Практично в будь-якому приватному будинку і квартирі ванна кімната оснащена хоча б одним електроприладом – пральною машиною, бойлером або полотенцесушителем, а то й усіма разом. І ці блага технічного прогресу, зауважимо, що експлуатуються в приміщенні з підвищеною вологістю, при якій, як відомо, імовірність поразки електричним струмом багаторазово зростає. Сама проста і вигідна, але в той же час обов’язкова і ефективна міра повністю убезпечити себе від цього – це заземлення у ванній кімнаті.
Чим мотивується необхідність заземлення у ванній
У ванній кімнаті джерелом небезпечного для життя чи викликало неприємні відчуття струму може стати будь-який використовуваний несправний електроприлад. Не заземлені електропристрої сусідів, підключені до систем водопостачання або каналізації, мають пробій на корпус або поки тільки витік струму, теж можуть стати причиною аналогічних наслідків. Можливий і інший варіант “привіт” від сусідів – заземлення ними якого-небудь електроприладу на свою сталеву чи чавунну трубу при тому, що стояк або його частина з пластику. Причому у всіх цих випадках небезпеку представляє пробій або витік від фазного проводу. Нульова жила не небезпечна.
Схема заземлення кімнати
Людина може отримати удар струмом, якщо собою замкне на землю, що знаходиться під фазною напругою яку-небудь будь-яку струмопровідну поверхня або навіть саму воду, що тече з крана, змішувача або ту, що в самій ванній. Людина замкне собою цей ланцюг при збігу таких обставин:
Струмопровідними поверхнями у ванній є не тільки всі металеві предмети, але і інші. Мова йде про матеріали, які не є хорошими провідниками і можуть бути навіть по своїм властивостям электроизоляторами. Якщо вони вологі, а ще гірше – мокрі, то через них або за їх поверхні теж зможе протікати струм. Так, наприклад, навіть промоклі рушник може опинитися під фазною напругою – дивлячись, де воно висить.
З першим пунктом все зрозуміло. Детальніше розглянемо другий. Що може входити в електричний ланцюг на землю. Це можуть бути:
- Металеві труби.
- Сталеві і чавунні ванни, а також вологі акрилові.
- Вода і стоки, заповнюють пластикові труби. Адже вони течуть далі по стояку, в магістральний трубопровід і на якійсь ділянці свого шляху неодмінно будуть контактувати з металом (потраплять в сталеву трубу або засувку), який іде в землю або знаходиться в ній.
- Металеві елементи конструкцій будівлі – сталева арматура, балки.
- Намоклий бетон перекриттів і інших конструкцій будівлі.
- Намоклі підлогові покриття, шви в них і основу підлоги під ними.
А тепер згадаємо закон Ома. Величина струму, що протікає через що-небудь, дорівнює напрузі, прикладеній до цього чого-небудь, поделенному на його опір (I = U/R). Тобто чим більше R, тим менше I (струм). Якщо R дуже велико, а у разі електроізоляційних, не є провідниками, матеріалів і речовин величина його така, що її можна прийняти як нескінченно велику, то I практично дорівнює нулю. Тобто при наявності у розглянутій у другому пункті ланцюга хоча б однієї складової, не є хорошим провідником, замикання людиною фази на землю не відбудеться.
У той же час підлогове покриття, виконане, наприклад, керамічної плитки, яка сама по собі – дуже хороший ізолятор, покрите нехай навіть самої найтоншої плівкою води, перетворюється в провідник. Точніше його поверхню. Промоклі шви у підлоговому покритті, а також бетон основи підлоги і перекриттів теж будуть проводити струм. Якщо він по них пройде до металевих елементів конструкції будівлі (арматури та інших), які при цьому будуть з’єднані як між собою, а самі нижні (у фундаменті) – як правило, з землею, то вийде електрична ланцюг від останньої до підлоги у ванній кімнаті.
Приклади, коли поразка струмом малоймовірно і цілком можливо
Приклади, в яких малоймовірно або виключено отримання удару струму при виконанні вищенаведеного першого пункту:
- людина, більше ні до чого не торкаючись, стоїть на підлозі босоніж, але ноги і підлогове покриття сухе, а останнім виконано з матеріалу, який не є провідником (з дерева, керамічна або інша плитка з натуральних матеріалів, лінолеум);
- людина, більше ні до чого не торкаючись, стоїть на мокрій підлозі, але взутий в тапочки або інше взуття, які, як і ноги, всередині сухі і не проводять струм (підошва з гуми, шкіри).
В іншому випадку (до чого-то ще струмопровідного доторкнутися другою рукою або стояти босоніж на мокрій підлозі) може стукнути. І тим сильніше, чим більше буде величина струму. А вона, як випливає з наведеного у попередній главі закону Ома, залежить від напруги – різниці потенціалів між землею і на об’єкті, до якого доторкнулися – і сумарного опору вийшла ланцюга. Тобто підсумовуються R людини і всіх наступних за ним до землі елементів такого ланцюга. Якщо з-за високого загального опору та/або невеликого напруги струм виявиться маленьким, то його проходження через тіло можна навіть і не зауважити.
Ще 1 приклад, коли може вдарити – до речі, коли людина вже знаходиться безпосередньо в самій ванні. Він може стояти або сидіти у воді. Потім людина включає кран або душ, підключений до электротитану (іншого електричного підігрівнику). А у того несправний нагріваючий елемент – ТЕН. Характер несправності – пошкодження ізоляції. Ділянка несправності припадає на внутрішній бак з водою, що нагрівається. Ізоляція зовсім пошкоджена і все 220 В, виходить, “підключені” до води (так званий пробій) або частково (втратила колишні електроізоляційні властивості через старіння або неправильної експлуатації титану, і тому погано ізолює провідник всередині Тена), і відбувається витік струму.
І в цьому випадку разом зі струменем, коли людина до неї доторкнеться (наприклад, рукою), на нього піде подача не тільки води, але ще і фазної напруги (пробою або витоку). Адже будь-який інший частиною тіла він обов’язково буде контактувати з ванною. А та, в свою чергу, цей момент може виявитися ланкою тієї електроланцюга до землі, про яку йшла мова у наведеному вище пункті 2 (дивитися в попередній главі). Тобто струм потече через людину, потім ванну, воду, зливається з неї, і каналізаційні труби. Або від ванни піде через мокрий підлогу і бетон перекриттів, а потім по металевих елементів конструкцій будівлі. Через струмінь при цьому теж буде протікати струм, але найбільший піде саме через людину, так як його опір значно менше, ніж у води.
Від чого залежить ступінь небезпеки і що дає заземлення
Коли якийсь із електроприладів несправний, ступінь можливості і небезпеки поразки електричним струмом залежить, як це стає очевидним з попередніх глав, від наступних факторів:
- З яких труб стояки і внутрішньоквартирна розводка водопроводу, опалення і каналізації – металевих, металопластикових або пластикових (в тому числі і у сусідів).
- Якості водопровідної води та води в системі опалення. Коли вона нормальної якості, то погано проводить струм, тобто є напівпровідником (каналізаційні стоки містять домішки, в тому числі солі, роблять їх гарним провідником).
- Рівня загальної вологості взагалі і ступеня зволоження окремих об’єктів і матеріалів зокрема (струмопровідних і є ізоляторами – дивитися в першій главі).
- Від стану психоемоційного та фізичного самої людини, а також його шкірного покриву.
Чому залежить від шкіри. Загальний опір людського тіла – приблизно 1 кОм. Опір внутрішніх тканин становить тисячні частки від цього значення, а все інше – це за рахунок шкірного покриву. Чому важливо опір, описано в першій главі. І якщо шкіра пошкоджена або волога, та ще й забруднена, то її опір знижується в рази. Відповідно, і ймовірність удару струмом підвищується в рази, і тим важче можуть бути наслідки від цього. Заземлюючий провідник, що з’єднує струмопровідні (металеві) елементи або деталі електроприладів і інших потенційно небезпечних об’єктів із землею безпосередньо, тим самим виробляє вирівнювання між ними виникає різниці потенціалів (напруги). Тобто струм починає текти через заземлення.
Наслідки поганого заземлення у ванній кімнаті
Якщо навіть при цьому людина собою додатково замкне фазу на землю (описано в першому розділі), то він навіть цього не відчує. Через нього теж, можливо, буде проходити струм, але мізерно малий. Найбільший буде у заземлювальному провіднику, так як його опір багаторазово менше, ніж у тіла людини. Крім того, заземлення може “врятувати” несправний електроприлад від повного виходу його з ладу, коли він стане абсолютно не піддається ремонту. При короткому замиканні в ньому на корпус через заземлюючий провід піде високий струм, що повинно викликати спрацювання пристрою захисту в електрощитку – автоматичного вимикача.
Ось навіщо потрібно заземлення ванни у квартирі. І така, як в даний час, необхідність у ньому з’явилася порівняно недавно. Головним чином через встановлення різних електроприладів. І частково за рахунок того, що тепер часто замість металевих застосовують пластикові труби. Коли водопровід і каналізація були повністю з металевих труб, було безпечніше. Вони виконували роль заземлення.
Обов’язковість або рекомендаційний характер встановлення заземлення для тих чи інших об’єктів та вжиття інших заходів безпеки регламентуються ПУЕ (Правила улаштування електроустановок”) п. 7.1.88. і Технічним циркуляром № 23/2009 “Про забезпечення електробезпеки та виконанні системи додаткового зрівнювання потенціалів у ванних кімнатах, душових і сантехкабинах”. Так, згідно з другим документом, у ряді випадків необхідно заземлювати навіть змішувачі, крани, змійовики опалення, вентилі та інші деталі з металу. А згідно з ПУЕ в якості додаткового захисту рекомендується підключення ПЗВ до електромережі ванною або всієї квартири.
Як приступити до роботи і встановити в електрощитку шину
Почнемо з електрощитка. У ньому повинна бути заземляюча шина. Це до неї приєднують третій провід 3-жильних кабелів, запитывающих розетки з заземлюючим контактом і електроприлади, що вимагають заземлення. І саме до заземлювальної шини щитка треба буде протягнути з ванної кімнати і під’єднати провід заземлення. “Садити” його на металеві труби водо-, газопостачання, опалення та каналізації категорично заборонено. Якщо будинок старої споруди, то шини в щитку не буде. Тоді треба буде зробити власний заземлюючий контур, як це описано в статті “Робимо заземлення в квартирі”.
А в щитку монтуємо куплену в электротоварах нульову шину (або для заземлення – вони однакові) з скидалися розмірами і способом кріплення. Потім з’єднуємо її протягнутим через кабельну шахту проводом (переріз не менше, ніж у фазних провідників) в ізоляційній оболонці з заземлюючим контуром. Всі встановлені у ванній електроприлади рекомендується підключати безпосередньо безпосередньо в розподільчому електрощитку через свій окремий диференціальний автомат чи автоматичний вимикач. Підключення, зрозуміло, роблять 3-жильним кабелем. Третю жилу в щитку під’єднуємо до шини, а у електроприладу – до гвинтовому затиску зі значком земля або з позначенням “PE”.
Якщо все-таки електроприлади підключаються через розетку, то виносьте їх за межі ванни.
При установці усередині вони повинні бути відповідного виконання за вологозахищеністю і мати “шторку”, оберігає від попадання бризок на контакти. Крім того, розетки в цьому випадку повинні монтуватися на висоті 30-50 см від підлоги і не ближче ніж у 50-70 см від електроприладів і джерел води (краю ванни, умивальника, душової кабіни). Для кожного електроприладу повинна бути своя окрема розетка (ніяких трійників) з заземлюючим контактом. Електроживлення від неї до щитка проводимо теж 3-жильним кабелем. Третя жила під’єднується до контакту заземлення розетки. Від електроприладу до неї протягуємо теж 3-жильний кабель зі штекером, що мають третій заземлювальний контакт.
Заземлення ванн і інших потенційно небезпечних приладів та об’єктів
Від кожного приладу повинен відводитися окремий провідник. Не можна приєднувати до заземлювальної шини щитка заземляемые пристрою послідовно. Як заземлювального провідника повинен братися мідний перерізом не менше 2,5 мм2, якщо він буде механічно захищений, і 4 мм2, коли такого захисту не буде. Також допускається використання алюмінієвих і сталевих провідників з перерізом не менше 16 мм2. Бажано використовувати ізольований провід. Зачищаємо його обидва кінця, на яких потім робимо кільце під кріплення. Почнемо з звичайних душових кабін і ванн. Вони оснащені спеціальним кріпленням – вушком. При необхідності очищаємо його в місці установки кріплення (відповідний болт з гайкою і шайбами, які захистять петлю дроти і вушко від продавлювання) від емалі, бруду та іржі до чистого металу.
Правильне заземлення ванної
У старих металевих ваннах заземлення не передбачено. Якщо у них ніжки є невід’ємною частиною всього виробу (не знімаються), то просвердлюємо в одній з них отвір діаметром 4-6 мм під відповідний болт з гайкою і шайбами. Свердлити треба в такому місці, щоб отвір не знизило міцність ніжки, а кріплення і провід заземлення не псували зовнішній вигляд. Перед кріпленням провідника місце навколо отвори з обох сторін треба очистити до чистого металу.
До змінних ніжок підводити заземлення не можна, так як контакт між ними і самої металевою ванною з часом значно погіршується, а то й зовсім зникає з-за окислення і навіть іржавіння їх прилеглих поверхонь від підвищеної вологості, а також деформації, викликаної частою зміною температури. Але якщо стійки кріпляться до корпусу ванної болтами, то можна заземлення приєднати до одного з них. Коли немає такого кріплення ніжок, робимо наступним чином.
В сталевій ванні робимо наскрізний отвір у борту з боку, зверненої до стіни. В чавунній із зовнішнього її боку просвердлюємо глухе отвір діаметром 5 мм в місці, де максимальна товщина металу. Краще біля бортика. Потім нарізаємо різьблення під болтик діаметром 6 мм (з шайбою). Головне, щоб не вийшло замість глухого наскрізний отвір і не пошкодилося емалеве покриття всередині ванної. Але і глибина отвору повинна бути достатньою – 5-6 мм, щоб надійно і з хорошим контактом встановити заземлення. У мітчика для нарізки різьблення необхідно буде сточити загострену носову частину. Так вдасться глибше нарізати різьбу.
Що робити, якщо ванна акрилова? Виготовлена екструзійним способом йде з металевою рамою-підставкою. Якщо на ній немає спеціального вушка під заземлення, то просвердлюємо отвір. Якщо акрилова ванна лита, то в ній зазвичай повинна бути спеціальна перемичка. Коли її немає, поводимось як з металевою ванною – свердлимо отвір. Заземлення акрилового сантехнічного приладу убезпечить ще й від статичної електрики, що накопичується на ньому, коли у ванній відносно невелика вологість.
Крім розглянутих вище сантехнічних та електричних приладів, рекомендується також зробити заземлення всіх металевих труб. А також бажано для металевих кранів і змішувачів, приєднаних до пластикових труб.
Це необхідно, щоб не отримати “привіт” від сусіда у вигляді розряду струмом. Як це буває, згадувалося на початку першої глави. Для цього можна використовувати сталеві хомути з отворами. Всі місця під’єднання заземлення треба покрити бітумною мастикою, щоб не іржавіли. Всі провідники слід завести в коробку зрівнювання потенціалів (КУП), встановлену в малопомітному місці у ванній кімнаті. Це звичайна комутаційна коробка з пластику з 1-ої загальною шиною. А вже з неї тягнемо 1 ізольований провід того ж перерізу до заземлювальної шини щитка.
