Что такое система уравнивания потенциалов и зачем она нужна

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.

Выравнивание потенциалов в ванной комнате

Поскольку местом особой опасности является ванна комната, организацию схемы выравнивания следует начать с ней. Причины столь высокой электроопасности ванной кроются не только в повышенном уровне влажности, но и в большой концентрации металлических проводников, то есть труб. Установка схемы выполняется следующим образом:

1. Непосредственно в ванной или рядом с ней устанавливается пластиковая коробка с шиной.
2. От каждого металлического предмета (корпусов приборов, труб, светильника, коробки двери, если она из металла), а также от контакта заземления каждой установленной в ванной розетки и выключателя прокладывается отдельный проводник до смонтированной коробки.
3. Провода соединяются путём их надёжного зажимания болтами.
4. Прокладывается один проводник от шины до распределительного щитка и подключается к его заземлению.

Важно знать, что для эффективной работы схемы по выравниванию потенциалов не следует использовать последовательное соединение оборудования — от каждой металлической поверхности или прибора к коробке должен вести отдельный провод. В редких случаях возможно последовательное подключение не более 2 устройств, но без разрыва проводника

В редких случаях возможно последовательное подключение не более 2 устройств, но без разрыва проводника.

Как выполнить дополнительную систему уравнивания потенциалов для ванной комнаты

Система ДСУП предназначена для эффективной работы в схеме TN-C-S или TN-S. Для TN-C ее использовать нельзя.

Особенности эксплуатации помещений повышенной опасности

К таким помещениям предъявляются специальные дополнительные требования, а их пространство условно разделяется на зоны, обладающие разными степенями безопасности.

Наибольшим рискам подвержена зона 0, а минимальным — 3. В нулевой зоне пользование электрическими приборами не разрешается, а в третьей, как исключение, допускается (как исключение) устанавливать электрические розетки в специальном герметичном корпусе с защитой по IP.

Зона 3 отделена от нулевой и первой на 60 см во все стороны. При размещении внутри ее розеток их подключение регламентируется ГОСТом Р 50571.11—96 через УЗО или дифавтоматы либо разделительные трансформаторы.

Состав ДСУП

В комплект системы входят:

• специальная монтажная коробка для коммутации проводников дополнительного уравнивания потенциалов — КДУП;
• сборная шина внутри КДУП;
• соединительные проводники.

Как выполнить монтаж дополнительной системы уравнивания потенциалов

Вначале выбирают удобное для установки и эксплуатации место расположения коробки КДУП.

Затем РЕ проводник, подведенный к квартирному электрическому щитку от внешнего контура заземления, соединяется отдельным электрическим проводником со сборной шиной, расположенной внутри коробки КДУП. Для него выбирается материал медь, а площадь поперечного сечения должна быть не менее 6 мм кв.

Далее сборная шина КДУП по радиальной схеме подключается со всеми металлическими деталями ванной комнаты защитными проводниками:

• системой отопления;
• горячим и холодным водопроводом;
• корпусом ванны либо душевой кабины;
• заземляющими контактами розеток;
• корпусами бытовых стационарных приборов.

Поперечное сечение отходящих от КДУП проводников должен быть не менее 2,5÷6 мм кв. Их материалом выбираем только медь. Чтобы закрепить проводники на трубопроводах можно использовать любые хомуты и стяжки, включая металлические.

После окончания монтажа наступает очень важный момент, связанный с электрическими замерами, позволяющими качественно оценить выполненную работу, возможность стекания опасных потенциалов через собранную схему. Без их проведения и анализа полученных результатов судить об окончании монтажа и отсутствии в нем электрических ошибок схемы нельзя.

Как проверить монтаж дополнительной системы уравнивания потенциалов

Специалисты электротехнической лаборатории по вызову владельца квартиры должны:

• произвести внешний осмотр проведенного монтажа схемы ДСУП, оценить надежность крепления всех элементов;
• проверить электрическую проводимость созданных электрических цепочек ДС УП между заземляемыми металлическими конструкциями и шиной РЕ в квартирном щитке и коробке КДУП;
• измерить электрическое сопротивление заземления.

Результаты замеров должны укладываться в технические нормативы, обеспечивающие безопасное стекание аварийных токов с созданной схемы ДСУП. В противном случае придется улучшать монтаж и выполнять повторные замеры.

Включение схемы ДСУП в работу без проведения электрических замеров может быть причиной несчастного случая.

Рассмотрим это положение на примере плохого контакта или обрыва электрической связи между РЕ проводником квартирного щитка и коробкой КДУП с подключенными к ней всеми токопроводящими металлическими частями ванной комнаты.

В этой ситуации образуется местная система уравнивания потенциалов, а не схема ДСУП. Она не подключена к контуру заземления.

Если в каком-то ее элементе, например, розетке появится опасный разряд аварийного тока, то он моментально распространится по всем составным частям местной СУП. Когда человек, имеющий электрический контакт с потенциалом земли, случайно прикоснется к любому компоненту собранной таким образом схемы, то через его тело пойдет ток.

Допускать такую ситуацию нельзя, а выявить ее можно только выполнением электрических замеров.

Выводы по установке дополнительной системы уравнивания потенциалов

1. В схемах заземления по системам TN-C-S и ТТ система ДСУП призвана эффективно защищать человека от поражения электрическим током.
2. В устаревшей схеме TN-C систему ДСУП применять нельзя: образуется местная система уравнивания потенциалов, которая значительно повышает риски получения электрических травм.

Уравнивание и выравнивание электрических потенциалов. Изолирующие площадки

Уравнивание потенциалов заключается в металлическом соединении между собой открытых проводящих частей электрооборудования (корпусов), а также сторонних проводящих частей (металлоконструкций, трубопроводов), чтобы устранить или уменьшить напряжение между ними при появлении электрического потенциала на одной из них, например при повреждении изоляции. Выравнивание потенциалов — это снижение разности потенциалов между заземленными (зануленными) открытыми металлическими частями или заземлителем и поверхностью земли, пола путем укладки вблизи поверхности земли, пола неизолированных проводников, соединенных с заземленными (зануленными) частями. Это уменьшает напряжение прикосновения при повреждении изоляции. Можно рассматривать выравнивание потенциалов как частный случай уравнивания, если считать проводящий пол сторонней проводящей частью в электроустановке наряду с металлоконструкциями, трубопроводами. В каждом здании должны быть соединены с системой уравнивания потенциалов следующие проводники: магистральный нулевой защитный проводник, магистральный заземляющий проводник или основной заземляющий зажим, стальные трубы коммуникаций в здании или между зданиями и металлические части строительных конструкций, система центрального отопления, система вентиляции и кондиционирования. Эти проводящие части должны быть также соединены между собой на вводе в здание. Изолирующие от земли площадки используют, например, при ремонте воздушных линий под напряжением с телескопической вышки. Изоляцию площадки от земли рассчитывают так, чтобы ток через человека, работающего на ней, был безопасен. Если пол такой площадки металлический, но изолирован от земли, его можно соединить с проводом ВЛ для уравнивания потенциалов между ними. Тогда можно допустить большой ток утечки через изоляцию площадки, потому что ток через человека, стоящего на площадке и прикасающегося к проводу, не пойдет.

В жилых домах нужно делать металлическое соединение водопроводных труб с корпусом ванны, так как иначе человек, находясь в ванне и касаясь водопроводного крана, может попасть под напряжение, если на водопроводных или отходящих от ванны канализационных трубах появился электрический потенциал. Это может случиться при недопустимом использовании канализационных или водопроводных труб внутри дома в качестве естественного заземлителя или нулевого проводника. Выравнивание потенциалов применяют также и в коровниках между частями, которых касаются коровы (автопоилки), и неизолированными стальными проводниками, уложенными в пол. При пробое изоляции между обмотками трансформатора на подстанции напряжением 6. 10/0,38 кВ или при падении на провода ВЛ напряжением 380/220 В проводов линии более высокого напряжения оно появляется на нулевом проводе и на зануленных частях. В сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью на случай перехода на провода этой сети более высокого напряжения включают между заземленным корпусом трансформатора и любым из выводов обмотки пониженного напряжения пробивной предохранитель. Внутри фарфоровой пробки этого предохранителя между резьбой и пяткой среди двух металлических дисков зажата тонкая слюдяная пластинка с отверстиями. При появлении напряжения выше нормального происходит пробой воздуха в отверстиях пластинки и сеть оказывается заземленной. Опасный потенциал на нулевом проводе может появиться и в результате пробоя изоляции высоковольтного оборудования трансформаторной подстанции, например разъединителя на раму, заземленную через то же заземляющее устройство, что и нулевая точка вторичной обмотки, от которой отходит нулевой провод, и при срабатывании грозоразрядников. Для защиты от поражения людей из-за заноса высоких потенциалов по нулевому проводу в коровник, в мастерскую наиболее эффективная мера — выравнивание потенциалов.

Назначение

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

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

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

Это интересно: Контур заземления в частном доме или на даче — изучаем в общих чертах

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:. Случаи возникновения разности потенциалов:

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 Особенности многожильного провода

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

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.

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:

https://youtube.com/watch?v=Ume7hhDA5Zc

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

Уравнивание основное

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).

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 (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.

Молниезащитная система для уравнивания потенциалов

В момент удара молнии образуется большая сила тока, из-за чего возникает разница потенциалов. Чтобы избежать неконтролируемого замыкания необходимо соединить электрические устройства, заземление, все металлические элементы и защитную систему от молний с устройствами защиты. Проводники всей системы соединяются шиной дополнительного уравнивания потенциалов, которая всегда должна быть доступна для испытаний. Большие здания могут иметь сразу несколько таких шин, которые к тому же соединены в единую цепь.

Система уравнения потенциалов молниезащиты осуществляется непосредственно на входе в здание, а также в тех местах, где нет возможности соблюдать безопасное расстояние (к примеру: в подвале). Если здание было построено на основе бетона либо имеет металлический корпус, уравнивание молниезащиты может проводиться только на уровне грунта. В многоэтажных домах, высота которых превышает 30 метров, на каждые 20 метров обязательно делают уравнение потенциалов защиты от молний.

Отдельно стоит заметить что все молниепроводящие детали должны быть расположены на безопасном от КУП расстоянии, дабы избежать импульсных перекрытий. Если такие условия являются невыполнимыми, тогда необходимо создать вспомогательные связи

Но при этом важно учитывать, что они дают возможность захода высокого потенциала в само здание

В завершение можно подвести итог, что у всех проводников есть определённый электрический потенциал разной величины с высоким значением. Если в одном помещении величина потенциала у приборов разная, то между ними возникает своеобразное напряжение (разность потенциалов), а это, в свою очередь, угрожает жизни каждого человека.

Дабы избежать непредсказуемых последствий важно, чтобы в каждом доме и квартире была установлена коробка уравнивания потенциалов. Если у вас мало опыта работы с электричеством, тогда лучше не рисковать, а обратиться за помощью к профессионалам

Ведь только мастер может качественно замерить сопротивление заземлений и наличие соответствующих цепей между всеми элементами.

Электричество. Заземление и выравнивание потенциалов

Приобретая земельные участки и получая разрешение на присоединение мощности, землевладелец сталкивается с проблемой электромонтажа контура заземления.

Что такое заземление – это заземляющее устройство, обеспечивающее электрическое соединение заземляемых частей аппаратов, приборов и устройств с землей.

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства – тем лучше, тем больше вероятность, что при пробое электричества на корпус электроэнергия пойдет не через человека, случайно соприкоснувшегося с корпусом аппарата, находящегося под напряжением, а через заземляющий проводник.

{jcomments on}

Важно

Основная доля сопротивления приходится на переход от заземляющего элемента к грунту, поэтому сопротивление заземляющего устройства зависит от структуры и состояния грунта, в котором оно находится, а также от глубины заложения заземляющих элементов (контура заземления), их типа, количества и взаимного расположения.

Электрические свойства грунта определяются его сопротивлением растеканию тока, чем меньше сопротивление – тем благоприятнее условия для устройства заземления. Худшими вариантами для установки устройства заземления (контура заземления) являются каменистые и скальные грунты, лучшими – торфяные, суглинистые и глинистые с влажностью 20-40%.

Но даже один и тот же тип почвы может иметь различные свойства в зависимости от условий, так для песчаного грунта удельное сопротивление может отличаться в 4-7 раз, суглинка в 0,4-1,5раза, а для чернозема – в 0,1-5,3раза. Поэтому выбор количества заземляющих проводников и глубина закладки для различных мест может быть отлична.

В этой статье мы опишем самый простой способ электромонтажа очага заземления.

Первым делом надо выбрать место для электромонтажа контура заземления, желательно, чтобы очаг заземления располагался вблизи заземляемой электроустановки (силовой щит).

Для выполнения электромонтажных работ вам потребуется стальной уголок (50 х 50 х 5 мм) 9 метров и стальная полоса (4 х 40 мм) 9 метров + расстояние от контура заземления до силового щита. Теперь берём лопаточку и начинает копать траншею (ширина 0,5 метра и глубина 0,8 метра), надо выкопать равносторонний треугольник (3 х 3 х 3 метра).

Затем бурим по углам треугольника 3 скважины глубиной по 3 метра и заколачивает туда 3 уголка по 3 метра. Для того чтобы уголок свободно вбивался в землю, концы его надо заострить с помощью болгарки. Если грунт на участке благоприятный и есть желание и силы забить кувалдой уголок на 3 метра, то можно не бурить.

К установленным в земле трём заземлителям (уголкам), привариваем по периметру стальную полосу. Очаг заземления готов, теперь надо выкопать траншею (ширина 0,5 метра и глубина 0,8 метра) к дому. Укладываем в траншею стальную полосу. Один конец полосы привариваем к контуру заземления, а второй к силовому щиту.

Закапываем грунтом готовую конструкцию, траншеи должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора. Если у вас на земельном участке есть естественные заземлители (металлические столбы забора, металлические опоры), то для уменьшения сопротивления заземляющего устройства, их желательно присоединить к схеме контура заземления.

Все соединения контура заземления выполняются сваркой.

Переходим к заключительному этапу электромонтажа контура заземления. Требуется провести замер контура заземления (замер величины сопротивления заземляющего устройства). Можно выполнить электроизмерения омметром М416 или другими измерительными приборами.

Совет

Если у вас нет возможности измерить контур заземления (замер величины сопротивления заземляющего устройства), то требуется вызвать к себе квалифицированных специалистов из электролаборатория.

Помните, что качественное заземление защитит вас от поражения электрическим током.

А теперь обратим внимание на наши розетки, но не для того чтобы понять как от туда приходит электричество, это мы еще разберем до мелочей, мы взглянем для того чтобы понять как туда уходит электричество. Как это?! А вот так вот

Заметили там две дырочки и какой-то контакт?Так вот этот самый контакт то и нужен нам. этот контакт и служит для того чтобы нас не убило наведенным напряжением и служит для выравнивания потенциала скопившегося на корпусе прибора на заземление.

Кстати все трубопроводы в доме должны быть тоже присоединены к заземляющему проводнику или к заземляющей шине

ну и на последок видео о том что не нужно делать 

Похожие записи:

Катод и анод это плюс или минус: как определить, где у диода плюс и минус по обозначениям на схеме, внешнему виду и подаче тока Почему вечный двигатель невозможен Как выбрать и пользоваться клеммниками wago для соединения проводов Энергосберегающие лампы Регулируемый блок питания с защитой от кз. самодельный блок питания с системой защиты от коротких замыканий Применение микросхемных стабилизаторов серии 142, к142, кр142 (крен)