтовых соединений либо хомутов. Иногда используют специальные контактные лепестки, в этом случае металлическая связь между защищаемым элементом и проводом буде особенно прочной. Чтобы система уравнивания потенциалов в опасных ситуациях работала, нужен надёжный контакт. Поэтому место на трубах, где будет устанавливаться хомут, нужно зачищать до металлического блеска.

монтаж коробки уравнивания потенциалов

Внутренняя шина отдельным медным проводом, называемым защитным РЕ-проводником, соединяется с вводным квартирным щитком, а уже через него подключается непосредственно к ГЗШ. Сечение РЕ-проводника должно быть не менее 6 мм 2 . Важное условие, если вы решите проложить этот провод в полу, он не должен пересекаться с другими кабелями.

Такая коробка является как бы промежуточным звеном между всеми заземляющимися элементами и вводным щитком. Очень удобно, что от каждого элемента достаточно протянуть проводок только на КУП, а не к общему квартирному щиту.

Когда разводка выполнена пластиковыми трубами, в КУП подсоединяются провода от водопроводных кранов и смесителей.

Перед тем, как монтировать СУП, необходимо узнать, как в доме выполнено заземление. Если по системе TN-C (когда в один провод совмещаются защитный проводник РЕ и рабочий ноль N), выполнять уравнивание нельзя. Это вызовет опасность для других соседей, если у них такой системы нет.

Требования

коробка уравнивания потенциалов в душевой

При монтаже КУПа необходимо придерживаться некоторых требований и правил:

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

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

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

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.

Уравнивание потенциалов2

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.

Читайте так же:
Виды фонарей для наружного уличного освещения

Уравнивание потенциалов3

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.

Уравнивание потенциалов4

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.

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.Уравнивание потенциалов5Только 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.Уравнивание потенциалов
  • 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.

Уравнивание потенциалов7

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

Уравнивание потенциалов8

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию