Коробка уравнивания потенциалов для чего нужна

Система уравнивания потенциалов: монтаж коробки уравнивания потенциалов (КУП) и его виды

Мы постоянно сталкиваемся в своем доме, в офисе и производственных помещениях с электроприборами, которые представляют собой проводники электрического тока. Это могут быть батареи центрального отопления, газовые плиты, ванны, трубы и т.п. Такие проводники имеет электрический потенциал различной величины с довольно высоким значением.

О разности потенциалов

Если величина потенциалов у токопроводящих предметов в помещении различается, то между ними возникает напряжение (разность потенциалов), что представляет большую опасность поражения током для человека. Особенно важно это учитывать при подключении приборов в помещениях с повышенной влажностью (санитарных комнатах, душевых).

Разность электрических потенциалов у бытовых приборов и труб в квартире может появиться в результате:

• утечки тока из-за повреждения изоляции проводов;
• неправильного подключения электрооборудования;
• неисправных электроприборов;
• проявления статического электричества;
• возникновения блуждающих токов системы заземления.

Чтобы не допустить ситуации возникновения разности потенциалов в помещении, осуществляется система уравнивания потенциалов (СУП) – параллельное соединение всех металлоконструкций, находящихся в доме. Основой СУП является объединение токопроводящих объектов в единый контур.

В здании предусматривается установка одновременно основного контура заземления и дополнительных систем уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями современных правил и норм строительства. Основная система включает в себя металлические конструкции строения: арматуру, короба вентиляции, трубы, детали и элементы лифтов и молниезащиты.

Инженерные коммуникации имеют довольно значительную протяженность, что увеличивает сопротивление проводников. В этом случае электрический потенциал металлических труб на последних этажах высотного здания намного больше, чем у трубопровода на первых этажах.

Кроме того, в последнее время металлические трубы начинают заменять на пластиковые. Таким образом батареи и полотенцесушители, которые сделаны из металла, лишаются защиты, так как пластик не является проводником и не имеет связи с заземляющей шиной. Поэтому для решения подобных проблем и устанавливается дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП).

Коробки уравнивания потенциалов

Коробка уравнивания потенциалов (КУП) – это один из элементов системы защиты людей от опасности поражения электричеством. Устройство применяется при организации ДСУП в помещении (офисе, квартире, доме и т.д.).

Существуют различные виды КУП в зависимости от конструкции здания:

• в полые стены;
• в сплошные стены;
• открытой установки.

Виды монтажа

Монтаж КУП для металлических труб

КУП представляет собой пластиковый корпус, где помещается внутренняя шина – важнейшая часть заземляющего устройства. Она соединяет проводники с металлическими трубами горячего и холодного водоснабжения, газоснабжения, канализации, отопления, а также электроприборами, находящихся в помещении. К коробке подключают заземляющие провода от розеток и включателей. От внутренней шины отводят проводник до квартирного щитка, через который происходит подключение к главной заземляющей шине, находящейся на вводе здания.

Монтаж КУП для пластиковых труб

При установке пластиковых труб в СУП подсоединяются металлические краны и смесители. Также металлопластиковые трубы могут иметь диэлектрические вставки, которые подключают к основному контору.

Система обеспечивает одинаковый потенциал всех металлических элементов в здании. В случае возникновения напряжения на каком-либо объекте, оно переместится через заземляющий проводник к общему контуру.

Распределительную коробку устанавливают таким образом, чтобы она не нарушала интерьер помещения. При установке систем необходимо придерживаться определенных правил:

• 
  установка КУП производится в месте прохода стояков;
• обеспечивается свободный доступ к КУП;
• обязательное подключение всех доступных открытых элементов электрооборудования, а также защитных проводников и сторонних проводящих частей;
• монтаж системы в санузлах, ванных комнатах выполняется в обязательном порядке.

СУП создают в процессе строительства дома. Если в старых постройках она отсутствует, то в целях электробезопасности проводится монтаж такого оборудования. Для того чтобы эффективно и безопасно провести монтаж КУП предварительно изучается система заземления здания.

В некоторых случаях проводить установку КУП запрещается. Так, если в подъезде схему заземления установили без заземляющего проводника, то уравнивание потенциалов делать нельзя. Поэтому подобную работу необходимо поручать только специалистам.

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:

• 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.

Устройство и работа ОСУП

В качестве главного защитного элемента выступает ОСУП – основная система выравнивания потенциалов. Типовая схема включает в себя следующие части:

• Заземляющее устройство – контур заземления. .
• Защитные проводники РЕ.
• Проводники уравнивания потенциалов.

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:

• Запрещается соединять РЕ-проводники и нулевые рабочие провода (N) на всем протяжении линии, от начала главной заземляющей шины.
• При подключении к заземленным конструктивным элементам здания должна использоваться радиальная схема соединения. В таких случаях всем заземляемым частям здания будут соответствовать собственные проводники, выравнивающие потенциалы. Сами уравнивающие РЕ-проводники запрещается соединять с помощью шлейфов.
• Работа проводов защиты осуществляется непрерывно. Поэтому в цепи с такими проводниками нельзя устанавливать какую-либо защитную коммутационную аппаратуру.

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:

• Трубы водопровода и канализации.
• Короб вентиляции, при ее наличии.
• Полотенцесушитель, корпуса ванн или душевых кабин.
• Для соединения и подключения используются проводники и коробка уравнивания потенциалов.

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:

• Для подключения элементов запрещается использовать шлейф.
• Установка дополнительной системы запрещается, когда в помещении отсутствует заземляющий контур, то есть используется заземляющая схема TN-C.
• Дополнительная система уравнивания потенциалов не должна иметь разрывов на всем своем протяжении, начиная от распределительного шкафа и заканчивая коробкой для клемм, установленной на своем месте. Запрещается включать в цепочку все виды защитной аппаратуры.

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.

Далее к каждому элементу подводится отдельный проводник. При отсутствии вероятности механических повреждений, сечение провода может быть 2,5 мм2. Если же такая возможность не исключается, рекомендуется перестраховаться и воспользоваться проводом сечением 4 мм 2 . Все провода, заведенные в коробку, следует надежно закрепить на шине. Коробка уравнивания потенциалов для ванной комнаты выбирается с классом защиты не ниже IP54. Провод, отходящий от шины в направлении квартирного щитка, имеет сечение 6 мм 2 . Он не должен пересекаться с другими кабельными линиями, независимо от места прокладки.

По окончании монтажа правильность всех подключений проверяется измерительными приборами и визуальным осмотром. Процедуру проверки рекомендуется поручить профессиональному специалисту-электротехнику.

Система уравнивания потенциалов

Современные многоквартирные дома оборудованы различными инженерными системами и многочисленными бытовыми приборами, металлические элементы которых служат проводниками электрического тока и обладают своим потенциалом. При нормальной эксплуатации потенциал близок к нулю и не отличается от потенциала поверхности и других окружающих предметов. При аварии, например повреждении изоляции или заносе потенциала по трубам, потенциал проводящих частей может повышаться до нескольких сотен вольт. При одновременном прикосновении человека к двум предметам с разными потенциалами, возникает опасность поражения его электрическим током. Причиной возникновения напряжения на металлических токопроводящих частях может быть не только поврежденная изоляция, но и статическое электричество, а так же блуждающие токи систем заземления. В случае протекания через заземляющее устройство электрического тока, оно так же оказывается под напряжением и не гарантирует достаточный уровень безопасности.
Надёжную защиту обеспечивает система уравнивания потенциалов (СУП), организованная по принципу электрического соединения всех доступных для прикосновения токопроводящих частей здания с нулевым защитным проводником РЕ. В данном случае, потенциально опасные металлические элементы будут иметь одинаковый потенциал, что снижает вероятность удара током, при одновременном прикосновении к ним.

Нормирование системы уравнивания потенциалов

Согласно п. 1.7.32 ПУЭ, под защитным уравниванием потенциалов понимают электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Систему уравнивания потенциалов (СУП) используют для устранения разности напряжений всех проводящих элементов и конструкций здания, а так же относящихся к нему инженерных сетей и коммуникаций между собой и заземляющим устройством, путем их объединения в единый контур с использованием защитных проводников.
Защитные проводники могут находиться в составе линий электроснабжения здания или прокладываться отдельно. Подключение каждого токопроводящего элемента необходимо выполнять отдельным проводом, с помощью болтовых соединений, зажимов или сварки, с обязательным соблюдением условий доступности для осмотра и проведения испытаний, а так же защиты от механических повреждений и коррозии. Соединения не должны выполняться пайкой.
В составе СУП отдельного здания различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Правила по их выполнению определены в следующих нормативных документах:

1. Стандарт МЭК 364-4-41; ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения;
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-го издания).

Основная система уравнивания потенциалов

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Система уравнивания потенциалов в жилом доме

Согласно приведенной схеме ОСУП состоит из следующих элементов:

• контура заземления (заземляющего устройства);
• лавной заземляющей шины (ГЗШ);
• нулевых защитных проводников;
• проводников уравнивания потенциалов.

Перечень проводящих частей в электроустановках до 1 кВ, подлежащих соединению в ОСУП, определен в п. 1.7.82 ПУЭ. Главную заземляющую шину можно установить внутри вводно-распределительного устройства или обособленно, при соблюдении следующих условий: расположение неподалеку от защищаемого объекта, обеспечение доступа для ее обслуживания и обязательной защиты от возможного прикосновения.
Внутри вводно-распределительного устройства в качестве ГЗШ используют шину нулевого защитного проводника РЕ, что обеспечивает не только подключение защитного нуля питающей входящей линии с нулевыми проводниками распределительной сети здания, но и выполняет функцию присоединения отдельных проводящих частей и заземляющих устройств. Отдельно расположенная шина соединяет только входящие в ОСУП токопроводящие конструкции и заземлители. Площадь сечения такой ГЗШ должна быть не менее площади сечения нулевого защитного проводника питающей входящей линии.
Главную заземляющую шину изготавливают из меди, возможно применение стали.
К ней подключают контур заземления и нулевые защитные проводники (PEN или PE в зависимости от выбранной системы заземления). Металлические части и конструкции здания, а так же относящиеся к нему коммуникации и систему вентиляции монтируют к ГЗШ по радиальной схеме, выполняя соединения каждого токопроводящего элемента отдельным проводником уравнивания потенциалов, с возможностью отключения любого из них.
Токопроводящие части коммуникаций, входящие в здание извне, необходимо присоединять к ГЗШ как можно ближе к точке их ввода. К соединительным проводникам ОСУП предъявляют повышенные требования, главным из которых является их непрерывность. Поэтому установка в цепях различных коммутационные аппаратов строго запрещена. Проводники имеют жёлто-зеленую окраску с обязательным наличием бирки с наименованием присоединяемого элемента. Закрепляют их на шине болтовыми соединениями, к проводящим конструкциям крепят так же при помощи сварки, для труб коммуникаций используют хомуты.
Сечение проводников уравнивания потенциалов должно быть не менее: 6 мм 2 — для медных, 16 мм 2 – для алюминиевых и 50 мм 2 – для стальных. см. п. 1.7.137 ПУЭ.

Дополнительная система уравнивания потенциалов

В зонах повышенной опасности поражения людей электрическим током, таких как, ванная, сауна, кухня или душевая, следует выполнять дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП), для обеспечения достаточного уровня электробезопасности в случае возникновения аварийной ситуации. Система дополнительного уравнивания потенциалов соединяет между собой все одновременно доступные для прикосновения открытые и сторонние проводящие части, нулевые и заземляющие защитные проводники всего оборудования (в зависимости от типа системы), включая защитные проводники штепсельных розеток. см. п. 1.7.83 ПУЭ. Схема соединений ДСУП изображена на рисунке ниже.

Система уравнивания потенциалов в ванной комнате

Как видно из схемы, все потенциально опасные проводящие конструкции подсоединяют к клеммной коробке (шине) в коробке уравнивания потенциалов, что позволяет организовать ДСУП, не протягивая защитные проводники от каждого элемента к распределительному щитку квартиры (дома).
Изготавливают шину ДСУП из меди сечением не менее 10 мм 2 , подключая к ней шесть разъемов и более.
КУП соединяют с шиной заземления вводного распределительного щитка с использованием медного защитного PE-проводника сечением 6 мм 2 , заземляя таким образом все металлические части помещения. Обязательному подключению к ДСУП подлежат и выходящие за пределы помещений сторонние проводящие элементы.
В домах нового жилого фонда проводники СУП прокладываются на этапе строительства, совместно с монтажом электропроводки. В случае их отсутствия, по каким либо причинам, проводники возможно уложить самостоятельно, прорезав для этого в стяжке пола узкие канавки. Перед началом работ необходимо убедится, что в полу нет других коммуникаций. Проводники соединяют с заземляемыми объектами болтовыми соединениями, хомутами или привариванием контактных лепестков, что обеспечивает наличие прочной металлической связи между ними.
ДСУП выполняют с использованием специально предусмотренных проводников или применяют открытые и сторонние токопроводящие элементы, соответствующие требованиям п. 1.7.122 ПУЭ к защитным проводникам. см п. 1.7.83 ПУЭ. При условии отсутствия механического воздействия, требуемое сечение для проводников составляет 2,5 мм 2 и более. При возможном механическом воздействии используют проводники сечением 4 мм 2 и более. Соединение двух открытых проводящих элементов выполняют проводником сечением не менее сечения меньшего из подключенных к ним защитных проводников. Сечение проводников ДСУП, соединяющих открытую и стороннюю проводящие части, должно быть не меньше половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части. см. п. 1.7.138 ПУЭ.

Ограничения при уравнивании потенциалов

Монтаж СУП выполняют еще на этапе строительства здания. Однако существует ограничение по ее применению в уже имеющихся постройках. В домах с системой заземления TN-C, с объединенным PEN-проводником, выполнять дополнительное уравнивание потенциалов категорически запрещено. В противном случае, при обрыве нулевого провода, возникает опасность поражения электрическим током остальных жильцов, не сделавших ДСУП. Как правило, это ограничение касается многоэтажных зданий старого жилого фонда.
Проблема решается при возможности перехода на систему заземления TN-C-S: для чего на ГЗШ в вводно-распределительном устройстве здания PEN-проводник разделяют на PE и N проводники, выполняют контур заземления и соединяют его с главной заземляющей шиной медным проводом. Существующая в настоящее время тенденция проводить коммуникации (водопровод и канализацию) пластиковыми трубами, не требует объединение их в систему уравнивания потенциалов. Замена в уже имеющейся ДСУП металлических труб на токонепроводящие пластиковые, приводит к нарушению электрической связи с заземляющей шиной всех остальных металлических элементов помещения (батарей, полотенцесушителей и пр.), делая их потенциально опасными для человека в случае одновременного прикосновения.

Заключение

Современные нормы и правила строительства уделяют особое внимание правильности монтажа системы уравнивания потенциалов. Её первым делом осматривают и проверяют на соответствие проектной документации при сдаче дома в эксплуатацию. Электробезопасность обеспечивают путём организации электрического соединения всех доступных для прикосновения проводящих частей здания с ГЗШ при помощи РЕ-проводников. ОСУП дополняется системой уравнивания потенциалов в зонах с повышенной опасностью поражения электрическим током.
Важно помнить, что выполнение ДСУП возможно только в домах с системами заземления с раздельной прокладкой PE и N проводников. К ним относится современная система заземления TN-S, а так же модернизированная система до схемы TN-C-S.
При монтаже СУП обязательно обеспечение прочной металлической связи между её элементами, подключенными по радиальной схеме с соблюдением требуемого сечения защитных проводников.

Что такое КУП?

Позвоните сейчас и закажите проект электрики и передвижную электролабораторию со скидкой!

КУП (коробка уравнивания потенциалов) — соединительное устройство проводов заземления от шины заземления электрического щита до токопроводящих элементов доступных прикосновению (корпус стиральной машины, трубы горячего и холодного водоснабжения, металлические короба вентиляционных систем и т.д.) расположенных во влажном помещении. КУП является элементом системы уравнивания потенциалов (СУП).

Функция СУП — защита от поражения электрическим током в помещениях, где человек подвергается наибольшему риску (санузлы, кухня).

Объединение всех токопроводящих элементов в единый контур, в помещении с повышенной влажностью залог спокойствия при приеме ванны, душа, мытье полов и плитки.

Для примера: СУП защитит от “козней” соседа, заземлившего свою стиральную машину на трубы водоснабжения или отопления.

1. Металлический корпус ванной;
2. Металлическая сетка, закрывающая кабель электроподогрева пола;
3. Заземляемая часть электрооборудования (открытая проводящая часть);
4. КУП (коробка уравнивания потенциалов);
5. Металлический стояк водопровода (холодная вода);
6. Металлический стояк водопровода (горячая вода);
7. Металлический стояк канализации;
8. Шина РЕ ЩК;
9. Дополнительный проводник системы уравнивания потенциалов ПВ1 1х2,5 в ПВХ трубе;
10. Дополнительный проводник системы уравнивания потенциалов ПВ1 1х4 в ПВХ трубе;
11. Защитный проводник в составе групповой сети ВВГнг 3х2,5.

• установка КУП рекомендуется в местах прохождения сантехнических стояков;
• необходимо обеспечить беспрепятственный доступ к КУП;
• к дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные провдники всего электрооборудования ;
• в ванных комнатах и санузлах дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений;
• в ванных комнатах и санузлах нагревательные элементы, замоноличенные в пол, должны быть покрыты заземлённой металлической сеткой.