Назначение
Металлоконструкции здания, проложенные в нем инженерно-коммуникационные сети являются проводниками электричества. Пока они не замкнуты в единую цепь, между этими элементами может возникнуть разность потенциалов.
Причем причиной этого может быть как повреждение изоляции силового кабеля, так и статическое электричество, наводки, атмосферное перенапряжение и т д. Это грозит прикосновением, например, к корпусу бытового прибора и радиатору отопительного прибора замыкание, можно получить не только ощутимый, но и смертельный удар током.
Поражение электрическим током при повреждении корпуса
Во избежание подобных проблем все токопроводящие конструкции в здании, а также технические сети со схожими характеристиками объединяют в единую цепь, подключаемую к клеммнику РЕ. Заземление может быть проложено отдельно или поставлено вместе с вводным кабелем.
При правильно организованной ЭМС в случае «отказа» проводящих элементов конструкции произойдет короткое замыкание или большой ток утечки, что приведет к срабатыванию устройств, производящих отключение. В результате поврежденный участок будет закрыт и угрозы жизни людей не будет.
Система уравнивания потенциалов обеспечивает защиту в случае поломки
Теперь перейдем к блоку основных и вспомогательных систем.
Причины
Все мы изучали физику и помним, что сам потенциал не представляет абсолютно никакой опасности. Помните о возможных различиях.
В квартирах разность потенциалов между трубами и бытовыми приборами может возникнуть из-за следующих обстоятельств:
- Повреждена изоляция провода и происходит утечка тока.
- В системе заземления имеются блуждающие токи.
- Схема подключения электрооборудования неверна.
- Это статическое электричество.
- Электрические приборы вышли из строя.
Опасность
Помнишь из школы? Любой металлический предмет проводит электричество. В наших домах эти предметы есть повсюду. Это трубы для системы центрального отопления, холодного и горячего водоснабжения; батареи и полотенцесушитель; вентиляционный короб и слив; металлический корпус для любого электроприбора.
В общедомовые коммуникации соединены металлические трубы. Рассмотрим простой пример. У нас есть ванная комната с радиатором и душевой кабиной рядом с ним. Если между этими двумя элементами вдруг возникнет разность потенциалов, и человек одновременно коснется и батареи, и душа, это будет крайне опасно с точки зрения поражения электрическим током.
В этом случае тело человека будет играть роль перемычки, по которой будет протекать электрический ток. Путь его течения известен нам из законов физики — от потенциала большей величины к меньшей.
Еще один типичный пример – если на водопроводных и канализационных трубах возникают разные потенциалы. При возникновении утечки тока на водопроводе существует вероятность травмирования человека при купании в ванной.
Это произойдет, если человек стоит в ванне с водой, при этом открывая слив и касаясь крана рукой. Чтобы избежать таких проблем, необходимо выравнивание потенциалов.
Ситуация при наличии напряжения на трубах в жилом доме показана на этом видео:
Виды
Для выравнивания потенциалов есть две системы, о каждой из них мы поговорим подробнее.
Уравнивание основное
Главная система уравнивания потенциалов считается самой главной, сокращенно она называется ОСУП. По сути, эта система представляет собой схему, объединяющую несколько элементов:
- основной – главная шина заземления (ГЗШ), именно на нее подключаются все остальные элементы;
- вся металлическая арматура в многоэтажном жилом доме;
- молниезащита здания;
- система отопления;
- детали и элементы лифтового хозяйства;
- вентиляционный канал;
- металлические трубы для водоснабжения и водоотведения.
В каждом здании имеется вводное распределительное устройство (ВРУ), в нем установлена главная шина заземления (ГЗШ). Он соединен с контуром заземления с помощью стальной полосы.
Раньше поводов для беспокойства не было, все металлические элементы были совмещены, и не было предпосылок к разным потенциалам. Если на трубке появлялся какой-либо потенциал, то по пути наименьшего сопротивления она спокойно спускалась в землю (мы помним, что металл — отличный проводник электричества).
Сейчас ситуация изменилась, многие жильцы во время ремонтных работ в квартирах меняют металлические водопроводные трубы на полипропиленовые или пластиковые. Из-за этого нарушается общая цепь, батареи и полотенцесушители остаются без защиты, так как пластик не имеет токопроводящей способности и не подключен к шине заземления.
Представьте, у вас остались металлические трубы, а сосед снизу все поменял на пластиковые. Когда на ваших трубах появляется потенциал, ему некуда деваться, путь к земле прерывает пластиковая труба соседа. Это создает разность потенциалов.
В основной системе есть небольшая проблема. В зданиях с несколькими этажами пути сообщения очень длинные, из-за этого увеличивается сопротивление проводящего элемента. Будет заметна разница в величине потенциала труб на первом и последнем этаже, а это уже опасность.
Поэтому создается дополнительная система уравнивания потенциалов, она устанавливается индивидуально для каждой квартиры.
Дополнительное уравнивание
В ванной установлена дополнительная система уравнивания потенциалов (сокращенно ДСУП), она объединяет в себе следующие элементы:
- металлический душ для тела или ванна;
- система вентиляции, когда выход в санузел выполнен из металлического короба;
- полотенцесушитель;
- канализация;
- металлические трубы для систем водоснабжения, отопления и газоснабжения.
И здесь вам понадобится потенциальное выравнивающее поле. К каждому из вышеперечисленных объектов подключается отдельный провод (одножильный, материал исполнения — медь), другой конец выводится наружу и подключается к ПМК.
Выполнение монтажа
ПМК различается в зависимости от того, как конструктивно выполнено здание и где предстоит монтировать сам короб:
- в сплошную стену;
- в полую стену
- на поверхности стены (открытый способ монтажа).
Представляет собой домик из пластика, внутри которого находится основной элемент – заземляющая шина. Он изготовлен из меди и имеет сечение не менее 10 мм2.
К этой шине через контакты на ней подключаются медные провода от предметов сантехнических, отопительных и газовых систем; от электроприборов, находящихся в помещении, а также от розеток и светильников, установленных в санузле.
Соединение проводов с перечисленными элементами происходит за счет болтовых соединений или хомутов. Иногда используются специальные контактные ножи, в этом случае металлическое соединение между защищаемым элементом и проводом будет особенно прочным.
Для работы системы уравнивания потенциалов в опасных ситуациях нужен надежный контакт. Поэтому место на трубах, где предполагается установка хомута, необходимо зачистить до металлического блеска.
Внутренняя шина подключается отдельным медным проводом, называемым защитным РЕ-проводником, к начальному квартирному экрану, а через него непосредственно к ГЗШ. Сечение защитного провода должно быть не менее 6 мм2. Важное условие, если вы решили прокладывать этот провод в полу, он не должен пересекаться с другими кабелями.
Такая коробка является, так сказать, промежуточным звеном между всеми заземляющими элементами и вводным щитком. Очень удобно, что провода от каждого элемента достаточно протянуть только до ПМК, а не до общего квартирного щитка.
При выполнении кабелей из пластиковых труб к ПМК подключаются кабели от водопроводных кранов и смесителей.
Перед установкой СЭМ необходимо выяснить, как выполняется заземление в доме. Если по системе TN-C (когда защитный проводник PE и рабочая нейтраль N объединены в один провод), уравнивание проводить нельзя. Это создаст опасность для других соседей, если у них нет такой системы.
Требования
При установке ПМК необходимо соблюдать определенные требования и правила:
- Установка в ванных комнатах и туалетах обязательна. Во-первых, в этих комнатах много металлических ящиков и поверхностей. Во-вторых, имеется значительное количество электроприборов. В-третьих, в этих помещениях всегда повышенная влажность.
- Коробка устанавливается в месте прохождения сантехнических стояков.
- Обязательно подключение всего электрооборудования, к которому имеется открытый доступ (это в первую очередь корпуса водогрейных котлов, стиральных машин), а также сторонних токопроводящих элементов.
- Доступ к PMC должен быть бесплатным.
- Запрещается установка ПМК при устройстве заземления в доме без заземлителя (методом заземления).
- DSUP запрещено подключаться к петле.
- ДСУП по всей длине, от ПМК в санузле до самого вводного щитка, не должен рваться. Запрещается монтировать какие-либо переключатели в этой цепи.
Напоследок хотелось бы сказать, не путайте понятия уравнивание и уравнивание разных потенциалов. Уравнять означает электрически соединить проводящие элементы, чтобы сделать их потенциал равным. А уравнять — это уменьшить разность потенциалов на полу или поверхности земли (шаговое напряжение).
Если у вас мало опыта работы с электричеством, то не беритесь за такую работу самостоятельно, доверьте ее профессионалам. Помимо прочего, после завершения монтажных работ специалист должен также измерить сопротивление заземления и проверить наличие замыкания между заземляющими элементами.
Основная СУП
Его укладывают непосредственно при строительстве здания или в процессе реконструкции или капитального ремонта.
Основные компоненты СЭМ:
- Заземляющая петля.
- Проводка РЭ.
- Магистральный автобус.
Не будем вдаваться в подробности об организации основной СЭМ, так как это тема отдельной статьи, а дадим три принципа ее построения:
- Категорически запрещается совмещать провода, используемые ЭМС, с рабочим нулем (Н.
- Заземление должно выполняться по радиальной схеме, то есть к каждому элементу подключается отдельный проводник.
- В системе не должны устанавливаться соединительные устройства, так как одним из основных требований является то, что входящие в нее проводники должны быть неразрывными.
Необходимость дополнительной СЭМ и ее основные элементы
Казалось бы, зачем устанавливать дополнительную систему, если это основная система, на это есть несколько веских причин, приведем две из них:
- Обеспечьте безопасность во влажных помещениях, где установлено электрооборудование (например, ванные комнаты и кухни).
- Нет гарантии, что сосед снизу в процессе ремонта не заменил металлические трубы на пластиковые в стояке или контуре отопления, тем самым разорвав основную ЭМС.
Как видите, этих двух причин вполне достаточно для потенциальной угрозы жизни.
Основные элементы дополнительной системы:
- Коробка уравнивания потенциалов (КУП), оснащенная специальной клеммной колодкой (ШДУП) для дополнительного подключения элементов с токопроводящими свойствами. Рекомендуется выбирать изделие известных марок, например, ДКС, Гегель или отечественные модели КУП2604, КУП2603, КУП1101 и др.
размер короба подбирается в зависимости от количества соединяемых элементов. В большинстве случаев будет достаточно типовых 100х100х50 мм, например в качестве ПМК для открытой установки, показанной на рисунке 4.
В принципе можно использовать и коробки неизвестных марок из Поднебесной, только перед установкой убедитесь, что для изготовления использовался негорючий материал. Кроме того, проверьте качество внутренней клеммной колодки. Было много случаев, когда монтировка не давала надежного контакта.
Рис 4. Внешний вид коробки для уравнивания потенциалов
- Провода, используемые DSUP. Их количество должно совпадать с количеством соединяемых элементов. За основу берется медная проволока, где сечение находится в пределах 2,5-6 мм. Сразу отметим, что алюминиевые проводники для этой задачи не подходят, так как образующаяся на них оксидная пленка может нарушить контакт и свести на нет функциональное назначение системы.
Организация дополнительной системы
Весь процесс можно разделить на два этапа, подготовительный и собственно монтаж.
В первую очередь необходимо составить схему ДСУП, хотя бы примерную. Это позволит вам «не мудрить» с подключениями, например, забыв подключить какой-либо элемент к клеммнику или подвести к нему побольше проводов PE. Пример правильно выполненного эскиза показан на рисунке 5.
Рис. 5. План организации дополнительной системы уравнивания потенциалов
На эскизе показаны элементы, которые должны быть безошибочно подключены к ПМК, перечислим их:
- 1 и 2 — трубы подачи холодной и горячей воды.
- 3 — трубы канализации.
- 4 — корпус ванны (если он металлический, как вы понимаете, акриловую ванну заземлять не имеет смысла).
- 5 — радиатор отопления (если он есть в ванной).
- 6 – экран системы «теплый пол».
- 7 — дверная коробка (если она металлическая).
- 8 — вентиляционная решетка (при условии, что в системе вентиляции используются металлические трубы).
При правильно организованной проводке нет смысла отдельно подключать провода к электроприборам, так как эту функцию выполняет грозозащитный провод.
После составления эскиза необходимо решить, где будет установлен ПМК, особых критериев для этого нет, главное, чтобы добраться до него в любой момент было не проблематично.
Определившись с расположением коробки, следует продумать маршруты проводов, идущих к ПМК. Напоминаем, что укладывать их нужно радиально, то есть к каждому элементу идет отдельный провод.
Если при подключении проводников системы к распределительной коробке проблем нет, то с заземлением труб могут возникнуть трудности. Исправить ситуацию можно с помощью специальных зажимных хомутов, один из которых показан на рисунке 6.
Рисунок 6. Хомут для присоединения защитного заземления к трубам
Место крепления заземляющего провода к зажиму отмечено красным кружком.
После монтажа ДСУП клемма КУП подключается к PE на квартирном экране (см рис. 7).
Рисунок 7. Подключение DSUP к шине PE
На кухне ДСУП организован аналогично. То есть к ПМК подключаются трубы с холодным и горячим водоснабжением, газовая труба, отопление, а также электрооборудование.
После установки системы и подключения ее к клеммной колодке PE убедитесь, что между ней, PMC и подключаемыми элементами в одной цепи имеется единая цепь. Это можно сделать, выполнив соответствующие измерения.
В других помещениях организация дополнительной системы не имеет смысла.
Читайте также: Катушка индуктивности
Что ещё необходимо принять во внимание?
Запрещается устанавливать дополнительную систему, если в доме используется заземление типа TN-C, так как это создает реальную опасность для жизни других жильцов, не установивших ДСУП.
Подключение PMC к клеммам на экране должно осуществляться только после отключения электрических проводов.
Обратим внимание! Если котел установлен в ванной или на кухне, его необходимо подключить к КИПиА и запитать по отдельной линии, защищенной УЗО.
