коробка уравнивания потенциалов что это такое
Коробка уравнивания потенциалов
В многоквартирных домах существует множество металлических предметов – проводников электрического тока. К ним относятся системы отопления, водоснабжения, короба вентиляции, корпуса электроприборов и другие конструктивные элементы. Всем известно, что между ними существует связь. При утечке тока возникает реальная опасность для человека, которая устраняется разными способами. Наиболее эффективной считается система, в состав которой входит коробка уравнивания потенциалов. Она защищает от поражения электрическим током, позволяет избежать травматизма и других негативных последствий.
Для чего нужно выравнивать потенциалы
Прежде чем подробно рассматривать данную систему, следует разобраться с понятиями электрического потенциала и тока. Их физические свойства наглядно видны на примере обычного проводника. Когда он находится в состоянии покоя, все заряженные частицы – положительные и отрицательные – равномерно заполняют его внутреннюю структуру.
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:
С этой целью все типы элементов из металла и защита приборов и оборудования, которые не должны быть под напряжением, соединяются в единую цепь. При возникновении аварийной ситуации все они будут иметь одинаковый потенциал. Даже, если напряжение составит 220 вольт, удара током не произойдет, важно, чтобы под ногами человека была изолированная поверхность.
Устройство и работа ОСУП
В качестве главного защитного элемента выступает ОСУП – основная система выравнивания потенциалов. Типовая схема включает в себя следующие части:
Для установки главной шины заземления или шины РЕ используется вводно-распределительный щит здания. В свою очередь, шина соединяется со стальной полосой, подключенной к контуру заземления. Помимо этого, к ГЗШ дополнительно выполняется подключение PEN-проводника кабельной линии на входе в случае использования системы заземления TN-C-S или РЕ-проводник при подключении заземляющей системы TN-S. Сюда же подсоединяются и РЕ-проводники, соединяемые с группами разных проводок и РЕ-проводники, входящие в систему для выравнивания потенциалов.
Основная система уравнивания потенциалов имеет свои особенности подключения и эксплуатации:
В процессе эксплуатации ОСУП иногда возникают проблемы технического характера. Например, в последнее время многие хозяева квартир осуществляют замену металлических труб пластиковыми. В результате использования пластика происходит разрыв защитной цепочки, препятствующий выравниванию, и разность потенциалов возникает хаотически и бесконтрольно между любыми участками и коммуникациями.
Другая проблема основной системы заключается в существенных различиях электрического потенциала одной и той же трубы на разных этажах многоэтажного дома. То есть напряжение на первом этаже будет выше, чем на последнем, в связи с чем может сложиться ситуация, представляющая опасность для организма человека. Поэтому кроме главной, создается еще одна система уравнивания потенциалов, устанавливаемая в индивидуальном порядке во всех квартирах.
Назначение и особенности эксплуатации ДСУП
Данная система органично дополняет ОСУП и обеспечивает дополнительную электробезопасность в душах, ванных и прочих объектах, представляющих повышенную опасность.
Например, в дополнительную систему, предназначенную для ванной комнаты, входят такие конструктивные элементы и оборудование:
Для подключения каждого объекта, входящего в систему, используется медный проводник с одной жилой. Его свободная часть заводится в коробку уравнивания потенциалов и соединяется с клеммой.
К подобной системе выставляются такие же требования, как и к основной:
Выполняем монтаж
До начала установки специалисты рекомендуют сделать чертеж, на котором точно обозначить соединения элементов. Обязательно отмечается место, где будет установлена коробка для уравнивания потенциалов. Следует отметить и места прохождения провода по всем линиям, от одной точки до другой.
На следующем этапе выполняется подготовка коммуникаций к подключению. Для этого на трубе зачищается небольшое расстояние под размеры хомута. Зачистка производится до тех пор, пока не появится металлический блеск. Таким образом, обеспечивается прочное соединение и хороший контакт, благодаря которому система обязательно сработает при возникновении аварийной ситуации.
По окончании монтажа правильность всех подключений проверяется измерительными приборами и визуальным осмотром. Процедуру проверки рекомендуется поручить профессиональному специалисту-электротехнику.
Коробка уравнивания потенциалов (КУП): монтаж и особенности эксплуатации
Коробки уравнивания потенциалов – Назначение и монтаж КУП
Коробка уравнивания разности потенциалов
В наших квартирах и домах, производственных помещениях и офисах, где мы работаем, полным-полно металлических корпусов и конструкций, во время одновременного прикосновения к которым человек может попасть в зону разности потенциалов. Чтобы такого не произошло потенциалы надо уравнять. Как это сделать практически? Соединить все имеющиеся в здании токопроводящие элементы. Такая система уравнивания потенциалов (СУП) создаёт безопасную для человека среду. Одним из элементов СУП является коробка уравнивания потенциалов (КУП).
Об этих СУП и КУП поговорим более подробно, но сначала рассмотрим на практических примерах, что представляет собой разность потенциалов в обычных квартирах и откуда она появляется.
Причины
Все мы учили физику и помним, что потенциал сам по себе опасности абсолютно никакой не представляет. Опасаться надо разности потенциалов.
В квартирах разность потенциалов у труб и бытовых электроприборов может возникнуть вследствие следующих обстоятельств:
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:
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:
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:
А вот тут уже понадобится коробка уравнивания потенциалов. К каждому из вышеперечисленных объектов подсоединяется отдельный провод (одножильный, материал исполнения – медь), его второй конец выводят и подсоединяют в КУП.
Выполнение монтажа
КУП различается в зависимости от того, как конструктивно выполнено здание и куда будет монтироваться сама коробка:
К этой шине через имеющиеся на ней разъемы подсоединяются медные провода от объектов водопроводной, отопительной и газовой систем; от находящихся в помещении электроприборов, а также от розеток и осветительных приборов, установленных в ванной комнате.
Подключение проводов к перечисленным элементам происходит за счёт болтовых соединений либо хомутов. Иногда используют специальные контактные лепестки, в этом случае металлическая связь между защищаемым элементом и проводом буде особенно прочной. Чтобы система уравнивания потенциалов в опасных ситуациях работала, нужен надёжный контакт. Поэтому место на трубах, где будет устанавливаться хомут, нужно зачищать до металлического блеска.
Такая коробка является как бы промежуточным звеном между всеми заземляющимися элементами и вводным щитком. Очень удобно, что от каждого элемента достаточно протянуть проводок только на КУП, а не к общему квартирному щиту.
Когда разводка выполнена пластиковыми трубами, в КУП подсоединяются провода от водопроводных кранов и смесителей.
Перед тем, как монтировать СУП, необходимо узнать, как в доме выполнено заземление. Если по системе TN-C (когда в один провод совмещаются защитный проводник РЕ и рабочий ноль N), выполнять уравнивание нельзя. Это вызовет опасность для других соседей, если у них такой системы нет.
Требования
При монтаже КУПа необходимо придерживаться некоторых требований и правил:
Напоследок хотелось бы сказать, не путайте понятия уравнивание и выравнивание разных потенциалов. Уравнять – значит соединить проводящие элементы электрически, чтобы сделать их потенциалы равными. А выровнять – это снизить разность потенциалов на полу или поверхности земли (шаговое напряжение).
Если в электричестве у вас опыта маловато, то не беритесь сами за такую работу, доверьте её профессионалам. Кроме всего прочего, специалист по окончании монтажных работ должен ещё померить сопротивление заземления, и проверить наличие цепи между заземляющими элементами.
Что такое коробка уравнивания потенциалов и как её используют?
В соответствии с современными нормами, в здании, где проложена электропроводка, должна иметься система уравнивания потенциалов. Причем, помимо основной, устанавливается и дополнительная СУП. Об организации последней (подключение коробки уравнивания потенциалов и т.д.) пойдет речь в этой статье. Начнем с теории, а именно, что представляют собой СУП.
Пример организации основной и дополнительной СУП
Назначение
Поражение током при пробое на корпус
Чтобы избежать таких неприятностей, все токопроводящие конструкции в здании, а также инженерные сети с подобными свойствами, объединяют в единый контур, соединенный с клеммной колодкой PE. Заземление может быть проложено отдельно или подводиться совместно с входящим кабелем.
При правильно организованной СУП в случае «пробоя» на токопроводящие элементы конструкции произойдет короткое замыкание или возникнет большой ток утечки, что приведет к активации устройств, производящих отключение. В результате поврежденный участок будет отключен и угрозы человеческой жизни не возникнет.
Система уравнивания потенциалов обеспечивает защиту в случае пробоя
Теперь перейдем к устройству основной и дополнительной системы.
Основная СУП
Она закладывается, непосредственно, при строительстве здания либо в процессе его реконструкции или капитального ремонта.
Основные составляющие СУП:
Не будем вдаваться в подробности организации основной СУП, поскольку это тема отдельной статьи, но приведем три догмата ее построения:
Необходимость дополнительной СУП и ее основные элементы
Казалось бы, зачем устанавливать дополнительную систему, если есть основная, на это есть несколько весомых причин, приведем две из них:
Как видите, этих двух причин вполне достаточно для возникновения потенциальной угрозы жизни.
Основные элементы дополнительной системы:
В принципе, можно использовать и коробки неизвестных брендов из Поднебесной, только прежде, чем производить установку, убедитесь, что для их изготовления использовался негорючий материал. Помимо этого проверьте качество исполнения внутренней клеммной колодки. Было немало случаев, когда крепление не обеспечивало надежного контакта.
Организация дополнительной системы
Весь процесс можно условно разделить на два этапа подготовительный и, собственно, монтаж.
В первую очередь необходимо составить схему ДСУП, хотя бы приблизительную. Это позволит «не намудрить» с подключениями, например, забыть подсоединить к клеммной колодке какой-либо элемент или подвести к нему несколько проводов РЕ. Пример правильно выполненного эскиза показан на рисунке 5.
Рис 5. Схема организации дополнительной системы уравнивания потенциалов
На эскизе показаны элементы, которые следует в обязательном порядке подключить к КУП, перечислим их:
При правильно организованной электропроводке подводить отдельно провода к электроприборам не имеет смысла, поскольку эту функцию выполняет жила заземления.
Сделав эскиз, необходимо определиться, где будет устанавливаться КУП, особых критериев к этому нет, главное, чтобы к ней непроблематично было добраться в любое время.
Определившись с местоположением коробки, следует продумать трасы для проводов, идущих к КУП. Напоминаем, что они должны быть уложены по радиальной схеме, то есть к каждому элементу идет отдельный провод.
Если при подключении проводников системы к коробке с клеммником проблем не будет, то с заземлением труб могут возникнуть некоторые сложности. Исправить ситуацию можно с помощью специальных хомутов зажимов, один из них продемонстрирован на рисунке 6.
Рис 6. Зажим для подключения защитного заземления к трубам
Место для крепления провода заземления к хомуту отмечено красным кругом.
После того, как ДСУП смонтирована, клеммник КУП подключается к РЕ квартирного щитка (см. рис. 7).
Рис 7. Подключение ДСУП к шине РЕ
На кухне ДСУП организуется подобным образом. То есть, производится подключение к КУП труб холодного и горячего водоснабжения, газовая труба, отопление, а также электрооборудование.
После установки системы и подключения ее клеммной колодке PE необходимо убедиться в наличии между нею, КУП и подключенными элементами единой цепи. Сделать это можно произведя соответствующие замеры.
В остальных комнатах организация дополнительной системы не имеет смысла.
Что ещё необходимо принять во внимание?
Дополнительную систему запрещается монтировать, если в доме используется заземление по типу TN-С, поскольку это создает реальную опасность для жизни другим жильцам, не установившим ДСУП.
Подключение КУП к клеммам щитка необходимо выполнять, только обесточив электропроводку.
Обратим внимание! Если в ванной комнате или на кухне установлен бойлер, он должен быть обязательно подключен к КИП, а питание на него необходимо подавать через отдельную линию, защищенную УЗО.
Если на установленные в ванной розетки может попасть вода, то необходимо использовать изделия классом не ниже IP54.
Особенности коробки уравнивания потенциалов
Система уравнивания потенциалов необходима, согласно современным нормам, в любом помещении, где есть электрическая проводка. СУП устанавливается в обязательном порядке как основная, так и дополнительная. В этой статье речь пойдет об организации и подключении КУП с подробными инструкциями.
Что такое коробка уравнивания потенциалов
Любое здание с металлическими конструкциями, инженерными и коммуникационными сетями включает в себя проводники электричества. Разность потенциалов возникает, если они не подсоединены к единому источнику. Считается, что разладка силового кабеля и изоляционного провода, перепад напряжения могут стать этому причиной. К примеру, если произойдет прикосновение человека к корпусу бытовой техники, электрической печки или другого электроприбора, есть вероятность удара током, который приведет к летальному исходу.
Пример СУП в помещениях
К сведению! По правилам все устройства, структуры, проводящие ток в строении, и инженерные электропроводящие сети объединены в один контур и соединены клеммной колодкой РЕ. Прокладку заземления делают отдельно. В некоторых строениях ее проводят вместе с главным проводом.
В случае правильной организации СУП во время пробоев токопроводящих элементов, возникновении короткого замыкания или утечки тока произойдет дезактивация всего узла. Токопроводящий участок будет не активен и безопасен для человеческой жизни.
Характеристики коробки
Коробка уравнивания потенциалов (КУП) — это главная часть СУП. Необходимый элемент в помещениях офисного, жилого и производственного типов. Корпус представлен из трех основных элементов:
Основные условия для коробки
КУП, как говорилось выше, устанавливается везде, где имеются токопроводящие сети. Для проведения электромонтажа нужно придерживаться простых правил:
Такие элементы, как розетки, электрооборудование, выключатели, проводятся через КУП к СУП.
Обратите внимание! Коробку уравнивания потенциалов скрытой установки предпочтительно использовать в области сантехнических стояков. К общей сети подключаются любые электропроводящие поверхности (открытые и закрытые) и другие электрические устройства.
Разноидности коробки уравнивания потенциалов
Для безопасной работы используют две разновидности уравнивателей:
Основное уравнивание
Служебные и жилые объекты при их возведении монтируются системой ОСУП, схему которой подготавливают при проектировании.
Любые поверхности, являющиеся проводниками тока, а также подобные конструкции обеспечиваются защитой в помещениях и сооружениях в случае возникновения перебоев с током благодаря основной системе. Это касается трубопроводов, металлических компонентов, электрокоммуникаций и др. Высокий риск опасности, возникающий по любой причине, перенаправлен в землю. Это происходит благодаря основной системе уравнивания потенциалов.
Обратите внимание! Для корректной работы ОСУП важно правильно соединять жилы проводов. Нельзя присоединять защиту РЕ с рабочим нулем N. Соблюдение этого правила действует на заземления TN-S, TN-C-S и TT.
Дополнительное уравнивание
Такой вид уравнивания устанавливается в частных случаях, к примеру, при изменении электрокоммуникаций в помещениях:
Это правило действует при установке газовых колонок, бойлеров и прочего оборудования. В таких случаях необходим монтаж ДСУП, представляющий собой коробку уравнивания потенциалов с соединительными проводами.
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:
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.
Конструкция коробки
При выборе КУП важно обращать внимание на конструкцию стен в устанавливаемом помещении, мощность и количество узлов, а также дополнительное оборудование, требующее подключения. Коробка состоит из корпуса и шины для уравнивания потенциалов.
Отличаются друг от друга:
Где зачастую используется
Комплексные механизмы безопасности монтируются в помещениях с электрооборудованием для обеспечения безопасности работы с электропроводящими приборами. Система выравнивания потенциалов — это один из видов.
Механизм системы уравнивания потенциалов
Где используется КУП:
Электробезопасность помещений во многом зависит не только от устройств, но и от системы уравнивания потенциалов. Данный обзор посвящен важности этого процесса при использовании электрооборудования.
Обратите внимание! Главной функцией СУП является защита человека от удара током в местах с повышенной вероятностью такого случая. Это может быть кухня или санузел. Места с повышенной влажностью нуждаются в установке такой системы для спокойного мытья посуды или принятия душа.
Как правильно ее использовать
Несмотря на свою значимость, коробки уравнивания потенциалов требуют правил установки в местах в определенном количестве. Небезопасным считается установить систему в следующих случаях:
При уравнивании потенциалов используются желто-зеленые проводники, медные и многожильные. Во время присоединения к шине их защищают от изоляции. Подключают к проводнику обжимными клещами с помощью специального наконечника. Правильно организованная система не нуждается в подводе проводов к каждому прибору. За это отвечает жила заземления.
Перед расстановкой КУП необходимо сделать эскиз с местами установки. Главное, чтобы можно было легко добираться до каждого объекта при любых обстоятельствах. После определения местоположения продумывают трассы для проводов, подходящих к КУП. Каждый элемент должен иметь отдельный провод и уложен по радиальной схеме.
Эскиз для расстановки КУП в жилищном помещении
Подключение проводников к системе — задача не сложная и безопасная. К заземлению труб нужно относиться внимательно, так как может возникнуть проблема в виде утечки тока. Данную задачу исправляют с помощью дополнительных приспособлений в виде хомутов, зажимов и т. д.
Важно! Бойлер вне зависимости от местоположения (кухня или санузел) должен работать через КИП (контрольно-измерительный прибор). Питание подается по отдельной линии через УЗО.
Для предотвращения замыканий на розетках при попадании на них воды нужно использовать изделия класса выше IP5.
Монтаж ОСУП И ДСУП — это не бесплатная услуга. Проводится она специалистами, а именно инженерами-электриками. Все затраты по установке такой системы возмещаются защитой от ударов током и правильной эксплуатацией оборудования при высоком напряжении и утечек тока. Самостоятельно можно все сделать, но есть риск упустить важные моменты, поэтому не стоит экспериментировать.