Разность потенциалов, вот что опасно для жизни человека. Самым опасным местом в нашей обители остается ванная комната. Чтобы сделать её безопасным местом пребывания, прокладывается контур дополнительного выравнивания потенциалов.

Почему дополнительное? Дело в том, что строение дома должно иметь основной контур заземления по всем современным нормам и правилам строительства. Это означает, что все металлические части и конструкции всего здания заземлены. Но в ванной комнате делают еще один, дополнительный контур уравнивания потенциалов.

Почему необходимо дополнительное уравнивание потенциалов?

Стояки горячей и холодной воды, стояки отопления, все эти части в прошлом были сделаны строго из металла. Но как известно, на смену металлу пришел пластик — полипропеленовые трубы. Если раньше, когда абсолютно все трубы были из металла и опасный потенциал, случайно оказавшись на металлической части, мог без препятствий стечь в землю, то пластик такой возможности не дает. Например, у вас стояки металлические, а вот сосед этажом ниже поменял на пластик. Теперь опасному потенциалу уходить некуда. Взявшись за трубу, на которой скопился опасный потенциал одной рукой, а другой за стояк, который заземлен, то это как раз тот случай, который может оказаться роковым.

Толковая электрика, электричество, электромонтаж для дома, дачи и офиса!

Другая опасность, если нет дополнительного уравнивания потенциалов

Ванная комната опасна и по другим причинам. Помимо металлических частей в ванной комнате присутствует сырость и одновременно множество различных электроприборов. Такое опасное сочетание как раз требует мер повышенной осторожности. В связи с этим и требуются преобразования в виде уравнивания потенциалов . Что это значит?

Все металлические части, предметы стационарного характера, соединяют проводником РЕ (защитное заземление) и отводят в одну общую коробку КУП (аббревиатура КУП — коробка уравнивания потенциалов) в системе ДСУП (аббревиатура ДСУП — дополнительное система уравнивания потенциалов). Затем, из коробки КУП общий проводник выводится на общую клемму РЕ (защитное заземление), которая находится в распределительном щите. Так мы уровняли все потенциально опасные части, и постарались, чтобы ванная комната оказалась безопасной и тихой гаванью.

Где нельзя делать дополнительное уравнивание потенциалов?

Следует помнить о том, что уравнивание делается не во всех квартирах. Если у вас по стояку в подъезде схема заземления TN-C, т.е. отсутствует заземляющий проводник PE (заземление), в ванной комнате уравнивание категорически запрещено, даже если в квартире у вас сделана трехпроводная разводка. Возможно, ваша квартира сделана по системе зануления, а не по системе заземления. Уравнивание потенциалов возможно при схемах заземления TN-C-S или TN-S , т.е. по стояку силовой линии проложен заземляющий проводник РЕ (заземление).

Уравнивание потенциалов — электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. ПУЭ, п. 1.7.32. Защита от косвенного прикосновения.

Так как защитное заземление (ЗУ) имеет сопротивление, и в случае протекания через него тока оказывается под напряжением, его одного недостаточно для защиты людей от поражения током.

Правильная защита создается путём организации системы уравнивания потенциалов (СУП), то есть электрического соединения и PE проводки, и всех доступных для прикосновения металлических частей здания (в первую очередь водопроводы и отопительные трубопроводы).

В этом случае, даже если ЗУ окажется под напряжением, под ним же оказывается всё металлическое и доступное для прикосновения,т.е. происходит растекание тока по значительной поверхности, что снижает напряжение, и как следствие - риск поражения током.

В кирпичных домах советского периода, как правило, СУП не организовывалась, в панельных же (1970-е и позже) — организовывалась путем соединения в подвале дома и рамы электрощитков (PEN ) и водопроводов.

Определения:

Защитное заземление -заземление, выполняемое в целях электробезопасности - ПУЭ п.1.7.29.

Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) - ПУЭ п. 1.7.30.

Определение FE для сетей питания информационного оборудования и систем связи дано в следующих пунктах:

«Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя)» - ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14.

«Функциональное заземление может выполняться путём использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.

«Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его к главной заземляющей шине (ГЗШ)» - ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 548.3.1

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

1) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей линии в системе TN;

2) заземляющий проводник, присоединённый к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;

3) заземляющий проводник, присоединённый к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;

4)металлические трубы коммуникаций, входящих в здание…

5) металлические части каркаса здания;

6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования….

7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;

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

9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов - ПУЭ п. 1.7.82.

Система дополнительного уравнивания потенциалов 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 - ПУЭ п. 1.7.83. ГОСТ Р 50571.3-94.

Система местного уравнивания потенциалов.

Незаземлённая система местного уравнивания потенциалов предназначена для предотвращения появления опасного напряжения прикосновения.

Все открытые проводящие части и сторонние проводящие части, одновременно доступные для прикосновения, должны быть объединены.

Система местного уравнивания потенциалов не должна иметь связи с землёй ни непосредственно, ни посредством открытых или сторонних проводящих частей.

Обозначения:

РЕ - защитное заземление

FE - рабочее (функциональное, технологическое) заземление

Функциональное заземление применительно к учреждениям ЛПУ - для обеспечения нормальной, без помех работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования

(электрокардиограф, электроэнцефалограф, реограф, рентгеновский компьютерный томограф и тп.) в помещениях операционных, реанимационных, родовых, палатах интенсивной терапии, кабинетах функциональной диагностики и других помещениях при установке в них указанной аппаратуры.

При отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

Где ГЗШ - главная заземляющая шина защитного заземления.

ГШФЗ - главная шина функционального (рабочего) заземления.

Вариант «А» , с точки зрения электробезопасности, допустим только при условии, что аппаратура питается от разделительного трансформатора (IT - сеть).

Использовать данный вариант для сетей типа TNS категорически не рекомендуется!

Рис.2. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функциональног заземления в сети типа TN.

Так как функциональное заземление в отличие от защитного не имеет точки соединения с ГЗШ, а соответственно с нейтралью, то токи короткого замыкания составят не сотни и тысячи ампер, как это происходит при защитном заземлении, а всего лишь десятки ампер. Ситуация усугубится при условии, что FE по заданию выполнено 10 Ом, а в цепи отсутствует УЗО (вычислительная техника, томографы, рентгеновское оборудование и тд.).

Максимальный ток короткого замыкания составит 15,7А.

I кз = 220(В) / (4 + 10)(Ом) = 15,7(А)

При данной схеме питания лучше воспользоваться вариантом «В» или «С», особенно если речь идет о мощном стационарном оборудовании (рентгенаппараты, МРТ и тд.).

Помимо сказанного выше, ситуация (с точки зрения электробезопасности) осложняется вероятностью возникновения разности потенциалов на раздельных системах заземления, тем более если эти системы заземления находятся в пределах одного помещения см. рис.3.

1. Шаговое напряжение при срабатывании системы молниезащиты.
2. КЗ на корпус в сети ТN-S до срабатывания системы защиты
3. Внешние электромагнитные поля.

Вариант «В» удобен при реконструкции уже действующих объектов. Функциональное заземление при этом нередко выполняют с использованием составного, глубинного заземлителя. Второй положительный момент - функциональные заземлители и заземлители защитного заземления связанные между собой проводником уравнивания потенциала взаимно дублируют друг друга увеличивая надежность системы заземления.

Знакомое ощущение – антенна бьёт током. Такие негативные эффекты возникают из-за отсутствия системы уравнивания потенциалов. Атмосфера характеризуется собственным потенциалом. Но эти занятные вопросы обсудим позже. Сейчас вспомним Николу Тесла, гром и молнии и смелых лётчиков, исследующих облака.

Зачем нужно уравнивать потенциал

Гении творцы черпали идеи из снов. Леонардо да Винчи, спавшему полтора часа в сутки, урывками, но равномерно – каждые 240 мин, этого хватало.Но сны он перестал видеть, а без этого творить сложно. Нет сведений, что снилось Николе Тесла, хотя его авторству принадлежит море идей. Недаром единица магнитной индукции названа его именем. Он изучал атмосферное электричество и понял, что вещь это прелюбопытная.

Согласно научной литературе, Земной шар несёт заряд отрицательного знака, равный 500 кК. За счёт атмосферных токов утечки каждые полчаса заряд теоретически обнуляется. На практике этого не происходит. Учёными установлено, что колебания атмосферного тока согласованы по времени, максимум заряда приходится на 19.00 по Гринвичу. Мистика? Нет, пульс Земли.

Заряд, постоянно утекающий в небо, восполняет энергия Солнца и космических излучений, правда, пока тематика изучена мало. Ясно одно: при ударе молний Земля не теряет заряд, а обретает. По периметру циклона образуется избыток отрицательных носителей, а в центре – островок положительных. При определённом значении напряжённости поля отрицательное кольцо пробивается на земную поверхность, и потенциал планеты восполняется.

Если бы схема уравнивания потенциалов охватывала планету, непогода протекала бы в тихой манере. Физика процесса пока не определена, учёные предполагают присутствие неучтённого, неизвестного фактора, помогающего управлять погодой. В ближайшее время он останется за кадром. Нам важен факт, что облака таят потенциал относительно Земли, напряжённость поля 100 В/м. Разность потенциалов между кончиком носа и стопами составляет 150 В/м.

Электрический удар мы не получаем потому, что стоим на Земле. Потенциал уравнивается, электрическое поле отклоняется вверх (изгибаются силовые линии). Но висящий в воздухе кусок металла постепенно накапливает заряд, приводящий к неожиданным эффектам. Благо, атмосферный ток характеризуется единицами мкА на квадратный метр, и процесс протекает медленно. Но постепенно поверхность металла набирает потенциал.

Если экран не заземлён в щитке, разряд статического электричества неизбежен. Удар не сильный, лёгкое покусывание. Но шина уравнивания потенциалов непременно подключена к экранирующей оплетке телевизионного кабеля для исключения описанного эффекта. Другая мера касается антенного контура. Антенный вибратор представляет замкнутый контур, часть которого присоединяется на оплётку, дополнительное уравнивание потенциалов не требуется. Для конструкций иных типов задачку выравнивания потенциалов каждого плеча решают отдельно, но все элементы заземляют.

В противном случае изучаем в сети жалобы:

• Полез менять конвертер на спутниковую тарелку, и вломило по полной программе. Помогите.
• Ставлю жене писать КВН на видеомагнитофон, подсоединяю ТВ кабель, получаю разряд.
• Гудит плазменная панель после заземления по европейским стандартам. А было нормально. Что делать?
• Антенный кабель кусается.

Список легко продолжат читатели. Ответ даём в вопросительной форме: коробка уравнивания потенциалов установлена правильно? Монтаж выполнен по нормативам? Оплётка кабеля – металлический проводящий материал, по нормам её зануляют на щитках каждого этажа. Согласно правилам (РД 34.21.122) металлические части здания заводят на шину молниезащиты – контур заземления, куда по правилам TN-C-S приходит нулевой провод. В пределах квартиры потенциал уравнивают в ванной комнате.

Как выполнять выравнивание потенциалов

Согласно РД 34.21.122 уравнивание и выравнивание потенциалов ведётся в наземной части арматурой круглого сечения площадью от 6 и кв.мм. Требованиям соответствует стальная арматура зданий, соединенная между собой. Наружный контур прокладывают под землей.

Учитывая требования стандартов, чугунную ванну следует тоже подключить к устройству уравнивания потенциалов, она проводит ток и может стать причиной неприятностей. Обратите внимание, шины уравнивания потенциалов прокладываются отдельно от заземляющих и нулевых.

Уравнивание потенциалов

В распределительном щитке предусматривают шину (часть главной заземляющей шины) для уравнивания потенциалов либо покупают КУП. Внутри коробки уравнивания потенциалов присутствует общая шина для объединения проводников, которую допускается завести на нулевой провод. Согласно стандарту получается единое целое с системой молниезащиты, заноса напряжения. При этом конструкция снабжается контуром заземления минимум из двух штырей (диаметр от 10 мм согласно РД 34.21.122, но преимущественно от 18 мм), врытых на глубину не менее 3 метров (дистанция между зубьями 5 метров). Система молниезащиты объединяется арматурой фундамента, надёжно заземлённой. Это позволяет не закладывать искусственный контур. Получается, в масштабах жилого массива создание средства для уравнивания потенциалов -искусство, непосильное одному человеку (жильцу). В масштабах квартиры заводят все клеммы на корпус подъездного щитка, убедившись, что на него не замкнута фаза.В этих целях не используют газовые трубы, водопровод.

Зануление

Клемма зануления приборов расположена на корпусе. Не путайте с заземлением! Последнее работает, пока вилка включена в розетку. Для снятия статического электричества важно постоянство работы устройства выравнивания потенциалов. Этому помогает лепесток на ванной, куда прикручивают ушко провода. Бытовые приборы снабжены отверстиями на корпусе, куда крепится провод для зануления.

Уравнивание при пластиковых трубах

По правилам на входе в здание уравнивают потенциалы между заземлением, нулевым проводником и трубами. Современный водопровод – пластиковый, и эта мера утратила эффективность. Уравнять потенциалы негде.

Обустройство системы

Иногда требуется обустройство системы выравнивания потенциалов. Под этим подразумевается снятие шагового напряжения с пола, поверхности земли. Защита нужна при вероятности пробоя фазы на почву. Земля – хороший проводник, токи распространяются вглубь и по поверхности. При высоких напряжениях (220 В не считаем) возникают ситуации, когда на длине шага падает опасное для жизни напряжение. Выравнивание потенциалов достигается укладкой в грунт, толщу пола заземляющей арматуры.

1. Набираем в Яндексе «пуэ 7», нажимаем «Поиск».
2. Выбираем сайт, где документ приведён текстом непосредственно на странице.
3. Нажимаем Ctrl+F, вводим в поисковое окошко браузера слово «уравниван» — без окончания. Так получим максимальное количество вхождений.
4. Листаем документ кнопками вверх и вниз (возле окошечка), подбираем подходящую методику.

Полезно изучить виды и способы заземления. Мы говорили выше, в распределительном щитке систему уравнивания потенциалов допустимо посадить на нулевой провод. Согласно ПУЭ 7 для защиты от поражения током заземление и выравнивание потенциалов применяют и вместе, и в отдельности. Принцип ясно продемонстрирован советской бытовой техникой: сетевой шнур не оборудован клеммой заземления:

1. Как защитится от поражения током через корпус камина? Подключить к системе выравнивания потенциалов.
2. Как уменьшить излучение старенького телевизора? Подключить корпус (металлическое шасси) к системе уравнивания потенциалов.
3. Как обезопасится от ударов током со стороны старенькой духовки? Подключить корпус к системе уравнивания потенциалов.

Строго говоря, речь идёт, скорее, о заземлении, но это вопрос второстепенный. Главное — потенциал корпуса приборов в доме должен быть одинаков, желательно нулевой относительно земли. При правильно обустроенной системе уравнивания потенциалов не наводят защиту от прямого прикосновения (при напряжении питания до 25 В переменного или 60 В постоянного тока). Подробная информация приводится в разделе ПУЭ «Меры защиты от прямого прикосновения».

Подбор кабелей системы уравнивания потенциалов аналогичен заземляющим: 6 миллиметров квадратных сечения по меди или 10 по алюминию. Встречаются рекомендации по стали – 50 квадратных миллиметров. Но основная система уравнивания потенциалов работает с катанкой диаметром 6 мм, и площадь сечения близка к 30 кв. мм, а проводимость железа в 5 раз меньше проводимости меди. Монтаж внутреннего уравнивания потенциалов выполняется на клеммы с проверкой сопротивления, снаружи преимущественно сталью и на сварные швы длиной не менее 10 см.

Устройство уравнивания потенциалов делят на основную и дополнительную. Первую можно назвать глобальной, она объединяет все нулевые и защитные проводники, металлическую арматуру, молниезащиту и др. Дополнительная (ШДУП) подразумевает распространение мер безопасности на локальную площадь. Допустим, объединяют чугунную ванну, корпус стиральной машины, смеситель, присоединяют к нулевым жилам или защитным. Напоследок подчёркиваем, что заземление и уравнивание потенциалов не идентичны друг другу.

При изучении вопроса электроснабжения моего строящегося каркасника и обеспечения электробезопасности я столкнулся с такими понятиями как "заземление", "повторное заземление", "выравнивание потенциалов", "уравнивание потенциалов". Четкого разъяснения и разграничения указанных понятий в одном месте я не нашел (может, плохо искал), поэтому попробую разобраться с ними в статьях этого сайта.

Начну с системы уравнивания потенциалов.

Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии (п. 1.1.3 ПУЭ).

Согласно п.1.7.32 ПУЭ уравнивание потенциалов - это электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

В соответствие с определением п. 1.7.10 ПУЭ « Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки». Под это определение ПУЭ попадают все металлические предметы размером более 50×50 мм, находящиеся в ванной. Точное определение понятия «сторонняя проводящая часть» приведено в ГОСТ Р МЭК 60050-195 «МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. Часть 195: ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ»: сторонняя проводящая часть - проводящая часть не являющаяся частью электрической установки, но на которой может присутствовать электрический потенциал, обычно потенциал локальной земли. То есть принадлежность металлических частей (предметов) к сторонним проводящим частям определяется, например для ванных комнат, возможностью появления на них потенциала локальной земли.

Система уравнивания потенциалов (СУП) предназначена для выравнивания потенциала всех проводящих частей здания, в которые входят:

• конструктивные элементы здания;
• инженерные сети и коммуникации;
• системы молниезащиты (при их наличии).

Соединение выполняется защитными проводниками PE, которые образуют «сетку» в здании и должны соединять все вышеперечисленные части с заземляющим устройством и заземлителями. В случае повреждения в электроустановке и попадания на проводящие части здания потенциала (напряжения), возникают токи короткого замыкания, либо большие токи утечки, которые приводят к отключению поврежденного участка цепи от источника питания автоматическимих выключателями или УЗО.

Виды системы уравнивания потенциалов (СУП):

• основная система уравнивания потенциалов (ОСУП);
• дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП).

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП)

Основная система уравнивания потенциалов должна состоять из следующих элементов:

1. контура заземления (заземляющее устройство);
2. главной заземляющей шины (ГЗШ);
3. защитных проводников PE;

Состав основной системы уравнивания потенциалов согласно ПУЭ

П. 1.7.82 ПУЭ устанавливает, что основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (оставил только то, что считаю нужным для моего дома ):

1. заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки (в системе TT);
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.
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 PE щитов питания вентиляторов и кондиционеров;
6. заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
7. металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Главная заземляющая шина (ГЗШ), она же шина РЕ, устанавливается в вводном распределительном устройстве (ВРУ) здания. К главной заземляющей шине (ГЗШ) подключается:

• стальная полоса, идущая от контура заземления (заземляющего устройства);
• PEN-проводник вводной линий (кабеля) в системе заземления TN-C-S (PE-проводник вводной линии (кабеля) в системе заземления TN-S).

От ГЗШ отходят PE-проводники групповых линий электропроводки, а также PE-проводники уравнивания потенциалов проводящих частей здания.

В основной системе уравнивания потенциалов (ОСУП) ЗАПРЕЩЕНО :

1. Соединение PE-проводников с N-проводниками, начиная от главной заземляющей шины.
2. Соединять PE-проводники уравнивания потенциалов шлейфом (т.е. последовательно друг за другом).
3. Устанавливать в цепях защитных PE-проводников различные коммутационные аппараты защиты (цепь не должна прерываться).

Схема соединения к заземляемым конструкциям, элементам и инженерным сетям здания в ОСУП должна быть радиальной, т.е. на каждую заземляемую часть здания приходится свой проводник уравнивания потенциалов.

Дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП)

Дополнительная система уравнивания потенциалов необходима для обеспечения дополнительной электробезопасности в помещениях с повышенной опасностью, например, ванная комната или душевое помещение.

П. 7.1.88. ПУЭ устанавливает, что к дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению:

1. открытые проводящие части стационарных электроустановок,
2. сторонние проводящие части (т.е. не являющиеся частью электроустановки) и
3. нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).

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 (т.е. с проводниками РЕ, не путать с рабочим нулём!), 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.

Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов.

П. 1.7.83. ПУЭ устанавливает, что система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению:

• открытые проводящие части стационарного электрооборудования;
• сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания;
• нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и TT, включая защитные проводники штепсельных розеток.

Указанная система состоит из следующих элементов:

1. коробки уравнивания потенциалов (КУП);
2. проводников уравнивания потенциалов.

Коробка уравнивания потенциалов содержит шину РЕ, которая медным проводом сечением 6 кв.мм соединяется с шиной PE вводного электрического щитка (квартиры, дома). После этого путем присоединения к КУП производится заземление всех металлических конструкций ванной комнаты:

• отопления;
• холодного и горячего водопровода;
• ванной (или душевой кабины).

Таким образом, защитные проводники уравнивания потенциалов от заземленных конструкций прокладываются медным проводом сечением 2,5-6 кв.мм и подключаются к шине PE в коробке уравнивания потенциалов. Крепление защитных проводников уравнивания потенциалов к трубам можно производить с помощью металлических хомутов.

Также дополнительному заземлению подлежат все розетки, установленные в ванной комнате.

Вопрос обеспечения электробезопасности и выполнения системы дополнительного уравнивания потенциалов в ванных комнатах, душевых и сантехкабинах подробно рассматривается в Техническом циркуляре № 23/2009, одобреном заместителем руководителя Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору Фадеевым Н.А. (письмо от 08.07.2009 № НФ - 45/2007) и утвержденном президентом Ассоциации «Росэлектромонтаж» Хомицким Е.Ф.

Целью циркуляра является разъяснение по выполнению ряда положений глав 7.1 и 1.7 ПУЭ и конкретные рекомендации по выполнению отдельных элементов системы дополнительного уравнивания потенциалов в ванных комнатах, душевых и сантехкабинах и приведение их в соответствие с новыми международными требованиями, регламентированных стандартом МЭК 60364-5-54.

Требования к проводникам систем уравнивания потенциалов указаны в главах 7.1 и 1.7 «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ) седьмого издания.

Однако в настоящее время при строительстве зданий получили широкое распространение пластмассовые трубы в системах водоснабжения, в связи с чем возникли дополнительные вопросы по обеспечению электробезопасности в установках, связанные с вероятностью поражения электротоком от струи воды, водопроводных кранов, смесителей, полотенцесушителей и других металлических элементов водопроводной арматуры.

Примечание

Водопроводная вода нормального качества по значению объемного электрического сопротивления (проводимости) относится к полупроводящим веществам и, с точки зрения возможности поражения электрическим током, не рассматривается как сторонняя проводящая часть .

При выполнении системы дополнительного уравнивания потенциалов в ванных комнатах, душевых и сантехкабинах необходимо руководствоваться следующим:

1. В систему дополнительного уравнивания потенциалов должны быть включены:
   • все открытые проводящие части оборудования;
   • доступные прикосновению сторонние проводящие части, включая металлическую арматуру основания пола, защитные оболочки и защитные сетки греющих кабелей, внешние металлические оболочки оборудования класса защиты II;
   • защитные контакты розеток, ванных, душевых и сантехкабин.
2. При использовании металлопластовых труб для оборудования ванных комнат, душевых и сантехкабин проводящие элементы водопроводной системы (краны, смесители, полотенцесушители, вентили и другие детали, выполненные из металла) рассматриваются как сторонние проводящие части, подлежащие включению в систему дополнительного уравнивания потенциалов. При этом рекомендуется на трубах подачи холодной и горячей воды установить токопроводящие вставки и подключить их к системе дополнительного уравнивания потенциалов. В этом случае сами элементы водопроводной системы: краны, смесители, полотенцесушители, вентили и другие детали, выполненные из металла, отдельно подключать к дополнительной системе уравнивания потенциалов не требуется.
3. В случае использования для стояков металлических труб и прохождении их в сантехническом коробе соответствующих помещений, установка токопроводящих вставок не требуется, достаточным является подключение проводников дополнительного уравнивания потенциалов непосредственно к металлическим трубам стояков.
4. В зданиях, где водоснабжение ванных, душевых и сантехкабин осуществляется ответвлениями в неармированных пластмассовых трубах , проводящие элементы водопроводной системы: краны, смесители, полотенцесушители, вентили и другие детали, выполненные из металла, не рассматриваются как сторонние проводящие части и не подлежат включению в систему дополнительного уравнивания потенциалов . В этом случае установка токопроводящих вставок перед входным вентилем со стороны стояка и подключение их к системе дополнительного уравнивания потенциалов рассматривается как рекомендуемое мероприятие. Данное техническое решение обеспечивает электробезопасность при ненадлежащем качестве водопроводной воды и/или при замене пластмассовых труб на металлопластовые в процессе эксплуатации здания.
5. При выполнении системы дополнительного уравнивания потенциалов в помещении установка специальной шины уравнивания потенциалов не обязательна. Если, при выполнении проекта, по конструктивным соображениям принято решение о необходимости ее установки, то ее рекомендуется размещать в сантехническом коробе или другом удобном для обслуживания месте.
6. В индивидуальных жилых домах , при устройстве автономной системы канализации, существует вероятность заноса потенциала локальной земли со стороны канализационных стоков. Для обеспечения безопасности в этом случае необходимо установить специальную токопроводящую вставку в фановой трубе (трубе стока), подключенную к системе уравнивания потенциалов и/или подключить к системе уравнивания потенциалов проводящие части накопителя канализационных стоков.
7. В сантехкабинах для обеспечения электробезопасности защитные контакты розеток, установленных снаружи на сантехкабинах, следует подключать к системе дополнительного уравнивания потенциалов, а светильник в туалете раздельного санузла должен быть класса защиты II, как и в зоне 2 ванной комнаты.
8. В зданиях, где водоснабжение осуществляется ответвлениями от внешней распределительной сети (магистрали), последнюю следует рассматривать, как локальную землю. При повреждениях во внешних питающих электросетях, выполненных в соответствии с требованиями ПУЭ седьмого издания, на защитном РЕ (PEN) проводнике установки, относительно локальной земли, возможно появление напряжения до 50 В, а при повреждении (обрыве) PEN проводника питающей линии до значений близких к фазному напряжению. При выполнении водопроводного ввода в трубах, изготовленных из изолирующих материалов, для обеспечения эффективной работы основной системы уравнивания потенциалов, независимо от качества подаваемой воды, следует обеспечить электрическую связь воды с системой уравнивания потенциалов непосредственно на вводе водопровода в здание .
9. Сечение проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов, соединяющих РЕ шину щитка со сторонними проводящими частями, должно быть не менее половины расчетного сечения РЕ шины щитка. При наличии в помещении электрооборудования, соединенного защитным проводником с РЕ шиной щитка и включенным в систему дополнительного уравнивания потенциалов, соединять РЕ шину щитка со сторонними проводящими частями отдельным проводником не требуется (см. п. 7.1.88 ПУЭ).
10. Сечение проводников, соединяющих открытые проводящие части электрооборудования и/или защитные контакты розеток со сторонними проводящими частями, должно быть не менее половины сечения РЕ проводника соответствующей линии питания оборудования.
11. Сечение проводников, соединяющих открытые проводящие части электрооборудования, должно быть не менее минимального из сечений РЕ проводников линий питания соединяемого оборудования.
12. Сопротивление проводников дополнительного уравнивания потенциалов, соединяющих любые две, доступные одновременному прикосновению сторонние и/или открытые проводящие части должно быть не более, рассчитанного по формуле: R = 12/Iа, где: 12 - уровень безопасного напряжения В, принятый для зоны 0 ванных и душевых; Iа - значение тока, обеспечивающая срабатывание защиты от сверхтока за время не более 5 с, в системе TN (при отсутствии данных принимается ток отсечки) или номинальный отключающий дифференциальный ток вводного аппарата для устройства дифференциальной защиты в системе ТТ. Примечание . Применение системы ТТ допускается, в соответствии с положениями п. 1.7.59 ПУЭ, в ограниченных случаях, в частности, при подключении индивидуального жилого дома к воздушной линии до 1 кВ, выполненной неизолированными проводами.
13. По условиям механической защиты сечение медных проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов должно быть не менее:
    • 2,5 мм 2 - при наличии механической защиты;
    • 4,0 мм 2 - при отсутствии механической защиты;
    • допускается использование стальных проводников сечением не менее 16 мм 2 .
14. Соединения проводящих частей системы дополнительного уравнивания потенциалов могут выполняться: по радиальной схеме, по магистральной схеме с помощью ответвлений, по магистральной схеме без ответвлений (присоединение к общему неразрывному проводнику) и по смешанной схеме.
15. В индивидуальных жилых домах и других малоэтажных зданиях , при наличии единственного водно-распределительного устройства (щитка), система дополнительного уравнивания потенциалов объединяется с основной системой уравнивания потенциалов.

Канализационные стоки следует рассматривать как стороннюю проводящую часть только в случае засора.

В зданиях, где водоснабжение отдельных потребителей осуществляется ответвлениями от внешней распределительной сети (магистрали), что характерно для большинства малоэтажных зданий, последнюю следует рассматривать как локальную землю.

В зданиях, где водоснабжение осуществляется ответвлениями в пластмассовых и электроизолированных металлопластовых трубах от распределительной сети (магистрали), выполненной из металлических труб и проложенной вне здания, что характерно для схем водоснабжения малоэтажных зданий, при пользовании водопроводными и отопительными системами у потребителей возможно появление токов утечки, превосходящих порог чувствительности при исправном оборудовании потребителей. Устройства дифференциальной защиты, установленные на вводе в установку к этим токам нечувствительны, так как цепь протекания данного вида тока утечки находится между РЕ проводником установки (всеми открытыми и сторонними проводящими частями) и локальной землей. Для обеспечения гарантий безопасности в этом случае следует обеспечить электрическую связь водопроводного ввода с основной системой уравнивания потенциалов и/или системой дополнительного уравнивания потенциалов.

В сантехкабинах заводского изготовления снаружи устанавливается блок выключателей и розетка, которая считается розеткой коридора. Но об этом кроме разработчиков никто не знает и граждане пользуются ими для подключения переносных приборов в ванной комнате. Для обеспечения электробезопасности защитные контакты розеток, установленных снаружи на сантехкабинах, следует также подключать к системе дополнительного уравнивания потенциалов.

Защитный РЕ провод линии розетки может рассматриваться, как альтернатива проводнику дополнительного уравнивания потенциалов только в том случае, если он подключен не непосредственно к розетке, а например, через соединительную колодку, установленную стационарно.

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.

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)

Общие правила:

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