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
- В схемах заземления по системам TN-C-S и ТТ система ДСУП призвана эффективно защищать человека от поражения электрическим током.
- В устаревшей схеме TN-C систему ДСУП применять нельзя: образуется местная система уравнивания потенциалов, которая значительно повышает риски получения электрических травм.
1.7.120
Если здание имеет несколько обособленных вводов,
главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства.
При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина
должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться
проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее
половины сечения PE (PEN)-проводника той линии
среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее
сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться
сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к
непрерывности и проводимости электрической цепи.
Создание систем выравнивания потенциалов
Проект каждой системы индивидуален, и разрабатывается в соответствии с конфигурацией помещения. Существуют общие правила монтажа, которые необходимо выполнять:
- Шина выравнивания потенциалов и шина защитного заземления должны быть соединены, или объединены в один узел.
- Все объекты: электроустановки, поддоны, ванны, раковины, элементы инфраструктуры здания, подключаются к шине выравнивания потенциалов параллельно.Это означает, что каждый элемент имеет отдельный проводник, подключенный к общей шине. Не допускается последовательное соединение между объектами. Если первичный проводник будет оборван, все последующие объекты на линии окажутся отключенными от системы выравнивания потенциалов.
- На всей протяженности токопроводящих линий, не должно быть коммутационных и размыкающих устройств: выключателей, реле, плавких предохранителей.
- Подключение должно быть надежным: не допускаются скрутки, приматывание изолентой. Применяется сварка, винтовые соединения, штатные контактные зажимы.
Какие объекты подключаются к системе выравнивания потенциалов
- Металлические корпуса всех электроустановок (если они не заземлены надлежащим образом). В список входят и токопроводящие корпуса светильников (торшеров).
- Разумеется, вся система защитного заземления. Собственно, от нее и начинается система выравнивания потенциалов.
- Металлические части каркаса здания, арматура фундамента, стен, перекрытий.
- Самостоятельно установленные металлические элементы инфраструктуры. Например, стальная сетка под стяжкой пола или металлический профиль под листами гипсокартона.
- Металлические трубы и кожухи системы вентиляции.
- Медные трубки системы подачи хладагента в кондиционерах (если они имеют большую протяженность).
- Металлические оболочки бронированных кабелей.
- Экранная оплетка информационных кабелей (телевидение, интернет).
На этом пункте остановимся подробнее. Кабель в металлической оплетке начинается от распределительного или усилительного устройства, которое расположено далеко за пределами вашего помещения. При этом у вас нет возможности контролировать правильность организации питания или заземления этих устройств. Может возникнуть ситуация, когда по экрану к вам в дом придет фаза.
Вы, ничего не подозревая, можете одновременно коснуться оплетки под напряжением, и заземленного металлического предмета (например, радиатора отопления). Последствия очевидны — поражение электротоком. При подключении экрана к системе выравнивания потенциалов, внешний пробой фазы на кабель, не страшен.
- Все металлические части системы водоснабжения и канализации: трубы, смесители, раковины из нержавейки, поддоны и металлические кабинки душевых, ванны.
- Компоненты систем водонагрева: бойлеры, внутренние трубы.
- Система отопления: трубы, радиаторы, полотенцесушители.
- Система газоснабжения.
- Заземление молниезащиты (если у вас частное жилище, в многоквартирных домах «опция» недоступна). При этом молниеотвод подключается к общей системе, и собственному заземлителю одновременно.
- Металлопластиковые рамы окон (если токопроводящие элементы не покрыты пластиком).
- Стальные двери и дверные коробки.
На схеме это выглядит так:
- Шина выравнивания потенциалов.
- Грозоразрядник от щита питания. Соединен с фазой. В нормальном состоянии, контакта между фазным и заземляющим проводником нет — в разряднике достаточный зазор. При ударе молнии в силовой кабель, возникает дуговой ток на «землю», и разница потенциалов в несколько тысяч вольт не возникнет.
- Ограничитель перенапряжения в линии данных.
- Кронштейны крепления заземляющих проводников к металлическим трубам.
- Фундаментный заземлитель с шиной, входящий в общую систему выравнивания потенциалов.
1.7.77
Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали
источника в системе и
заземлять в системах и
:
1) корпуса электрооборудования и аппаратов, установленных
на металлических основаниях: конструкциях, распределительных устройствах,
щитах, шкафах, станинах станков, машин и механизмов, присоединенных к нейтрали
источника питания или заземленных, при обеспечении надежного электрического
контакта этих корпусов с основаниями;
2) конструкции, перечисленные в 1.7.76, при обеспечении
надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на
них электрооборудованием, присоединенным к защитному проводнику;
3) съемные или открывающиеся части металлических каркасов
камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т.п., если на съемных
(открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение
установленного электрооборудования не превышает значений, указанных в 1.7.53;
4) арматуру изоляторов воздушных линий электропередачи и
присоединяемые к ней крепежные детали;
5) открытые проводящие части электрооборудования с двойной
изоляцией;
6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической
защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные
детали электропроводок площадью до 100 см, в том числе протяжные и ответвительные
коробки скрытых электропроводок.
Меры защиты при косвенном прикосновении
1.7.76. Требования защиты при косвенном прикосновении распространяются на:
1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;
2) приводы электрических аппаратов;
3) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемных или открывающихся частей, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 50 В
переменного или 120В постоянного тока (в случаях, предусмотренных соответствующими главамиПУЭ — выше 25В переменного или 60В постоянного тока);
4) металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, оболочки и опорные конструкции шинопроводов (токопроводов), лотки, короба, струны, тросы и полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с зануленной или заземленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;
5) металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и проводов на напряжения, не превышающие указанные в 1.7.53, проложенные на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п., с кабелями и проводами на более высокие напряжения;
6) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
7) электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.
При применении в качестве защитной меры автоматического отключения питания указанные открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания в системе TN
и заземлены в системахIT иТТ .
1.7.77. Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали источника в системе TN
и заземлять в системахIT иТТ :
1) корпуса электрооборудования и аппаратов, установленных на металлических основаниях: конструкциях, распределительных устройствах, щитах, шкафах, станинах станков, машин и механизмов, присоединенных к нейтрали источника питания или заземленных, при обеспечении надежного электрического контакта этих корпусов с основаниями;
2) конструкции, перечисленные в 1.7.76, при обеспечении надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них электрооборудованием, присоединенным к защитному проводнику;
3) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т. п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает значений, указанных в 1.7.53;
4) арматуру изоляторов воздушных линий электропередачи и присоединяемые к ней крепежные детали;
5) открытые проводящие части электрооборудования с двойной изоляцией;
6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали электропроводок площадью до 100 см2
, в том числе протяжные и ответвительные коробки скрытых электропроводок.
1.7.78. При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ
все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена системаTN , и заземлены, если применены системыIT илиТТ . При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.
Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.
1.7.79. В системе TN
время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.
Таблица 1.7.1
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:
- Непосредственно в ванной или рядом с ней устанавливается пластиковая коробка с шиной.
- 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.
- Провода соединяются путём их надёжного зажимания болтами.
- 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
- В схемах заземления по системам TN-C-S и ТТ система ДСУП призвана эффективно защищать человека от поражения электрическим током.
- В устаревшей схеме TN-C систему ДСУП применять нельзя: образуется местная система уравнивания потенциалов, которая значительно повышает риски получения электрических травм.
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.
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
1.7.94
Если заземляющее устройство электроустановки
напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью соединено с
заземляющим устройством другой электроустановки при помощи кабеля с
металлической оболочкой или броней или других металлических связей, то для
выравнивания потенциалов вокруг указанной другой электроустановки или здания, в
котором она размещена, необходимо соблюдение одного из следующих условий:
1) прокладка в земле на глубине 1 м и на расстоянии 1 м от
фундамента здания или от периметра территории, занимаемой оборудованием,
заземлителя, соединенного с системой уравнивания потенциалов этого здания или
этой территории, а у входов и у въездов в здание — укладка проводников на
расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно и
соединение этих проводников с заземлителем;
2) использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей
в соответствии с 1.7.109, если при этом обеспечивается допустимый уровень
выравнивания потенциалов. Обеспечение условий выравнивания потенциалов
посредством железобетонных фундаментов, используемых в качестве заземлителей,
определяется в соответствии с ГОСТ
12.1.030 «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
Не требуется выполнение условий, указанных в пп.1 и 2, если
вокруг зданий имеются асфальтовые отмостки, в том числе у входов и у въездов.
Если у какого-либо входа (въезда) отмостка отсутствует, у этого входа (въезда)
должно быть выполнено выравнивание потенциалов путем укладки двух проводников,
как указано в пп.1, или соблюдено условие по пп.2. При этом во всех случаях
должны выполняться требования 1.7.95.
1.7.85
Защитное электрическое разделение цепей следует
применять, как правило, для одной цепи.
Наибольшее рабочее напряжение отделяемой цепи не должно
превышать 500 В.
Питание отделяемой цепи должно быть выполнено от
разделительного трансформатора, соответствующего ГОСТ 30030 «Трансформаторы разделительные и безопасные
разделительные трансформаторы», или от
другого источника, обеспечивающего равноценную степень безопасности.
Токоведущие части цепи, питающейся от разделительного тpaнсформатора,
не должны иметь соединений с заземленными частями и защитными проводниками
других цепей.
Проводники цепей, питающихся от разделительного
трансфоматора, рекомендуется прокладывать отдельно от других цепей. Если это
невозможно, то для таких цепей необходимо использовать кабели без металлической
оболочки, брони, экрана или изолированные провода, проложенные в изоляционных
трубах, коробах и каналах при условии, что номинальное напряжение этих кабелей
и проводов соответствует наибольшему напряжению совместно проложенных цепей, а
каждая цепь защищена от сверхтоков.
Если от разделительного трансформатора питается только один
электроприемник, то его открытые проводящие части не должны быть присоединены
ни к защитному проводнику, ни к открытым проводящим частям других цепей.
Допускается питание нескольких электроприемников от одного
разделительного трансформатора при одновременном выполнении следующих условий:
1) открытые проводящие части отделяемой цепи не должны
иметь электрической связи с металлическим корпусом источника питания;
2) открытые проводящие части отделяемой цепи должны быть
соединены между собой изолированными незаземленными проводниками местной
системы уравнивания потенциалов, не имеющей соединений с защитными проводниками
и открытыми проводящими частями других цепей;
3) все штепсельные розетки должны иметь защитный контакт,
присоединенный к местной незаземленной системе уравнивания потенциалов;
4) все гибкие кабели, за исключением питающих оборудование
класса II, должны иметь защитный проводник, применяемый в качестве проводника
уравнивания потенциалов;
5) время отключения устройством защиты при двухфазном
замыкании на открытые проводящие части не должно превышать время, указанное в
табл.1.7.2.
