等電位聯(lián)結(jié)在應(yīng)用中的誤區(qū)

等電位聯(lián)結(jié)在應(yīng)用中的誤區(qū)分析摘要]文章結(jié)合現(xiàn)代建筑電氣施工經(jīng)驗(yàn)，在探討等電位聯(lián)結(jié)的作用和目的的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)代建筑物的設(shè)備房有關(guān)人身防護(hù)和設(shè)備防護(hù)的措施進(jìn)行論述和探討，對(duì)施工中存在的誤區(qū)進(jìn)行分析。[關(guān)鍵詞]等電位聯(lián)結(jié)；人身防護(hù)；設(shè)備防護(hù)；等電位聯(lián)結(jié)的誤區(qū)[中圖分類號(hào)]TM547[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào))1007-7723(2007)07-0046-0003在電氣化快速發(fā)展的今天，現(xiàn)代智能建筑日漸流行，人們的用電安全意識(shí)逐漸加強(qiáng)，用電安全措施也逐漸完善。等電位聯(lián)結(jié)是電氣設(shè)計(jì)中的安全措施之一，它能有效降低接觸電壓，防間接接觸電壓及電磁干擾，特別是雷電電磁干擾，目前已被國(guó)際上許多國(guó)家所采用。建筑物的等電位聯(lián)結(jié)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐已逐漸走向成熟，國(guó)家出版了有關(guān)刊物和圖集，介紹了等電位聯(lián)結(jié)的做法和作用。但是，等電位聯(lián)結(jié)在實(shí)踐使用中還存在一些問(wèn)題和不足，只有充分地重視和認(rèn)識(shí)，才能更好地發(fā)揮等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。筆者根據(jù)自己多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)等電位聯(lián)結(jié)設(shè)置目的有了更深刻的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)在實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)在施工中存在的誤區(qū)。一、設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)的目的等電位聯(lián)結(jié)是將建筑物中各電氣裝置和其他裝置外露的金屬及可導(dǎo)電部分與人工或自然接地體用導(dǎo)線連接起來(lái)以達(dá)到減少電位差。設(shè)置的目的主要有：(一)人身防護(hù)在正常情況下，電氣線路和設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分是不帶電的。出現(xiàn)故障時(shí)，由于絕緣損壞導(dǎo)致電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分如金屬外殼帶電，此時(shí)人若觸及帶電的金屬外殼，會(huì)造成傷亡事故。人身防護(hù)主要指人身防間接電擊，其保護(hù)措施常見(jiàn)的是安裝漏電保護(hù)器。漏電保護(hù)器的工作原理是當(dāng)7N系統(tǒng)電氣裝置內(nèi)某一點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)，保護(hù)裝置及時(shí)自動(dòng)切斷，消除因故障引起的致人傷亡的危險(xiǎn)接觸電壓。由漏電保護(hù)電器切斷接地故障的保護(hù)措施有可能會(huì)因下列原因而失去保護(hù)。1．保護(hù)電器產(chǎn)品本身的質(zhì)量，或者技術(shù)參數(shù)選擇不當(dāng)以及施工及維護(hù)管理不善等問(wèn)題，使保護(hù)電器的動(dòng)作不完全可靠。2．當(dāng)建筑物外部傳導(dǎo)來(lái)危險(xiǎn)電位差，如沿著各種進(jìn)出建筑物的金屬管道，由于在漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍內(nèi)未產(chǎn)生剩余電流，因而漏電保護(hù)器拒絕動(dòng)作。3．當(dāng)采用TN系統(tǒng)供電時(shí)，因同一電源供電范圍內(nèi)的N線、PE線是連通的，電源側(cè)因各種原因產(chǎn)生的危險(xiǎn)故障低壓可沿PE線傳導(dǎo)至用電設(shè)備外殼而導(dǎo)致電氣事故。這種事故不能靠做重復(fù)接地來(lái)防止，因?yàn)榻拥仉娮枭袭a(chǎn)生的電壓降仍然會(huì)高于接觸電壓限值。此時(shí)由于在建筑物內(nèi)未出現(xiàn)剩余電流，漏電保護(hù)器拒絕動(dòng)作。要徹底消除這些隱患，只能靠等電位聯(lián)結(jié)，使人體接觸帶電體時(shí)，基本不產(chǎn)生電位差而避免電擊危險(xiǎn)。(二)設(shè)備防護(hù)等電位聯(lián)結(jié)對(duì)設(shè)備防護(hù)有著很重要的作用。由于智能建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及信息技術(shù)的系統(tǒng)集成，都是采用微電子設(shè)備和最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為用戶提供各種準(zhǔn)確的信息服務(wù)(如電子商務(wù)、金融網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等)，這些微電子設(shè)備本身存在著絕緣程度低、對(duì)過(guò)壓耐受能力差的致命弱點(diǎn)，一旦受到雷電電磁脈沖的危害，輕則造成系統(tǒng)運(yùn)行失靈，重則造成永久性損壞。所以在有重要設(shè)備的機(jī)房?jī)?nèi)都要采取一定的保護(hù)措施?，F(xiàn)代的建筑通常是把防雷、等電位及浪涌保護(hù)等融合為一體，通過(guò)基礎(chǔ)接地極、構(gòu)造柱內(nèi)的對(duì)角主筋、屋面避雷帶及建筑內(nèi)部設(shè)置的各個(gè)等電位端子箱，把整個(gè)建筑形成一個(gè)大的等電位物體，這樣可以同時(shí)起到防雷、等電位、防浪涌及屏蔽干擾的保護(hù)作用。防雷等電位聯(lián)結(jié)做法是用連接導(dǎo)線或電涌保護(hù)器將防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)的導(dǎo)電物、電氣和電訊裝置等連接起來(lái)，以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。二、等電位聯(lián)結(jié)實(shí)際應(yīng)用中存在的誤區(qū)分析(一)誤區(qū)一：普通的住戶和裝修施工人員都知道衛(wèi)生間等電位聯(lián)結(jié)的作用和做法衛(wèi)生間內(nèi)局部等電位聯(lián)結(jié)是將衛(wèi)生間內(nèi)的金屬管道、金屬構(gòu)件等通過(guò)等電位聯(lián)結(jié)線在等電位聯(lián)結(jié)端子板處連結(jié)起來(lái)，使衛(wèi)生間內(nèi)的電位處在同一電位上，即使此電位高于地電位，在該范圍內(nèi)是不會(huì)產(chǎn)生電位差的，從而避免發(fā)生電擊事故?，F(xiàn)在的住房開(kāi)發(fā)商交付的房屋大部分是粗裝修，衛(wèi)生間內(nèi)的局部等電位聯(lián)結(jié)往往是預(yù)留等電位聯(lián)結(jié)端子板，而等電位聯(lián)結(jié)端子板與金屬管道、金屬構(gòu)件等相連接的工作由用戶裝修時(shí)再做。但是，普通的住戶和裝修工并非專業(yè)電氣人員，對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)要做局部等電位聯(lián)結(jié)的規(guī)定及怎么做并不知曉，在裝修時(shí)并沒(méi)有將金屬管道、金屬構(gòu)件等與等電位聯(lián)結(jié)端子板連接起來(lái)，這就造成了衛(wèi)生間內(nèi)局部等電位聯(lián)結(jié)沒(méi)有完成導(dǎo)通，起不到保護(hù)的作用，這是等電位聯(lián)結(jié)的誤區(qū)。為此需要住宅開(kāi)發(fā)商在交付房屋時(shí)向住戶說(shuō)明，在住戶裝修時(shí)做好有關(guān)設(shè)備的聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)的導(dǎo)通，達(dá)到規(guī)范的規(guī)定。由于我國(guó)等電位聯(lián)結(jié)的實(shí)施尚在起步階段，等電位聯(lián)結(jié)用的配件、端子板尚無(wú)定型產(chǎn)品供應(yīng)，浴盆等設(shè)備也尚未配置接線端子，給施工帶來(lái)諸多不便，也影響連接的美觀，需在現(xiàn)場(chǎng)克服。這有待于有關(guān)電氣設(shè)備制造商及時(shí)開(kāi)發(fā)出滿足等電位聯(lián)結(jié)的各種產(chǎn)品來(lái)解決。(二)誤區(qū)二：插座有了PE線，就不必再把PE線與局部等電位聯(lián)結(jié)相連許多人認(rèn)為插座有了PE線，就用不著再把PE線做等電位聯(lián)結(jié)了，這也是等電位聯(lián)結(jié)的誤區(qū)。《等電位聯(lián)結(jié)安裝》02D501-2圖集的說(shuō)明中明確指出：“如果室內(nèi)原無(wú)PE線，則局部等電位聯(lián)結(jié)不應(yīng)與室外PE線相連；若室內(nèi)有PE線，則局部等電位聯(lián)結(jié)必須與PE線相聯(lián)?！痹O(shè)備只做接地時(shí)，漏電時(shí)外殼的電壓是PE線在外殼至接地裝置的壓降，PE線越長(zhǎng)、阻抗越大，設(shè)備外殼的電壓越高，也即接觸電壓越高，人觸電的危險(xiǎn)就越大；做了等電位聯(lián)結(jié)，設(shè)備外殼、樓板電位相同，設(shè)備漏電時(shí)外殼的電壓僅僅是等電位聯(lián)結(jié)線在外殼至局部等電位端子箱之間的壓降。由于等電位聯(lián)結(jié)線很短，所以電位差近似為零，不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)?！兜入娢宦?lián)結(jié)安裝》02D501-2圖集在說(shuō)明中規(guī)定，如果室內(nèi)有PE線，則PE線要做等電位聯(lián)結(jié)，但在圖中卻沒(méi)有畫出插座的PE線等電位聯(lián)結(jié)，這是圖集編輯人員的失誤。許多設(shè)計(jì)人員都不畫出需要聯(lián)結(jié)的部件，只是要求施工人員按圖集施工，這樣施工人員自然不會(huì)將插座做等電位聯(lián)結(jié)，這樣即使做了局部等電位聯(lián)結(jié)，還是存在安全隱患。(三)誤區(qū)三：等電位聯(lián)結(jié)一定要接地有部分人認(rèn)為等電位聯(lián)結(jié)必須接地。如有人在設(shè)計(jì)衛(wèi)生間局部等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，要求將此等電位聯(lián)結(jié)與接地裝置相連接。這是在沒(méi)有理解等電位理論的情況下產(chǎn)生的一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，是等電位聯(lián)結(jié)的又一個(gè)誤區(qū)。接地是以地電位作參考電位的一種等電位聯(lián)結(jié)，在許多情況下它并不能最大限度地防范人身電擊事故。按等電位理論，只要電位相等。不產(chǎn)生電位差。就不會(huì)發(fā)生電擊事故，作為局部等電位聯(lián)結(jié)是使一定范圍內(nèi)不產(chǎn)生電位差，即使將外界的高電位引入，對(duì)人也是安全的?？偟入娢宦?lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)并非配電系統(tǒng)內(nèi)上級(jí)和下級(jí)配電箱之間的關(guān)系，等電位聯(lián)結(jié)的作用只是使人體伸臂范圍內(nèi)所接觸的電位相等或接近而已。《等電位聯(lián)結(jié)安裝》02D501-2圖集在說(shuō)明中和示例中都沒(méi)有將衛(wèi)生間的LEB端子板與接地母線相連，這是考慮到如果衛(wèi)生間內(nèi)原無(wú)PE線時(shí)，不得與衛(wèi)生間外的PE線相連，因PE線有可能會(huì)引入別處的高電位。(四)誤區(qū)四：防雷等電位聯(lián)接忽視連接線電抗的大小由于雷電流是一種頻率極高的高頻脈沖電涌，通常頻率大于1MHz，持續(xù)時(shí)間不超過(guò)100μs，此時(shí)不能忽視連接線電抗的大小。假設(shè)接地線長(zhǎng)10m，每米電感為1μH，當(dāng)f＝10MHz時(shí)，則X＝=628Ω。可見(jiàn)電抗的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻，起主導(dǎo)作用，電阻可看作為零。假設(shè)防雷器件全部將雷電吸收，將雷電高壓轉(zhuǎn)變成電流形式人地，電流假設(shè)為額定流40KA，連接線電感為1μH，電阻看作為零。三、結(jié)論等電位聯(lián)結(jié)的真正含義是將金屬物體之間實(shí)現(xiàn)電氣連接，消除金屬物體之間的電位差，防止金屬物體之間由于存在電位差而對(duì)人身和設(shè)備產(chǎn)生危害。在實(shí)行等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，要對(duì)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集理解透徹，并認(rèn)真貫徹執(zhí)行，從而最大程度地避免在施工中產(chǎn)生等電位聯(lián)結(jié)的各種誤區(qū)，真正有效地實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)的目的?？v觀全國(guó)各地發(fā)生的衛(wèi)生間電器觸電傷亡事故，實(shí)在令人痛心。之所以衛(wèi)生間的觸電事故較多，是因?yàn)槿嗽谛l(wèi)生間洗浴時(shí)，地面潮濕，整個(gè)衛(wèi)生間成為了一個(gè)導(dǎo)體，一旦發(fā)生漏電事故，人體就很容易觸電。因此，從安全角度考慮，在衛(wèi)生間裝修時(shí)，應(yīng)該設(shè)置可靠的局部等電位聯(lián)結(jié)，并與總等電位聯(lián)結(jié)形成一個(gè)整體，以便發(fā)生漏電事故時(shí)，將電流導(dǎo)入地下，通過(guò)局部的短路切斷電源，保護(hù)人體安全。GB50096—1999《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》6．5．2規(guī)定：住宅供電系統(tǒng)應(yīng)采用TT、TN—c—s或TN—s接地制式，并進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)；衛(wèi)生間宜作局部等電位聯(lián)結(jié)。該規(guī)范所指的衛(wèi)生間是具有洗澡設(shè)施的衛(wèi)生間，又稱濕式衛(wèi)生間。在規(guī)范的條文說(shuō)明中對(duì)此條作如下說(shuō)明：洗浴時(shí)人體皮膚潮濕，阻抗下降，沿金屬管道傳導(dǎo)來(lái)的較小電壓即可引起電擊傷亡事故，在衛(wèi)生間內(nèi)作“局部等電位聯(lián)結(jié)”可使衛(wèi)生間處于同一電位，防止出現(xiàn)危險(xiǎn)的接觸電壓。人體觸及帶電體時(shí)會(huì)受到電擊，電擊電流的大小由接觸電壓和人體阻抗所決定。我國(guó)對(duì)安全電壓作如下規(guī)定：在狀況1(干燥或濕潤(rùn)的區(qū)域、干燥的皮膚、高電阻地面)下為50V；狀況2(潮濕的區(qū)域、潮濕的皮膚、低電阻地面)下為24V；狀況3指當(dāng)人浸入水中時(shí)，皮膚電阻和水電阻可忽略不計(jì)，此時(shí)的安全電壓瓜IEC未作規(guī)定，但在編制說(shuō)明中提出：“例如不超過(guò)12V”。我國(guó)亦末作規(guī)定，日本則定為2．5V。在狀況1或狀況2下，人體觸及電源的N線是沒(méi)有危險(xiǎn)的．此時(shí)的N線和PE線之間的電壓即使超過(guò)15V(通?？蛇_(dá)10V左右)也沒(méi)有危險(xiǎn)。但在狀況3的情況下，人觸及N線也存在電擊死亡的可能性。例如某電氣設(shè)備的N線碰殼，此時(shí)該電氣設(shè)備仍能正常工作，因此難以發(fā)現(xiàn)N線碰殼。若該電氣設(shè)備的外殼與浴室水管相碰，人在浴缸內(nèi)洗澡，浴缸的排水管處于地電位，進(jìn)水管和N線的電位相同，兩者的電位差遠(yuǎn)大于2．5V，甚至超過(guò)12V，此時(shí)人坐在浴缸里觸及進(jìn)水管，就有生命危險(xiǎn)。如果把衛(wèi)生間內(nèi)所有金屬體聯(lián)成一體，就不存在電位差，從而避免電擊的可能。衛(wèi)生間的燈具和電加熱淋浴器等電氣設(shè)備的金屬外殼．已可靠接地的情況下，衛(wèi)生間要不要再作局部等電位聯(lián)結(jié)?仍要作。因?yàn)殡姎庠O(shè)備金屬外殼雖然已和PE線作了連接，并通過(guò)PE線和接地體連接，但與PE線相連的金屬外殼的電位不一定是地電位，當(dāng)PE線中出現(xiàn)漏電電流時(shí)，尤其是在設(shè)備距接地體較遠(yuǎn)的情況下，由于PE線存在電阻，此時(shí)外殼的電位可能會(huì)出現(xiàn)足以引起傷害的電位，因此存在電擊的危險(xiǎn)。當(dāng)衛(wèi)生間作了等電位連接后，即使設(shè)備外殼的電位遠(yuǎn)高于地電位，但由于人體可能觸及到的金屬物體處于相同電位．因此人不會(huì)受到電擊。采用聯(lián)合接地體，作了總等電位連接的情況下，衛(wèi)生間要不要再作局部等電位聯(lián)結(jié)?仍舊要。因?yàn)榭偟入娢贿B接，不能保證衛(wèi)生間內(nèi)所有金屬物體處于同一電位。局部等電位聯(lián)結(jié)的做法在圖紙中是不畫的，只用文字表示。具體做法如下：在衛(wèi)生間內(nèi)將各種金屬管道、結(jié)構(gòu)件(包括混凝土樓板中的鋼筋)以及進(jìn)入衛(wèi)生間內(nèi)的視線，用