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:

• что представляет собой система уравнивания потенциалов (СУП) и как она работает;
• чем система уравнивания потенциалов отличается от системы заземления и выравнивания потенциалов;
• какие разновидности СУП создаются в жилых помещениях;
• чем регламентируется конструкция систем уравнивания потенциалов;
• что входит в схему СУП частного или многоквартирного дома.

 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:

• уравнивание потенциалов – электрическое соединение токопроводящих конструкций с целью обеспечения равенства их потенциалов (пункт 1.7.32 правил ПУЭ);
• выравнивание потенциалов – уменьшение разницы электрических потенциалов на поверхности земли или на полу помещения (речь идет об уменьшении шагового напряжения).
  

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:

• открытые поверхности стальных труб и коммуникаций (газопровод, водопровод, централизованное отопление и т. д.);
• открытые металлические поверхности и элементы строительных конструкций (арматура монолитных конструкций, металлические части систем защиты от грозовых перенапряжений, а также систем вентиляции и кондиционирования и т. д.);
• основной защитный проводник;
• основной заземляющий проводник.
  

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.

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 КостяУчастник 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.

rvit34Участник FORUMHOUSE

Согласно ПУЭ-7 установка ДСУП в TN-C запрещена, и вот почему: В случае прихода тока от соседа сверху, через мою ДСУП он окажется на всех других стояках. Автоматически появляется вероятность убить большое количество людей.

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 КостяУчастник 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.