什么是等電位聯結1.doc

什么是等電位聯結 為什么要設置等電位聯結 什么是等電位聯結？等電位聯結的定義有以下幾種：美國國家電氣法規(guī)對等電位聯結所下的定義：將各金屬體做永久的連接以形成導電通路,它應保證電氣的連續(xù)導通性并將預期可能加于其上的電流安全導走。建筑物防雷設計規(guī)范GB 50057-94（2000年版）對等電位聯結的定義：將分開的裝置、諸導電物體等用等電位連接導體或電涌保護器連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范GB 50343-2004對等電位聯結的定義：設備和外露可導電部分的電位基本相等的電氣連接。低壓配電設計規(guī)范GB 50054-95對等電位聯結的定義：使各外露可導電部分和裝置外可導電部分電位基本相等的電氣連接。上面的幾種定義，都是強調將有可能帶電傷人或物的設備外露可導電部分和裝置外可導電部分做電位基本相等的電氣連接，以達到減少電位差，這種連接就是等電位聯結。國際上非常重視等電位聯接的作用，它對用電安全、防雷以及電子信息設備的正常工作和安全使用，都是十分必要的。可以說，等電位聯結越可靠、施工質量越高，電氣上越安全。需要特別指出，等電位聯結中的“聯結”，不同于電氣線路中各線路之間、線路與設備之間的電氣“連接”，也就是說“聯結”不同于“連接”。等電位“聯結”是指為達到等電位目的而將各外露可導電部分和裝置外可導電部分進行的的電氣連接，這些導體正常工作時不通電流，不帶電位，僅在故障時才通電流。而通常所說的“連接”，是指工作時有電流流動的導體之間的電氣“連接”。為什么要設置等電位聯結？為了人身和電氣系統(tǒng)運行安全，在低壓配電系統(tǒng)內，設置有各種繼電保護、漏電保護和專用PE線保護等措施，保護措施已比較完善，為什么還要設置等電位聯結？等電位聯結是防止電擊的一項重要安全措施。我們從兩起事故案例說起，幾年前，山東某地一大學生落入噴水池，19人下去相救犧牲了7人。發(fā)生這個慘劇僅僅是因為一臺潛水泵漏電，而這個噴水池未做等電位聯結；2007年12月15日晚，兩人在昆明人民西路某溫泉會館桑拿室洗浴，因漏電，導致1人當場死亡，另1人受傷，究其原因，也是未做等電位聯結。要避免這樣的電擊傷亡事故，建筑物就要按要求實施等電位聯結。實施等電位聯結時，就是將建筑物內部和建筑物本身的所有大金屬構件全部用母排或導線進行可靠的電氣連接，使整個建筑物的正常非帶電導體處于電氣連通狀態(tài)（即處于等電位狀態(tài)）。它在一定程度上可降低建筑物內間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件之間的電位差，并消除自建筑外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。低壓配電系統(tǒng)有多種不同的接地型式，IEC（國際電工委員會）將這些不同的接地型式分為TN、TT、IT三種系統(tǒng)，其中TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種形式。我國的低壓配電系統(tǒng)接地形式，已完全等同采用IEC標準，且配電變壓器低壓側中性點大多采用直接接地的方式。本文僅討論為什么要在TN系統(tǒng)中進行等電位聯結。在TN系統(tǒng)中，不論是PEN線（保護中性線）還是PE線（專用保護線），在系統(tǒng)中都有一端點是與系統(tǒng)電源接地的中性點相連接的（變壓器低壓側中心點直接接地后稱為中性點），即它們都是從變壓器直接接地的中性點引來的，因此PE線、PEN線和N線在這個端點的電位是與中性點的電位相等且等于零（大地電位為零）。因配電系統(tǒng)的特點，TN系統(tǒng)中PE線將會傳送電位，或者說PE線將竄電位。在高層及超高層建筑中，毫無例外的將高、低壓配電柜及變壓器一起置于地下設備層（在超高層建筑中，還同時在建筑物中、上部建10kV變電所）。在這種配電系統(tǒng)中，高、低壓配電柜的外殼、變壓器的外殼以及有關金屬構件均應實施保護接地；低壓配電系統(tǒng)0.4/0.23kV電源側應設置工作接地。通常是以建筑物基礎鋼筋網焊接起來作為上述兩種不同功能接地系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)的共用接地裝置，形成綜合接地系統(tǒng)。按規(guī)范規(guī)定，接地電阻值一般不大于4（但現在智能建筑與建筑物強電系統(tǒng)均共用接地系統(tǒng)，此時規(guī)范要求綜合接地電阻值小于1）。在我國的10kV配電系統(tǒng)中，中性點是不接地的，即沒有工作接地要求。在這種系統(tǒng)中，其電容電流一般不大于30A。但近年來由于城市電網多已電纜化，系統(tǒng)電容電流往往超過30A。在這樣電網的高、低壓變電室內，若高壓配電柜外殼帶電（帶電導體碰殼），則外殼所帶電壓值為電容電流與接地電阻的乘積，其值可高達120V以上。這個危險電壓，通過配電柜的金屬外殼傳至PE線或PEN線，PE線或PEN線又會將這個高電位竄送至建筑物的各層與其相連的電氣設備的外露導電體上，這將對人身的安全構成極大威脅。在低壓配電系統(tǒng)中，雖然安裝有RCD（漏電保護器）裝置，但在這種情況下，RCD將失去作用，起不到保護作用。為什么？因為RCD（漏電保護器）所檢測的電流是帶電導體所通過的運行電流，即檢測L1、L2、L3各相線及N線導體中是否有剩余電流，而無法檢測起保護作用功能的PE線或PEN線是否帶電位，因此RCD無法檢測上述危險電壓，在這種情況下RCD保護失效，也是說當PE線或PEN線上有危險電位時，RCD無法起到保護作用。為解決這一矛盾，就應采用國際電工委員會及國標低壓配電設計規(guī)范GB 50054-95中規(guī)定的總等電位聯結的方法來解決。IEC標準和一些技術先進的國家的電氣規(guī)范，都將總等電位聯結作為接地故障保護的基本條件，可見總等電位聯結是防電擊危險的一項重要安全措施。等電位聯結的主要目的，不在于（也不能）縮短保護電氣的動作時間，而是使人所能觸及的設備外露導電部分和裝置外可導電部分之間的電位近似相等，并使接觸電壓降到安全值以下，使人免遭電擊傷害，這就是我們?yōu)槭裁匆O置等電位聯結的原因。這個安全電壓，在正常條件下為50V，在潮濕環(huán)境中為25V。對于特殊環(huán)境或特殊設備，國際電工委員會推薦采用6V。根據聯結范圍和內容的不同，等電位聯結又可分為總等電位聯結（MEB）、輔助等電位聯結（SEB）及局部等電位聯結（LEB）。如有可能，輔助等電位聯結最好形成環(huán)路?？偟入娢宦摻Y（主等電位聯結）是在建筑物內將保護干線、接地干線或總接地端子、建筑物內的公用管道（如水管等）和類似金屬件以及可資利用的建筑物的金屬構件、集中采暖管和空調系統(tǒng)相互連結，并將進入建筑物的這類金屬部件及管道在建筑物內靠近入口處連接，使電位均衡，降低接觸電壓，并消除電源線路引入建筑物的危險電壓（對于電信線路的金屬保護管，在未征得電信部門同意時，不得連接）。建筑物內的總等電位聯結必須與下列部位聯結：1、PE 、PEN干線；2、電氣裝置接地極、接地干線；3、建筑物內的水管、煤氣管、采暖管和空調管道等金屬管道；4、建筑物金屬構件等導體（含電梯導軌）；5、如果設置有人工接地，也包括其接地極引線。附：等電位聯結示意圖示意圖說明：1、 總等電位聯結端子箱與接地裝置應有兩處可靠連接；2、 一般場所等電位聯結及防雷等電位聯結的聯結線截面積，應滿足國家建筑標準設計圖集民用建筑電氣設計與施工-防雷與接地08D800-8的要求。如表1、表2所示。1） 一般場所聯結線的截面見表1表1 聯結線的截面類別 取值總等電位聯結局部等電位聯結輔助等電位聯結一般值不小于0.5進線PE（PEN）線截面不小于0.5PE線截面*兩電氣設備外露導電部分間較小PE線接線電氣設備與裝置外可導電部分0.5PE線截面最小值6mm2同右有機械保護時2.5 mm2銅線或4 mm2鋁線16mm2鋁線無機械保護時4 mm2銅線50 mm2鋼16mm2鋼最大值25mm2銅線或相同電導值的導線*同左- 注：*局部場所內最大PE線。 *不允許采用無機械保護的鋁線。采用鋁線時，應注意保證鋁線連接處的持久導通性。2）防雷等電位聯結線的最小截面見表2表2 防雷等電位聯結的最小截面 不同部位 截面材料總等電位聯結處LPZ0B與LPZ1交界處局部等電位聯結處LPZ1與LPZ2交界處及以下交界處銅線16 mm26 mm2鋁線25 mm210 mm2鋼材50 mm216 mm2注：防雷等電位聯結端子板（銅或熱鍍鋅鋼）的截面不應小于50 mm2。3、 不允許用下列金屬部分當作聯結線：1）金屬水管；2）輸送爆炸氣體或液體的金屬管道；3）正常情況下承受機械壓力的結構部分；4）易彎曲的金屬部分；5）鋼索配線的鋼索。4、給水系統(tǒng)的水表需加跨接線，以保證水管的等電位聯結和接地的有效。5、裝有金屬外殼排風機、空調器的金屬門、窗框或靠近電源插座的金屬門、窗框以及距外露可導電部分伸臂范圍內的金屬欄桿、吊頂龍骨等金屬體需做等電位聯結。6、為避免用燃氣管道作接地極，燃氣管入戶后應插入一絕緣段（例如在法蘭盤間插入絕緣板）以與戶外外埋地的燃氣管隔離。 7、等電位聯結采用焊接連接時的要求，與防雷設施焊接工藝及質量要求相同。8、對建筑物內塑料管的處理：塑料不是導電休，它不傳導電位，等電位不需對其作聯結，但對金屬管道系統(tǒng)中的小段塑