Уравнивание потенциала. Система уравнивания потенциалов: виды, назначение, монтаж

Наша жизнь невозможна уже без электричества. И сейчас даже сложно представить, как наши далекие предки обходились без этой нужной и в то же время опасной энергии. Электрические провода тянутся к каждому дому, обеспечивая работу различных бытовых приборов. Однако вместе с ними прокладываются и разные не менее нужные коммуникации из металла: трубы, металлорукава, короба вентиляции прочее. В квартирах тоже есть немало металлических изделий. Таким образом, существует вероятность поражения током. А чтобы этого не произошло, используется такая система как уравнивание потенциала.

Что это такое, так ли уж она необходима или можно обойтись без нее, мы узнаем из данной статьи. Ведь не каждый знаком с таким понятием, а между тем, это важный момент, от которого зависит жизнь и безопасность каждого из нас.

Немного уроков физики

Как мы помним еще со школьной скамьи, а в частности из уроков физики, любой проводник имеет электрический потенциал, который сам по себе не представляет опасности. Угроза таится как раз в разности потенциалов между разными изделиями, как правило, из металла. С повышением этой разницы увеличивается и риск поражения электричеством.

Для понимания того, что именно представляет собой уравнивание потенциала, можно привести такой пример. Металлическая поверхность холодильника имеет свой потенциал, он безопасен. У водопроводной трубы, которая может находиться поблизости, тоже есть свое потенциальное значение. И тут главное - насколько потенциал холодильника превышает потенциал трубы. А как еще мы помним, разница потенциалов – это и есть напряжение. И случайное касание этих объектов может представлять серьезную опасность. Человеческое тело в этом случае выступает в роли перемычки на пути следования от большего потенциала к меньшему. Стоит заметить, что все трубы и общедомовые системы коммуникации имеют между собой тесную связь.

Кто-то может возразить, сказав, что величина этого напряжения не опасна для человека, так как к рассматриваемым объектам не подается фаза. В действительности бывают случаи, когда даже обычный вентиляционный короб может обзавестись опасным электрическим потенциалом. И тут мы плавно переходим к термину уравнивания потенциала, о чем речь далее.

Что означает термин СУП?

Под этим определением понимается специальное соединение металлических конструкций, проводящих ток таким образом, что между ними не создается разности потенциалов. И, как следствие, риск поражения током также отсутствует. Разность потенциалов возникает на фоне разных явлений:

• атмосферные перенапряжения;
• блуждающий ток;
• статическое напряжение;
• циркулирующий ток заземления.

Однако утечка тока из электропроводки по металлическим конструкциям, которых в доме полно, наиболее опасна. Через корпуса бытовых приборов тоже может проскочить потенциал.

Иными словами, если между всеми изделиями, поверхностями или конструкциями имеется соединение, то у них у всех одинаковый электрический потенциал. А раз отсутствует разница потенциалов, то и напряжения не возникнет.

Необходимая мера

Система уравнивания потенциалов создана не из прихоти, а является необходимой мерой, поскольку речь идет о жизни и безопасности людей. В особенности, когда речь заходит об обеспечении защиты от поражения током в жилых зданиях. Повышенное внимание в ходе электромонтажных работ уделяется всем имеющимся металлическим соединениям. Большой риск несет ванна и трубопроводы.

Иногда на канализационных и водопроводных трубах появляются разные потенциалы. В этом случае любой может получить разряд тока, просто притронувшись к крану. Однако это возможно лишь тогда, когда эти трубы выступают в качестве заземлителя или нулевого проводника.

Необходимость такой защитной меры вызвана и тем фактом, что большинство жилых домов содержит немалое количество потенциальных проводников. Это арматура, вмурованная в стены для жесткости. Помимо системы водоснабжения и отопления, как правило, с металлическими трубами, существуют еще и системы кондиционирования, вентиляции, молниезащиты. То есть уравнивание потенциала – это скорее необходимая мера.

Шина заземления

Одной только системой СУП не обойтись, так как могут возникнуть разные непредвиденные обстоятельства. А между тем, электроэнергию нужно безопасно отводить в любой момент времени. А для этого все токопроводящие объекты и элементы объединяет шина заземления, которая обычно устанавливается на подходе к зданию. И в качестве дополнительной меры к шине подводится проводник, идущий от PE электрощита.

Что это дает и что будет, если этим пренебречь? К примеру, в электропроводке случился пробой изоляции, также не исключено появление фазы на корпусе стиральной машины. Тогда, стоя на земле, можно получить удар током, причем не только при соприкосновении с металлическими предметами, но и с теми, которые не проводят электричество.

Получается, что создается целая электрическая цепь, по которой ток устремляется в землю, но перед этим проходит через тело человека. Благодаря системе уравнивания потенциалов все приборы и предметы соединены с заземляющей шиной PE электрощита, энергия тока устремляется по проводнику с наименьшим сопротивлением. А по телу человека же пройдет безопасный ток.

Ванная – помещение повышенного риска

Ванная комната, в силу практически постоянного повышенного уровня влажности, относится к опасному типу помещений с точки зрения электробезопасности. К тому же именно здесь проходит большая часть металлических труб. Как раз в этом помещении или в непосредственной близости к нему ставится коробка, а в ней заземляющая шина. При помощи болтиков к ней крепятся проводники, которые соединяют все токопроводящие объекты помещения.

При этом следует иметь в виду, что от каждого металлического предмета или токопроводящей поверхности должен идти только один проводник. Соединять все предметы нужно общим проводом в целях экономии. В качестве исключения можно сделать контур заземления в частном доме, в котором одно последовательное соединения, но без разрыва проводника.

Также при помощи отдельных проводов нужно соединять все имеющиеся розетки в помещении. Если дверь в ванной металлическая, что улучшает дизайн, необходимо заземлить отдельным проводником дверную коробку.

В большинстве случаев коробка с шиной устанавливается в месте санузла, где скопление труб. Обычно многими жильцами эта область зашивается, чтобы скрыть неприглядный вид от глаз. А для доступа предусмотрена дверца.

Старое – не всегда безопасное

В старые времена, когда еще существовал СССР, большое распространение получила система заземления вида TN-C. Сталинки, брежневки, хрущевки – все эти дома оборудовались именно этой системой, которая защищала жильцов от случайного удара током. В ней защитный и рабочий провода объединены в единый проводник, носящий название PEN. Он, в свою очередь, соединялся с распределительным устройством здания. Монтаж системы проводился в соответствии с правилами устройства электроустановок уравнивания потенциалов (ПУЭ) того времени.

Что в ней было хорошего? Прежде всего – простота работ и дешевизна. Система обеспечивает надежную защиту от сверхтоков. При необходимости задействуются автоматические выключатели. Однако присутствует существенный недостаток – это отсутствие отдельного заземляющего проводника. Этот факт ставит под сомнение ее использование в многоквартирных жилых домах.

Такой тип заземления может быть опасен в случае однофазной электропроводки, так как зачастую она возгорается. Но куда большую опасность таит в себе обрыв PEN провода или как его еще называют – отгорание нуля. Это означает, что на корпусе электробытовых приборов может появиться фаза, что не есть хорошо. Обычно это случается когда потребления тока значительно превышает нормы.

В настоящее время такой контур заземления в частных домах уже не используется. То же самое можно сказать про строительство новых зданий – система TN-C уже утратила свою актуальность. Объясняется это тем, что современные бытовые приборы существенно прибавили в мощности. Кроме того, при наличии данного типа заземления запрещается проводить монтаж СУП.

Разновидности

Существует всего две разновидности СУП:

1. ОСУП;
2. ДСУП.

При этом первая считается главной, а вторая является дополнительной мерой. Также они имеют различия, но в качестве идеального варианта лучше использовать их обе. Разберем почему.

Система ОСУП

В современном строительстве система ОСУП предусмотрена еще на стадии проектирования зданий, а ее монтаж производится до того, как поселятся жильцы. Частью системы являются:

• заземляющий контур;
• проводники ОСУП;
• защитные PE проводники;
• главная заземляющая шина.

Главная задача данной системы заключается в обеспечении защиты здания от проникновения электричества по любым токопроводящим путям. Это могут быть трубопроводы инженерных коммуникаций, металлическая пожарная лестница и прочие объекты. При попадании на них высокого потенциала от внешнего источника, благодаря ОСУП он будет тут же перенаправлен в землю.

Система успешно работает с несколькими типами заземления:

• TN-C-S;
• TN-S;
• TT.

Производя монтаж, следует помнить, что соединение проводников типа PE (защитный) и N (рабочий ноль) категорически недопустимо. Также категорически запрещается соединение при использовании шлейфов. Кроме того, нельзя включать в цепь коммутационные аппараты.

Система ДСУП

Если у системы ОСУП задача заключается в обеспечении электрической безопасности всего дома, то монтаж системы уравнивания потенциалов ДСУП сужает область действия до какого-либо конкретного помещения. Зачастую это ванная.

Обычно в ней нет необходимости, так как ОСУП прекрасно обеспечивает защитные функции. Но как только жильцы начинают что-либо переделывать, нарушая целостность проекта дома, то здесь просто не обойтись без ДСУП. Многие хозяева квартир меняют металлические трубопроводы на пластиковые. Такая вынужденная мера, с одной стороны, обоснована, но с другой - появляется проблема. Все электрически связи, которые были предусмотрены строителями, разрываются. А это уже повышает риск получить электротравму.

Помимо ванной комнаты, на кухне тоже может быть электрооборудование повышенной опасности. Состоит данная система из следующих элементов:

• коробка уравнивания потенциалов (куп);
• соединительные проводники.

Согласно физическим законам, электрический потенциал имеет свойство меняться на длинном проводнике. То есть на вводном участке трубы он одного значения, а на 9 или даже 15 этаже у него уже другое значение. Причем разница может быть существенной.

Проведение монтажа ДСУП

Перед тем как проводить монтаж СУП, первым делом необходимо выяснить, какая система заземления используется в здании. Если TN-C, то проводить работы ни в коем случае нельзя! Такой шаг может представлять серьезную угрозу для соседей, у которых нет СУП.

Перед самими работами нужно убедиться в наличии:

• клеммной коробки (КДУП или КУП) – для ванной лучше с защитой IP54 и более;
• медного одножильного провода сечением не менее 6 мм;
• защитных проводов;
• крепежных элементов (хомуты, болты и прочее).

После желательно составить схему, на которой указать соединение всех элементов цепи, включая путь проводника от коробки КУП до главной заземляющей шины электрощита. А чтобы дополнительная система уравнивания потенциалов хорошо работала, нужно хорошо зачистить область контакта под хомуты.

Следующим шагом будет установка монтажной коробки в удобное место. Затем последует соединение PE проводника, который обычно подводится к щитку от наружного заземляющего контура, с шиной коробки при помощи заготовленного медного провода. После этого она соединяется посредством отдельных проводов с каждым токопроводящим элементом, согласно составленной схеме.

При этом если есть участки, где проводники основной системы уравнивания потенциалов не получат механического повреждения, то можно использовать небольшое сечение – 2,5 мм, в иных случаях лучше выбирать провод чуть толще (4 или 6 мм).

Завершающий этап

После монтажа системы ДСУП нужно обязательно провести замеры с целью проверки ее работоспособности во избежание несчастных случаев. Для этого потребуется вызвать электрика или заказать соответствующую услугу у специалистов электротехнической лаборатории.