суп в электрике что это такое
Система уравнивания потенциалов. СУП и ДУП
Что такое уравнивание потенциалов
Если коротко, то уравнивание потенциалов это соединение токопроводящих элементов здания, чтобы не создать разность потенциалов в зоне одновременного прикосновения человеком разных металлических конструкций и корпусов. Разберемся подробнее.
Что такое потенциал и для чего его нужно выравнивать
Для того чтобы разобраться с системой уравнивания потенциалов давайте коротко вспомним, что такое электрический потенциал, а как следствие что такое электрический ток. Для примера возьмем любой электрический проводник. Например, электрический провод.
В «спокойном» состоянии любой проводник имеет равномерное распределение электронов, как положительных, так и отрицательных, по всей своей внутренней структуре.
Если подсоединить проводник к устройству, которое создает на одном своем полюсе недостаток электронов, а на другом полюсе их избыток, все электроны нашего проводника начнут направленное движение, чтобы выровнять этот недостаток и избыток. То есть прийти опять в «спокойный» режим. Такое направленное движение электронов и есть электрический ток, а создаваемый на полюсе проводника избыток или недостаток электронов называется отрицательным и положительным электрическим потенциалом
Разница электрических потенциалов на полюсах приводит к возникновению электрического тока. Если разница потенциалов не меняется и электроны двигаются в одном направлении, то ток называется постоянным. Если положительный и отрицательный потенциал часто меняются местами, то ток называется переменным. В наших электрических сетях потенциалы меняются с частотой 50 раз в секунду. Что и создает в наших электрических цепях переменный электрический ток с частотой 50 Герц.
Немного вспомнив об электрическом токе, вернемся к системе уравнивания потенциалов
При рабочем режиме электрический ток «бегает» по проводнику находящемуся в изоляции от одного электрического потенциала к другому меняя направлении 50 раз в секунду. Все металлические изделия, которыми напичкано наше жилье, да и любое другое помещение и по которым не должен протекать ток имеют в идеале нулевой электрический потенциал.
Таких потенциальных проводников в помещениях и зданиях много. В стены вмурована железная арматура, в систему водоснабжения обязательно входят металлические водопроводные трубы. Системы вентиляции, кондиционирования, молнезащиты, отопления также включают металлические конструкции. Да и сама бытовая техника, работающая от электричества, имеет металлические элементы конструкции.Но это в идеале.
Предположим, что где-то в соседней квартире в результате аварии токоведущий провод коснулся батареи отопления. Ток «растекся» по всей системе отопления и изменил электрический потенциал на вашей батареи.
Что может произойти дальше?
1. Вы находитесь на полу или в обуви, которые не проводит электрический ток. Ничего не будет. Вас ток не ударит.
Вот для защиты от последнего поражения электрическим током защищает система уравнивания потенциалов.
Если соединить все металлические конструкции и изделия в помещении, которые не должны быть под напряжением, то в случае аварии все они будут находиться под одинаковым потенциалом. И даже если на всех трубах в квартире будет 220 вольт, вас током не ударит. Правда, при одном условии: вы должны стоять на изолированной поверхности.
Для визуального примера вспомните птичек сидящих на высоковольтных неизолированных линиях электропередач.
Обязательное условие для монтажа системы уравнивания потенциалов
Важно! Обязательно перед монтажом системы уравнивания потенциалов (СУП), нужно выяснить, по какой системе сделано ли в доме заземление. Если по системе TN-C, то делать систему уравнивания потенциалов нельзя! Это опасно для жизни всех ваших соседей, которые не сделали СУП.
Система заземления TN-Cпредполагает объединение нулевого рабочего проводника(N) и защитного проводника(PE) в одном проводе. Подробно о системах заземления читайте в статье: Системы питания, системы заземления
Система уравнивания потенциалов (СУП)
Соединение на входе в здание нижеперечисленных проводящих элементов называется главной системой уравнивания потенциалов. Соединяются они на входе в здание, во вводном распределительном устройстве (ВРУ) или рядом с ним:
Соединяются они на специальной главной заземляющей шине (ГЗШ) или зажиме.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП)
Система дополнительного уравнивания потенциалов объединяет, одновременно доступные к прикосновению, открытые токопроводящие части, сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники всего оборудования, включая штепсельные розетки.
Делается система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) в зонах с опасной окружающей средой.
Система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) обязательна для ванных комнат. Если в системе нет оборудования с подключенными нулевыми защитными проводниками к системе уравнивания потенциалов, то дополнительную систему уравнивания потенциалов нужно подключить к проводнику PE зажима на вводе.
Важно! Система уравнивания потенциалов в ванной, а также саунах и банях является дополнительной системой (ДУП), именно дополняющей основную систему уравнивания потенциалов (СУП). Устраивать в этих помещениях местную систему уравнивания потенциалов, не связанную с общей системой уравнивания потенциалов Запрещено!
Как устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной (ДУП)
Коротко. Чтобы устроить систему дополнительного уравнивания потенциалов в ванной нужно в распределительном сантехническом шкафу установить пластиковую электромонтажную распределительную коробку с клемником. Называют ее коробка дополнительного уравнивания потенциалов, КДУП или КУП. Размер коробки стандартный.
От шины PE (заземляющий/зануляющий проводник) расположенной в квартирном щитке проложить медный провод марки ПВ3-1х6 мм 2 до коробки дополнительного уравнивания потенциалов (КУП). От шины, установленной в КДУП отдельными проводами ПВ3-1х2,5 мм 2 соединяем все, что нужно объединить в системе дополнительного уравнивания потенциалов. Пример на рисунке ниже. Провода уравнивания потенциалов прокладываются в гофре.
Нормативные документы, регламентирующие устройство СУП и ДУП
Любое помещение, офис, больница, производство или жилое здание, должны быть спроектированы на основе следующих стандартов, норм и правил:
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.
Система уравнивания потенциалов: схемы, требования, соответствие правилам ПУЭ
Системы уравнивания потенциалов и правила ПУЭ: что подключать к основным и дополнительным СУП, где нужны эти системы, а где их создание несет угрозу для жизни.
При взгляде на оголенную проводку чувство опасности возникает у большинства из нас. Но это очевидный фактор, который невозможно игнорировать. К сожалению, опасность, исходящая от бытовой энергосистемы, может не проявлять себя так наглядно, однако меньше от этого она не становится.
Серьезную опасность для человека представляет разница потенциалов на различных токопроводящих поверхностях, расположенных в жилом пространстве дома или квартиры. Там где есть разность потенциалов, может возникнуть электрический ток с опасным для жизни напряжением. Для этого достаточно соединить поверхности проводником. Если таким проводником, по роковой случайности, станет человеческое тело, последствия могут быть фатальны. Избежать их помогают системы уравнивания потенциалов, и сегодня вы узнаете:
Система уравнивания потенциалов: что это такое и каковы ее функции
Во внутреннем пространстве жилых помещений расположено большое количество поверхностей, предметов, а также инженерных коммуникаций, которые по своим физическим характеристикам являются проводниками электрического тока. Это всевозможные отопительные приборы, соединенные металлическими трубами, газопроводные коммуникации, полотенцесушители и даже элементы строительных конструкций, обладающие хорошей проводимостью.
При обычных условиях поверхность перечисленных систем и элементов обладает нулевым электрическим потенциалом, а прикосновение к ней совершенно безвредно в плане электробезопасности. Но в случае возникновения аварийных ситуаций, обусловленных техногенными факторами, возможен «занос» электричества на токопроводящие поверхности. Так, электрический потенциал на токопроводящих поверхностях, возникающий в момент повреждения изоляции обычной электропроводки, может превышать сотню вольт. Представим ситуацию: человек одной рукой опирается на корпус стиральной машины, обладающий нулевым потенциалом, но имеющий контакт с заземлением, а другой рукой прикасается к полотенцесушителю, на который в результате аварии занесен электрический потенциал. В конечном итоге его тело превратится в проводник, который соединяет фазу с землей. Поражение электрическим током в данной ситуации неизбежно.
Система уравнивания потенциалов объединяет между собой потенциально опасные токопроводящие элементы здания и подключает их к контуру заземления через главную заземляющую шину (ГЗШ). После этого все поверхности в помещении, имеющие хорошую проводимость, становятся нейтральны по отношению друг к другу в плане разницы потенциалов.
В чем же тогда отличие стандартной системы заземления от системы уравнивания потенциалов, если обе системы подключаются к заземляющему контуру? Ответ прост: система заземления объединяет исключительно элементы электроустановки (бытовые электроприборы, электрическую проводку), защищая их поверхности от появления напряжения, которого не должно быть в штатных условиях эксплуатации. СУП же позволяет нивелировать разницу потенциалов между токопроводящими элементами инфраструктуры здания (трубы инженерных коммуникаций, металлические части строительных конструкций и т. д.), которые не являются частью действующей электроустановки.
В актуализированной редакции правил ПУЭ фигурируют два созвучных определения «уравнивание потенциалов» и «выравнивание потенциалов». Из них вытекает, что системы уравнивания потенциалов и системы выравнивания потенциалов выполняют разные функции. Это принципиально важный момент:
В соответствии с пунктом 1.7.33 правил ПУЭ выравнивание потенциалов обеспечивается прокладкой защитных проводников, а также специальных конструкций (например, металлических сеток) в земле или полу с их последующим подключением к заземляющему контуру.
Также выравнивание потенциалов достигается применением специальных покрытий. Системы выравнивания потенциалов в обязательном порядке входят в состав электроустановок только в том случае, если речь идет об обеспечении электробезопасности в помещениях, которые предназначены для содержания животных. В остальных случаях такие системы применяются в качестве дополнения к общей стратегии электробезопасности.
Основные и дополнительные системы уравнивания потенциалов
Таким образом, владельцам частных домов и жителям многоквартирных объектов необходимо сосредоточиться на создании систем уравнивания потенциалов. Конкретно о том, как должны выглядеть эти системы, в правилах ПУЭ не говорится. Специфика их организации зависит от типов помещений, от особенностей электроустановок и от прочих факторов. В ПУЭ она прописывается в виде перечня защитных мер, то есть, в виде пунктов, подлежащих обязательному выполнению. Это вызывает определенные трудности, связанные с построением СУП. Попробуем их разрешить.
Для начала разберемся в том, какие бывают виды систем уравнивания потенциалов. Собственникам жилых объектов достаточно позаботиться о создании основных и дополнительных систем СУП, если таковых еще нет в наличии.
В соответствии с пунктом 7.1.87 ПУЭ основная система (ОСУП) должна объединять следующие токопроводящие элементы:
Если газопровод оснащен изолирующей вставкой, расположенной на вводе, к СУП присоединяется только та его часть, которая расположена со стороны здания относительно изолирующей вставки (п. 1.7.82. ПУЭ).
В данный список необходимо включить элементы, о которых многие владельцы жилых помещений попросту забывают. Это: металлический профиль для гипсокартона, металлические оболочки бронированного кабеля, металлопластиковые рамы оконных систем (если на них имеются открытые токопроводящие поверхности), арматурные сетки, залитые в стяжку, а также металлические двери и дверные коробки.
Перечень подключаемых элементов и строительных конструкций регламентируется п. 1.7.82 ПУЭ.
Системы, вводимые в здание извне, необходимо подключать к СУП в точке, которая расположена в максимальной близости от точки их ввода.
Объединение перечисленных элементов в систему СУП чаще всего производится в точке на вводе в здание (внутри вводно-распределительного щитка). Все проводники системы подводятся к шине уравнивания потенциалов, совмещенной с главной заземляющей шиной.
В систему уравнивания потенциалов запрещено встраивать коммутационные и размыкающие устройства, выключатели и плавкие предохранители.
Иногда шину уравнивания потенциалов устанавливают вблизи защищаемого объекта (вне вводного распределительного устройства). В этом случае необходимо оградить шину от случайных прикосновений, а также обеспечить к ней доступ для выполнения сервисных мероприятий.
Подключение каждого элемента к шине уравнивания потенциалов осуществляется исключительно по радиальной схеме (каждый элемент системы соеиняется с шиной выравнивания потенциалов отдельным проводником). Применение последовательного соединения недопустимо, ведь в случае обрыва защитного проводника часть элементов системы автоматически отключится от СУП.
В результате мы получаем схему, по которой создается основная система уравнивания потенциалов (ОСУП).
Необходима ли система уравнивания потенциалов в частном доме? Пункты 1.7.78, а также 7.1.87 ПУЭ отвечают на этот вопрос недвусмысленно: необходима – независимо от уровня сложности электроустановки, а также от наличия/отсутствия других систем защиты. Но эти требования действуют по отношению к жилым объектам, в которых смонтированы современные системы заземления (TN-C-S, TT и т.д.). В домах которые не подключены к обособленному заземляющему контуру, системы уравнивания не создаются. К этому вопросу мы еще вернемся.
Дополнительная система уравнивания потенциалов
Все те же правила ПУЭ предписывают по ходу передачи электроэнергии повторно подключать к главной шине уравнивания потенциалов помещения, которые наиболее уязвимы с точки зрения электробезопасности. Делается это путем создания дополнительных систем уравнивания потенциалов (ДСУП).
Обязательно создаются дополнительные системы уравнивания потенциалов в ванных комнатах и душевых помещениях. Они объединяют токопроводящие конструкции (в том числе и открытые поверхности стационарного электрооборудования), к которым человек может прикоснуться одновременно, а также проводящие элементы, которые выходят за пределы этих помещений.
Какое существует нормирование дополнительных систем уравнивания потенциалов и какие элементы необходимо подключать к ДСУП? Об этом говорится в пунктах 1.7.83 и 7.1.88 ПУЭ. К основной системе каждая ДСУП подключается через отдельную коробку уравнивания потенциалов (КУП).
Иванов Костя Участник FORUMHOUSE
Если Вы в ванной ставите коробку, то к ней присоединяются только те металлические поверхности, к которым человек может прикоснуться одновременно. Например, стальная ванна, полотенцесушитель, стиральная машина и т. д. Находясь в ванной, человек может легко одной рукой взяться за ванну, а другой рукой в это время вытаскивать белье из стиральной машины. Если же стиральная или посудомойная машина находится в другом помещении, т. е. на кухне, то они не присоединяются к КУП ванной. Для них делается другая коробка уравнивания потенциалов – на кухне, а уже к этой коробке присоединяется и стиральная машина, и посудомойная, и раковина, и духовой шкаф и т. д.
Важно! ДСУП нельзя монтировать в помещениях, имеющих объединенный функциональный и защитный нулевой проводник. Речь идет об устаревшей системе заземления TN-C, которая до сих пор функционирует в некоторых домах и квартирах.
rvit34 Участник FORUMHOUSE
То есть, если у вас многоквартирный дом старой постройки, в котором отсутствует собственый контур заземления. Если его заземление базируется на объединенном нулевом функциональном и нулевом защитном проводнике (неразделенном PEN-проводнике), систему ДСУП создавать запрещено. Ведь по сути система уравнивания потенциалов в квартире многоквартирного дома основывается на одной или нескольких ДСУП (СУП в многоквартирном доме общая для всех и создается на вводе в дом). Это требование противоречит пунктам 1.7.78 и 7.1.87 (ПУЭ). Но все объяснимо: актуализированная редакция ПУЭ не рассматривает электроустановки, созданые по устаревшим тандартам.
Данный запрет на создание уравнивания потенциалов распорстраняется и на частные дома. Прежде чем приступить к созданию СУП и ДСУП в домах со старой проводкой, которая небезопасна сама по себе, целесообразно модернизировать систему заземления хотя бы до схемы TN-C-S.
Система потенциалов в здании многоквартирного и частного дома
Создание системы СУП в многоквартирном доме сопряжено с определенными трудностями. Во-первых, ВРУ, в котором установлена ГЗШ, расположено в специальном помещении (в подвале или в щитовой). Доступ к нему для посторонних лиц, как водится, закрыт.
Но это проблема, которую при наличии согласованного проекта электроснабжения с разработанной СУП, можно успешно решить. Гораздо важнее другое обстоятельство: очень трудно выяснить, как и по каким принципам устроено заземление в том или ином многоквартирном доме. Не всегда понятно – есть ли в нем элементы, отвечающие за уравнивание потенциалов (шины, проложенные по периметру фундамента, шины системы защиты от грозовых перенапряжений и т. д.).
Иванов Костя Участник FORUMHOUSE
Представим ситуацию: у соседа снизу/сверху в стиральной машине пробило ТЭН. У него нет УЗО, следовательно, его электричество попало в воду холодного стояка. Благодаря Вашей СУП электричество распространилось на другие стояки в доме и на газовую трубу. Поэтому, когда задаете вопрос, связанный с многоквартирным домом, то обязательно надо уточнять особенности самого здания. Есть ли в здании заземление вообще, есть ли у жителей УЗО и так далее.
Но как быть на самом деле? Где искать нужную информацию? Ответ дает «Технический циркуляр № 6/2004 о выполнении СУП на вводе в здание». Это еще один нормативный документ, который разъясняет технические особенности создания систем уравнивания потенциалов. В главе №11 документа сказано, что указания и рекомендации по созданию СУП на вводе в здание должны содержаться в проектной документации на электроустановку.
Следовательно, чтобы не было вопросов, заказывайте разработку проекта, который будет содержать сведения о СУП (если такого проекта еще нет в наличии), согласовывайте его в соответствующих ведомствах и только после этого приступайте к реализации. Убедившись, что СУП в доме создана и функционирует, можно создавать дополниительные ДСУП в своей квартире.
В частном доме подключение СУП к основной шине выглядит несколько проще: главная заземляющая шина, совмещенная с основной шиной уравнивания потенциалов, подключается к заземляющему контуру. При этом открытые токопроводящие элементы, конструктивно не относящиеся к электроустановке, но предусмотренные правилами ПУЭ, по радиальной схеме подключаются к основной шине уравнивания потенциалов.
Мы рассказали о теоретических аспектах создания основных и дополнительных СУП, а также перечислили пункты нормативных регламентов, на которые следует ориентироваться при их создании. О нормировании проводников для систем уравнивания потенциалов, а также о технических решениях, позволяющих реализовывать основные и дополнительные СУП на практике, читайте во второй части статьи. Проще говоря, следите за обновлениями на FORUMHOUSE.
О том, как пользователи портала решают проблему создания СУП и ДСУП в своих жилых помещениях, вы сможете узнать из соответствующего раздела на форуме. Чем отличаются между собой современные системы заземления, чтобы ничего не напутать, читайте в нашей статье. И обязательно найдите время, чтобы посмотреть, как создаются комфортные и безопасные бани с электрическим отоплением.