Шина дополнительного уравнивания потенциалов (ШДУП): описание и разновидности

Для чего нужно выравнивать потенциалы

Прежде чем узнать, что такое ПМК у электрика, нужно разобраться с такими терминами, как электрический потенциал и ток. С их физическими характеристиками вы можете ознакомиться на примере обычного лидера. Когда он находится в состоянии покоя, его внутренняя полость равномерно заполнена всеми заряженными частицами, как отрицательными, так и положительными.

Если говорить о каждом объекте, генерирующем ток, то один из полюсов заполнен электронами, а другой недостаточен. При подключении к нему проводника электроны внутри начнут вращаться в противоположном направлении, пока не будет достигнуто равновесие. Это движение называется электрическим током, а разность электронов — отрицательным и положительным электрическими потенциалами.

Ток постоянный, если при постоянной разности потенциалов движение электронов будет направлено в одну сторону. Если состояние характеризуется постоянным изменением направления электронов, то ток называется переменным током.

Для домашней сети характерны такие изменения, происходящие с интервалом в 50 секунд. Отсюда следует, что частота переменного тока равна 50 Гц. Поверхность всех проводников, по которым протекает электрический ток, должна быть изолирована и размещена в местах, где отсутствует контакт с окружающими предметами.

Это касается всех деталей из металла, например металлических деталей и конструкций, которые имеют нулевой электрический потенциал — через них не должен проходить ток. При правильной и правильной работе они выполняют свои задачи автономно и не представляют потенциальной угрозы для здоровья и жизни домочадцев.

О разности потенциалов

Если величина потенциалов проводящих объектов в пространстве различна, между ними возникает напряжение (разность потенциалов), представляющее большую опасность поражения людей электрическим током. Это особенно важно учитывать при подключении устройств в помещениях с повышенной влажностью (санузлы, душевые).

Разность электрических потенциалов в бытовых приборах и трубах в квартире может проявляться в результате:

• утечка тока из-за повреждения изоляции провода;
• неправильное подключение электрооборудования;
• неисправные электроприборы;
• проявления статического электричества;
• появление блуждающих токов в системе заземления.

Для предотвращения ситуации с разностью потенциалов в помещении реализована система уравнивания потенциалов (СУП) – параллельное соединение всех металлоконструкций в доме. В основе ЭМС лежит объединение токопроводящих объектов в единую цепь.

В здании предусмотрена одновременная установка основного контура заземления и дополнительных систем выравнивания потенциала в соответствии с требованиями современных строительных норм и правил. В основную систему входят металлоконструкции здания: арматура, вентиляционные каналы, трубы, детали и элементы лифтов и молниезащиты.

Техническая коммуникация имеет довольно значительную протяженность, что увеличивает сопротивляемость менеджеров. При этом электрический потенциал металлических труб на последних этажах многоэтажного дома значительно больше, чем у трубопровода на первых этажах.

Кроме того, в последнее время металлические трубы начинают заменять пластиковыми. Таким образом, батареи и полотенцесушители из металла теряют свою защиту, так как пластик не является проводником и не имеет связи с шиной заземления. Поэтому для решения подобных задач устанавливается дополнительная система уравнивания потенциалов (СУП).

Нормирование системы уравнивания потенциалов

Согласно п. 1.7.32 ПУЭ под защитным уравниванием потенциалов понимается электрическое соединение токопроводящих частей для достижения равенства потенциалов, осуществляемое в целях электробезопасности.

Система уравнивания потенциалов (СУП) применяется для устранения разности напряжений всех токопроводящих элементов и конструкций здания, а также связанных с ним технических сетей и коммуникаций между собой и заземляющим устройством, путем объединения их в единую цепь с помощью защитных проводники.

Защитные проводники могут входить в состав линий электроснабжения здания или прокладываться отдельно. Соединение каждого токопроводящего элемента должно выполняться отдельным проводом, с использованием болтовых соединений, хомутов или сварки, с обязательным соблюдением условий доступности для осмотра и испытаний, а также защиты от механических повреждений и коррозии. Соединения не должны выполняться пайкой.

В составе СЭМ в отдельном здании разделены основная и дополнительная системы уравнивания потенциалов. Правила их реализации определены в следующих нормативных документах:

1. МЭК 364-4-41; ГОСТ 13109-97 Энергия электрическая. Совместимость технических средств электромагнитная. Стандарты качества электрической энергии в системах общего электроснабжения;
2. ГОСТ Р 50571.1-93 Электроустановки зданий. Основные положения;
3. ГОСТ Р 50571.2-94 Электроустановки зданий. Основные характеристики;
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ 7 ред).

Ограничения при уравнивании потенциалов

Монтаж СЭМ осуществляется на этапе строительства здания. Однако существует ограничение на его использование в существующих зданиях. В домах с системой заземления TN-C, с комбинированным PEN-проводником, категорически запрещается выполнять дополнительное уравнивание потенциалов.

В противном случае при обрыве нулевого провода есть риск поражения электрическим током остальных жильцов, не сделавших ДСУП. Как правило, это ограничение распространяется на многоэтажные дома старого жилого фонда.

Проблема решается при возможности перехода на систему заземления TN-CS: для чего PEN-проводник разделяется на PE- и N-проводники на ГЗШ во вводно-распределительном узле здания, выполняется контур заземления и подключается к главная шина заземления с медным проводом. Современная тенденция проведения коммуникаций (водопровода и водоотведения) пластиковыми трубами не требует их интеграции в потенциальную систему выравнивания.

Замена металлических труб в существующей ДСУП на непроводящие пластиковые трубы приводит к нарушению электрической связи с шиной заземления всех остальных металлических элементов в помещении (батареи, полотенцесушители и т.п.), что делает их потенциально опасными для людей при одновременном контакте.

Принцип работы и монтаж КУП

 

Для предотвращения образования разности потенциалов в помещении устанавливается блок управления. Принцип работы устройства заключается в параллельном соединении всех конструкций из металла. Коробка PMC объединяет все токопроводящие объекты в единую цепь.

Установить дома систему уравнивания потенциалов несложно. Это называлось локальной системой. Такую конструкцию рекомендуется устанавливать при ремонте в квартире, так как под полами необходимо проложить провод от распределительного щита до ПМК.

Для установки агрегата потребуются следующие инструменты и материалы:

• Крепежные элементы – фиксирующие лепестки, хомуты, болты. Они используются для соединения проводов всей цепи.
• Коробка соединительная с медным стержнем (ШДУП).
• Сплошные медные провода. Площадь сечения таких кабелей должна варьироваться в пределах 2,5 — 6 мм2, класс — ПВ1.

Если все необходимое оборудование подготовлено, можно приступать к установке. А пока нарисуйте схему подключения, чтобы правильно уравнять потенциалы. Также схематично показано расположение кабелей от коробки к шине заземления в распределительном щите.

Следующий шаг – подготовка к подключению к реальному общению. Места контакта зачищают до образования характерного металлического блеска. Это важно, поскольку обеспечивает надежное соединение. В аварийной ситуации система уравнивания потенциалов не даст сбоев.

Проложите кабели к каждой части цепи. Все жилы заводятся в коробку и обеспечивают надежное соединение с шиной.

Клеммная коробка, устанавливаемая в помещениях с повышенной влажностью, должна иметь класс защиты не ниже IP54.

Оптимальный вариант – установка системы на этапе строительства здания, но есть ограничения по ее использованию:

• Запрещается устанавливать в домах, где установлена ​​система заземления типа TN-C с PEN-проводником.
• Если дома установлены пластиковые трубы из полиэтилена, они разорвут цепь, что приведет к поражению электрическим током.

Площадь поперечного сечения используемого проводника должна быть не менее рекомендуемого значения.

Коробка уравнивания потенциалов сделает помещение безопаснее

Система нивелирования – неотъемлемая часть любого здания, предназначенная для защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к открытым поверхностям токопроводящих частей.

Если основная СЭМ установлена ​​в большинстве строящихся сооружений, то дополнительную необходимо установить самостоятельно. Для этого вам понадобится коробка ПМС, позволяющая объединить все металлические предметы в комнате и вывести их на общую клемму в распределительном щитке.

Виды выравнивающих систем

 

Системы нивелирования, применяемые в электрических сетях, подразделяются на основные и дополнительные узлы. Чтобы понять их различие, необходимо будет рассмотреть каждый из этих подходов в отдельности.

Основная система

Этот тип выравнивающей структуры сокращенно называется ОСУП. По своей сути представляет собой схему, составленную из металлических листов и объединяющую в единое целое следующие элементы:

• главная заземляющая шина (ГЗШ), предназначенная для сборки всех заземляемых элементов;
• металлическая арматура для жилого дома или другого сооружения;
• элементы защиты зданий от грозовых разрядов и молний;
• трубы отопления и радиаторы;
• металлические короба вентиляционных систем;
• трубы для водоснабжения и водоотведения.

Обычно для установки ГЗШ выделяют отдельное место во вводно-распределительном шкафу (ВРУ). При его отсутствии для этого используют любую металлическую сборку, от которой делают ответвление к контуру заземления с помощью стальной или медной полосы.

Дополнительное выравнивание

 

Шина дополнительного уравнивания потенциалов ШДУП представляет собой специальную стальную конструкцию, смонтированную для электрического соединения следующих элементов, находящихся во влажном помещении:

• корпус душевой кабины и сама ванна;
• токопроводящие части вентиляционной системы, если вход в санузел оформлен металлическим коробом;
• канализационные трубы;
• корпус устройства для сушки полотенец;
• водопроводные трубы и радиаторы отопления, а также все остальные детали, которые необходимо заземлить.

Для дополнительной шины уравнивания потенциалов потребуется оборудовать специальный шкаф или металлический ящик, от которого к каждому из перечисленных объектов подведены медные проводники. Такая система считается вспомогательной, т.е дополняющей ОСУП. Это объясняет невозможность их раздельного использования и функции.

Назначение и устройство ШДУП

Дополнительная система выравнивания электрических потенциалов охватывает следующие обязательные элементы:

• Все без исключения агрегаты размещают в помещениях с повышенной влажностью — в ванных комнатах, кухнях, подвалах и чердаках частных домов — и подлежат заземлению.
• Элементы металлоконструкций в непосредственной связи с этими помещениями и вне планировочных границ.
• Нулевые проводники системы заземления. К ним подключаются все остальные отводы уровня.

Если на этой ветке нет проводников N, вся система подключается к шине РЕ, смонтированной в распределительном шкафу на входе в здание.

Эта процедура распространяется и на шины отопления в системе «теплый пол», плотно заделанные в бетонные перекрытия.

Перед установкой необходимо будет закрыть набор стальных труб металлической сеткой, которая затем подключается к системе, где предусмотрена шина ШДУП. Для обеспечения дополнительной защиты в цепях питания тепловых пунктов рекомендуется устанавливать УЗО на ток до 30 мА (см п. 7.1.88 ПУЭ).

Способы соединения элементов, подключаемых к шинам ШДУП типа У4, сильно различаются. Широко распространены следующие типовые схемы:

• радиальное подключение к потенциальным выравнивающим элементам;
• звено цепи, обеспечивающее непрерывность цепи уравнивания.

В любом случае такая коммутация осуществляется с помощью специального сборного узла уравнивания потенциалов — для этих целей используется коробка ШДУП.

Данная конструкция представляет собой своеобразную сборку нескольких проводников в единую токопроводящую систему, соединенную с нулевой шиной распределительного шкафа.

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:

1. Повреждена изоляция провода и происходит утечка тока.
2. В системе заземления имеются блуждающие токи.
3. Схема подключения электрооборудования неверна.
4. Это статическое электричество.
5. 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:

Система молниезащиты

Из-за быстрого нарастания тока и его большой силы удар молнии создает огромную разность потенциалов, намного большую, чем та, которая возникает из-за утечки тока. Поэтому необходимо выравнивание потенциалов для защиты от влияния токов молнии.

Для предотвращения неуправляемого короткого замыкания молниезащитное сооружение, система заземления, металлическое оборудование, электроустановки с защитными механизмами должны располагаться рядом или непосредственно совмещаться.

Шина уравнивания потенциалов с открытым доступом для проведения тестовых работ должна быть подключена к установке уравнивания. Автобус также имеет заземление. В больших зданиях их может быть несколько, если они соединены друг с другом.

Уравнивание потенциалов в системе молниезащиты осуществляется в месте ввода проводников в помещение и нарушении безопасных расстояний, на уровне земли или в подвале.

Дом, построенный со стальным каркасом или железобетонным основанием, или с отдельным помещением для внешней молниезащиты, должен иметь уравнивание потенциалов на уровне земли. В домах высотой более 30 м ее проводят через каждые 20 м.

Молниепроводящие части устанавливаются на безопасном расстоянии для предотвращения возникновения импульсных реакций. При невозможности соблюдения безопасного расстояния до системы уравнивания потенциалов молниеотвод и приемник образуют между собой взаимодополняющие соединения. Стоит отметить, что они могут привести к повышенному потенциалу входа в структуру.

Читайте также: Самоделки из двигателя от стиральной машины: шлифовальный, токарный станки, газонокосилка, корморезка, бетономешалка и другие самоделки

Выполняем монтаж

Установка дополнительной СЭМ (ее еще называют локальной) выполнить несложно. Такие работы целесообразно производить на стадии капитального ремонта, т к провод от коробки (КУП) к экрану должен быть проложен в напольном покрытии. Итак, для начала необходимо подготовить следующие материалы:

1. Клеммная коробка со специальной медной шиной — ШДУП, как на фото ниже.
2. Провод медный одножильный сечением 2,5; 4 и 6 мм2. Рекомендуется использовать кабель ПВ-1 и ПВ-3.
3. Системы крепления — хомуты, болты, контактные ножи. Необходим для подключения проводников системы уравнивания потенциалов к трубам и металлическим корпусам.

Подготовив такой небольшой набор РСУ, можно приступать к установке. В первую очередь рекомендуется подготовить план потенциальной нивелировки, по которому вы будете соединять все элементы. Также можно нарисовать на схеме, где должен идти провод от распределительной коробки к шине заземления на экране. Вы можете увидеть примеры проектов для квартиры на планах ниже:

После этого нужно подготовить коммуникации к подключению – зачистить небольшой участок под хомутом на трубах до металлического блеска. Это необходимо для надежного контакта и срабатывания системы уравнивания потенциалов в опасной ситуации.

Затем нужно соединить каждый элемент отдельным проводом. Если нет возможности механического повреждения провода на участках, можно использовать для выравнивания проводник сечением 2,5 мм2. Когда есть вероятность повреждения, пусть и незначительного, лучше перестраховаться и использовать провод сечением 4 квадрата.

Все провода выведены в ПМК и надежно закреплены на шине. Кстати, распределительную коробку для установки в ванную рекомендуется выбирать со степенью защиты IP 54 и выше. От шины выходит провод сечением 6 мм2, который необходимо добавить к квартирному экрану.

Здесь тоже есть определенное требование – этот проводник не должен пересекать другие кабельные линии, например, если вы решили провести электрические провода в полу.

Наконец, провод подключается к шине заземления в экране, где завершается установка дополнительной системы уравнивания потенциалов. Рекомендуем перестраховаться и вызвать электрика для проверки работоспособности вашей системы тестером и визуальным осмотром!

Как правильно ее использовать

Несмотря на свою важность, потенциальные выравнивающие ящики требуют установки правил по местам в определенном количестве. Небезопасной считается установка системы в следующих случаях:

• ЧВК нельзя размещать везде;
• старые помещения с объединенными нулевыми проводниками;
• при обрыве общего заземляющего провода без сетевых коробок.

При уравнивании потенциалов применяют желто-зеленые жилы, медные и многопроволочные. При подключении к шине они защищены от изоляции. Соедините проводник обжимными клещами, используя специальный наконечник. Правильно организованная система не требует прокладки проводов к каждому устройству. За это отвечает заземлитель.

Перед размещением ПМК необходимо создать эскиз с местами установки. Главное, чтобы к каждому объекту можно было легко добраться при любых обстоятельствах. После определения места продумывают трассы проводов, подходящие для ПМК. Каждый элемент должен иметь отдельный провод и прокладываться по радиальной схеме.

подключение менеджеров к системе не сложная и безопасная задача. Необходимо соблюдать осторожность при заземлении труб, так как может возникнуть проблема в виде утечки тока. Эта проблема исправляется с помощью дополнительных приспособлений в виде хомутов, хомутов и так далее

Важно! Котел, независимо от места его расположения (кухня или ванная), должен функционировать за счет контрольно-измерительного прибора (контрольно-измерительного прибора). Питание подается по отдельной линии через выключатель защиты от замыканий на землю

Для предотвращения короткого замыкания розеток при попадании на них воды необходимо использовать изделия класса выше IP5.

Установка OSUP и DSUP не является бесплатной услугой. Его проводят специалисты, а именно инженеры-электрики. Все затраты на установку такой системы компенсируются защитой от поражения электрическим током и корректной работой оборудования при высоком напряжении и токе утечки. Можно все сделать самому, но есть риск упустить важные моменты, поэтому не стоит экспериментировать.

Конструкция шины

Для защиты от воздействия потенциалов в правилах ПУЭ предусмотрены нормы установки 2-х систем – общедомовой и местной. Первый содержит соединенные между собой контуры заземления, главную защитную шину, металлоконструкции в квартире и конструкции молниезащиты. При безупречном соединении компонентов угроза от разности потенциалов не возникнет.

Однако многие собственники квартир сегодня оборудуют собственные дома пластиковыми трубопроводами, которые сейчас заменили стальные трубы. В приведенном выше варианте основной контур заземления разорван. По этой причине из-за абсолютного сопротивления тока потока пластика между разными цепями может возникнуть разность потенциалов.

Неопределенные режимы разности потенциалов можно объяснить тем, что эта разность значительно увеличивается по отношению к длине участка.

Для решения проблемы был установлен дополнительный парк потенциально защитного оборудования. Представленная система включает в себя выравнивающую коробку (КУП), в ней размещается шина (ШДУП).

Примечание! Тип выравнивающего комплекса выбирается исходя из конкретного типа строения. К коробу сверху, в который входят все внутренние инженерные сети, крепятся различные стальные элементы конструкций

Основное отличие от дополнительной системы в том, что она обеспечивает защиту в отдельном помещении.

Параметры проводников ДСУП

Для системы с дополнительным уравниванием потенциалов подходят только провода, специально предназначенные для этой цели. Согласно положениям ПУЭ (см п. 1.7.138) их характерные размеры должны отвечать следующим требованиям:

• при соединении двух отдельных токопроводящих частей оборудования в качестве основной части выбирают часть наименьшего из защитных проводников, соединенных с заземляемыми частями;
• при присоединении собственных и сторонних токопроводящих элементов оборудования или устройств за основу принимается половина сечения защитного проводника, присоединяемого к открытой части контура заземления.

В соответствии с пунктом 1.7.126. Защитные жилы ПУЭ изготавливаются из того же материала, что и фазные, и их сечение строго регламентировано.

Минимальные значения сечения медных жил, применяемых в системах ДСУП и не входящих в состав силового кабеля, должны соответствовать требованиям п. 1.7.127 ПУЭ. Значение этого параметра выбирается исходя из следующих соображений:

• она должна быть равна 2,5 мм2 при условии надежной механической защиты от деформаций и других внешних воздействий;
• значение достигает 4 мм2 при отсутствии необходимого обеспечения.

Общая схема ДСУП, помимо всего вышеперечисленного, включает элементы защиты от молнии и грозовых разрядов.

Молниезащитная функция

 

Уравнивание потенциалов в специальных сооружениях, предназначенных для защиты сооружений от ударов молнии, является одним из серьезных мероприятий, снижающих риск возникновения пожара на этих объектах. В таких системах опасная разность потенциалов, образующаяся за счет накопления зарядов атмосферного электричества, может достигать огромных значений — до 15 кВ.

Их устройство аналогично уже рассмотренным случаям, за исключением того, что здесь сделан дополнительный отвод, идущий на шину заземления или грозовой разрядник. Сечения соединительных проводников выбираются из того же расчета, что и для общего случая блока ВКСУ.

Согласно требованиям ПУЭ ни одна новая электрическая сеть, обязательно оснащенная молниезащитой, не будет введена в эксплуатацию, если в ней не предусмотрено искусственное выравнивание потенциалов.

Монтаж выравнивающей шины

Соединение с элементами, не имеющими специальных контактов для соединения, производится с помощью хомутов, хомутов

Шины ШДУП обычно укладываются в ящики, которые различаются по способу установки на элементы конструкции. Их можно разместить в следующих местах:

• в полостях примыкающих стеновых простенков;
• прямо внутри стен.

Кроме того, их часто делают в виде настенного крепления. Их установка и крепление в элементах стеновых конструкций предусматривается на этапе строительства. Конкретное расположение ящика с шиной выбирается по заранее начерченной схеме и с учетом того, что к ним есть свободный доступ. Это необходимо для контроля за их состоянием и обслуживанием.

В уже построенном и эксплуатируемом здании коробки устанавливаются в открытом исполнении, доступном для выполнения необходимых электромонтажных работ. Место их установки выбирают таким образом, чтобы длина сборных проводников и заземляющей шины была минимальной. Это позволит сэкономить на расходных материалах.

Устройство надежной системы уравнивания потенциалов на любом действующем объекте является гарантией защиты работающих или проживающих на нем людей от поражения электрическим током.