等电位联结端子箱问题的探讨 转

等电位联结端子箱问题的探讨 转 等电位联结端子箱问题的探讨[转] 2010年12月24日 在住宅的卫生间洗澡时，人体皮肤因潮湿而阻抗下降，这时若有沿金属管道传来的较低电压亦可引起电击伤害事故。因此，对卫生间作等电位联结是大有必要的。GB50096—1999《住宅设计规范》6(5(2规定:卫生间宜作局部等电位联结。目前在建的宾馆和高级住宅楼，卫生间必须作等电位联结，对普通住宅的卫生间若有洗澡设备亦应作花费不多的等电位联结。等电位联结端子箱暗装在墙内，其进线为来自电源系统的PE线，其出线与所有要作等电位联结的金属体(例:浴缸、毛巾架、水管等)相连。 随着人民生活水平的提高，人们对住宅的内部装饰也更加富丽堂皇，设备越来越高级，各种电气琳琅满目。不可忽视的是，由于大量用电设备的引入，其中所隐含的电气危险也不断加大。等电位联结是在住宅楼设计施工中极其重要的一项安全措施，做好做坏，直接关系到人们的生命安全，近几年来，国家非常重视这一问题，在新颁布的《住宅设计规范》(GB50096,1999)中都做了有关规定，等电位联结对用电安全、防雷以及电子信息设备的正常工作和安全使用都是十分必要的，我们所熟悉的安全接地也属于等电位联结。根据理论分析:等电位联结作用范围越少，电气上越安全，如果在住宅楼的范围内做等电位联结，其效果当然远优于接地。 住宅楼等电位联结分为总等电位联结和局部等电位联结。总等电位联结是将住宅内的接地装置引来的接地干扰、进线配电箱的PE总母线排、公用设施金属管道、住宅的金属结构以及防雷装置等汇接到进线配电箱旁的总接地端子板上，并互相简单联结，总等电位联结的主母线截面应大于装置最大截面的一半，但不应少于6平方毫米，若用其它金属材料其截面应能承受与之相适应的载流量。住宅楼做总等电位联结后，可防止TN系统电源线路中的PE和PEN线传导引入故障电压导致电击事故，同时可减少电位差、电弧、电火花发生的机率，避免接地故障引起的电气火灾事故和人身电击事故。住宅楼内的局部等电位联结是在卫生间再做一次等电位联结，即在卫生间内将各种金属管道、楼 板中的钢筋以及进入卫生间的保护线和用电设备外壳用40×4毫米热镀锌扁钢或6平方毫米的铜芯导线相互联通。 卫生间一般都装有澡盆或淋浴盆，因此卫生间发生电击的可能性很大，卫生间屡有洗澡遭电击事故发生，造成人身伤害，这是因为人在淋浴时遍体湿透，人体阻抗大大下降，沿金属管道导入卫生间的一、二十伏电压即足以使人发生心室纤维颤动而致死，为此，在卫生间作局部等电位联结有助于减少电位差，有效的保证人身安全，这是非常值得的。 在做等电位联结时，要保证等电位联结的可靠导通，等电位联结这一电气安全措施，并不需复杂价昂电气设备，它所耗用的不过是一些导线。另外采取等电位联结，实际上也实现了接地，因它所联结的管道及基础钢筋等本身起到了低电阻长寿命的接地作用，远胜过我们过去专门打入地下的人工接地装置，这样，我们一般不必去特意打人工接地。 由于目前我国等电位联结的实施尚在起始阶段，等电位联结用的金具和端子板尚无定型产品供应，建筑材料，设备(如浴盆)和一些铸铁管也尚未配置等电位联结用的接线端子，给施工安装增加了一些困难，也影响连接的美观，需在现场设法克服。 等电位联结内各联结导体间的连接可采用焊接，焊接处不应有夹渣、咬边、气孔及未焊透情况;也可采用螺栓连接，这时应注意接触面的光洁、足够的接触压力和面积;在腐蚀性场所应采取防腐措施，如热镀锌或加大导线截面等，等电位联结端子板应采取螺栓连接，以便拆卸进行定期检测。 为保证等电位联结的顺利施工和安全运作，电气、土建、水、暖等施工和管理人员需密切配合，管道检修时，应由电气人员在断开管道前预先接通跨接线，以保证等电位联结的始终导通。 等电位联结安装完毕后进行导通性测试，测试用电源可采用空载电压为4,24V的直流或交流电源。测试电流不应小于0 2A，当测得等电位联结端子板与等电位联结范围内的金属管道等金属体末端之间的电阻不超过3欧时，可认为等电位联结是有效的，如发现导通不良的管道连接处，应作跨接线，在投入使用后应定期作测试。 目前，我国许多新修订的规范、标准逐步同国际电工标准(，,,标准)接轨。等电位联结能够降低接触电压、防间接接触电击及电磁干扰，在电气设计中，是一种行之有效的安全措施，早已为国际上许多国家所采用。我国对等电位联结的作用在认识上也有了长足的进步，,,,,年编制的《等电位联结安装》 ,,,,,,, 标准图，提出了一些基本做法，自试用以来收到了施工过程中对许多实际问题的反映，特别是信息技术的迅猛发展，对防雷、接地、等电位有了更高的要求，因此我们参考国际、国内的新标准、新做法对原标准图,,,,,,,作了修编，新的图集号是,,,,,,,,，下面主要对新图册做一些说明，希望能起到抛砖引玉的作用。 ,等电位联结的分类 笔者在编制,,,,,,,时，曾对"等电位联结"和"等电位连接" 做过分析比较，决定本图册采用"等电位联结"这一名称，但现实工作中，这两个词往往还混淆不清，如果词不达意，更容易引起混乱，在此想强调一下，任何标准、规范要想正确的贯彻执行，必须要有规范的名称，具体分析见"浅谈《等电位联结安装》标准图的编制"(《现代建筑电气设计技术文集》第,,,页(中国物价出版社,,,,(,,)。 在总说明中，把等电位联结分为三个层次，即总等电位联结 ,,,,,？,,,,,,,,,,,,,,,,,, 、局部等电位联结 ,,;,,,？,,,,,,,,,,,,,,,,,, 和辅助等电位联结 ,,,,,,,,,,,,,,？,,,,,,,,,,,,,,,,,, ，分别作了详细说明。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的间接接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害，在建筑物每一电源进线处，一般有总等电位联结端子板，由等电位联结端子板放射连接或链接进出建筑物的金属管道、金属结构构件等。辅助等电位联结是在导电部分间，用导线直接连通，使其电位相等或接近，一般是在电气装置的某部分接地故障保护不能满足切断回路的时间要求时，作辅助等电位联结，把两导电部分之间联结后能降低接触电压。局部等电位联结是在一局部场所范围内通过局部等电位联结端子板把各可导电部分连通，一般是在浴室、游泳池、医院手术室、农牧业等特别危险场所，发生电击事故的危险性较大，要求更低的接触电压，或为满足信息 系统抗干扰的要求，一般局部等电位联结也都有一个端子板或者连成环形。简单地说，局部等电位联结可以看成是在这局部范围内的总等电位联结。其区别可借助图集第,页图理解。 ,等电位联结的有效性 在图册等电位联结导通性的测试中，提出了,Ω的阻值要求，主要是参考了德国的标准，等电位联结只是防间接接触电击的附加防护措施，提出阻值要求主要是为等电位的导通性提出量化标准，实际工作上容易执行。因此在用电设备投入运行之前，对等电位用的管夹、端子板、联结线、有关接头、截面和整个路径上的色标要进行一次检验，测量等电位联结端子板与等电位联结范围内的金属管道末端之间的电阻。这种测量有时是较困难的，因为一般距离较远，建议进行分段测量，然后电阻值相加。有人担心测量后电阻不满足要求时没有较好的补救措施，其实所测得的电阻值主要为接触电阻，如果联结可靠或增补一些跨接线，做到,Ω以下应是不困难的。在导通性测试中，测试电源可采用空载电压为,,,,,的直流或交流电源，测试电流不小于,(,,，最好用,,的测试电流，电流太小测量值不准确。目前国外及国内已有专门厂家生产测试等电位联结用的测试仪，用于检测比较方便。 对于辅助等电位联结和局部等电位联结防电击的有效性可通过下式进行校验: ,?,,,，, 式中: ,--可同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间的电阻(Ω); ，,--切断故障回路时间不超过,,的保护电器动作电流(,); ,,--允许持续接触电压限值(一般场所内为交流,,,或直流,,,,，潮湿场所为交流,,,或直流,,,); 例如采用整定值为,,,的断路器，其瞬动电流脱扣器整定电流为,,,,，则，,,,(,×,,,,,,,,，一般场所内,,,,,,，, ,,,，,,,,,,,,,,(,,Ω。同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间的电阻在此种情况下小于,(,,Ω时，等电位联结是有效的。 如果采用漏电断路器，其额定漏电动作电流为,,,, 则，,,,(,,,，一般场所内,,,,,,，, ,,,，,,,,,,(,,,,,,,(,Ω。同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间的电阻在此种情况下小于,,,,(,Ω时，等电位联结是有效的。如果是潮湿场所,,,,,,，则,?,,,，,,,,,,(,,,,,,(,Ω。 由此可见，在同一场所内由于采用不同的过流保护电器，对电阻值的要求是不同的。对于胸腔手术室，其电阻值可按图集第,,页图估算。对于,,系统，由于必须采用剩余电流保护器对线路保护，其等电位联结效果不明显。 ,等电位联结线的截面 这三种联结的联结线截面可参见标准图 ,,,,,,,, 的总说明(第,页,(,、,(,条)。 ,(,等电位联结线的截面见表, ,(,防雷等电位联结线的截面(见表,) 防雷等电位联结端子板的最小截面不小于,,,,, 铜或热镀锌钢。 在此还需说明的是中华人民共和国国家标准《建筑电气安装工程施工质量验收规范》(,,,,,,,,,,,,)中有关等电位部分的内容如下: 27.1主控项目 27.1.1建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于2处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位联结干线或局部等电位箱间的连接线形 成环形网路，环形网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。 27.1.2等电位联结的线路最小允许截面，应符合表27.1.2的规定(见表3)。 27.2一般项目 27.2.1等电位联结的可接近裸露导体或其他金属部件、构件与支线连应可靠，熔焊、钎焊或机械紧固应导通正常。 接 27.2.2需等电位联结的高级装修金属部件或零件，应有专用接线螺栓与等电位联结支线连接，且有标识，连接处螺帽紧固、防松零件齐全。 由此可看出，验收规范比本图册要求严格，基本上是防雷等电位的要求，并且也没有推荐铝线，因此，设计及施工时等电位联结线的截面应以国家验收规范为准。 在此还要强调的是本图册中画出了一些端子板、支座、端子的做法，比,,,,,,,中的做法复杂一些，目的是想使产品标准化，减小箱体体积，尽量不影响建筑美观，也避免现场制作的随意性，容易保证施工质量。图册中提出了三种连接方法，即焊接、螺栓连接和熔接，前两种方法大家比较熟悉，熔接是一种放热熔接，利用化学反应(燃烧)时所产生的超高热来完成两导体熔化而连成一体，这种方法连接的可靠性较高，但成本较大。 ,关于特殊场所的等电位联结 在本次修编中，特殊场所的局部等电位联结增加了几个，图册中有浴室、游泳池、喷水池、胸腔手术室、农牧场所的局部等电位联结。当然，特殊场所还有很多，但这些是工业与民用建筑经常遇到的。特别是浴室局部等电位联结作了很大的简化，联结范围仅包括浴室内金属给、排水管、金属浴盆、金属采暖管以及建筑物钢筋网，可不包括金属地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立之物，还有一个"伸臂范围"的概念，有些金属体(如不进人的天花吊顶的金属龙骨)在,(,,以上，就可以不做联结等。导线的敷设穿塑料管保护，这是潮湿场所的敷线规定，在卫生间内如果采用金属管敷线，由于金属管与,, 线连在一起，有可能引入电位，卫生间内如果没有配电箱或引入,,线的设施，不必由,,,端子板专门引出一根,,,线与卫生间外的,,线或,,母排相连。游泳池画了两个图，一是间距,(,,的电位均衡导线，一是敷设铁丝网。在国外，铁丝网是成卷的一块一块可以采购的，图中的粗黑线表示这些铁丝网之间是相互焊接的。喷水池按最新的国际电工标准仅划分为,区和,区，在池内不允许有接线盒。农牧场所中，大牲畜如牛圈应做局部等电位联结，因为大牲畜有较大的跨步电压，其允许接触电压限值为交流,,,，做法与游泳池相似。 对于医院手术室局部等电位联结，图册中只画了胸腔手术室一种，但目前做法差别仍较大，因为我国的医院设计规范《综合医院设计规范》(,,,,,,,,)还是,,年代编制的，基本上没有等电位的内容，现在许多设计院在设计现代化医院时，大多参考日本的《医院电气设备安全基准》(,，,,,,,,,,,,,)和澳大利亚《病人治疗地区安全用电指南》(,,,,,,)等，对等电位联结都有具体要求，但与，,,的要求略有不同，因此做医院设计时应加以注意。图册第,,页是按，,,要求做的，即高度在,(,,内的下列部位作局部等电位联结: (,)场所内的配电箱,,母排; (,)水、暖等电气装置以外的金属管道; (,)抗电气干扰的屏蔽层; (,)导电地板的金属网格; (,)未与,,线连接的固定式非电手术台。 电气设备已通过,,线与局部等电位联结端子板相连，不需另外连接。其连接的电阻和电压允许值也不同。图册中画出了电气设备和插座，但没有同局部等电位联结端子板相连，主要是为了强调电气设备已通过,,线与局部等电位联结端子板相连，不需另外再连接这一情况。至于医院中哪些场所需要局部等电位联结，可参考表,。 ,多处电源进线的处理 对于大型建筑物，电源进线不止一处，进出建筑物的金属管道及构件也比较分散，如果在建筑物内只做一处等电位联结端子板，做放射联结，联结线过长，等电位效果不会太好，本次增加了多处电源进线的等电位联结做法示例，在施工中比较容易处理，但应注意电源进线的接法，即增加电涌防护器(,,,)，见标准图第,,页。 ,等电位联结用的材料 在等电位联结线的截面表中虽然提到了铝芯线，但等电位联结线及端子板推荐采用铜质材料是因为其导电性和强度都比较好，在《建筑电气安装工程施工质量验收规范》中更为清楚地仅列出铜及钢两种材料。但用铜材料与基础钢筋或地下的钢材管道相连时，应充分注意，铜和铁具有不同的电位，铜的标准电位是，,(,,,，而铁的标准电位是,,(,,, 由于土壤中的水分及盐类形成电解液，而形成原电池，产生电化学腐蚀，基础钢筋和钢管就会加快被腐蚀掉，因此在土壤中，应避免使用裸铜线或带铜皮的钢线作为联结线。对于防雷等电位来说，如果用裸铜线作联结线与管道钢容器或基础钢筋相连接时，应在与基础钢筋连接处用放电间隙把裸铜线与基础钢筋隔开，在平时裸铜线与基础钢筋不能形成电气通路，从而也不能形成原电池产生电化学腐蚀，而在有雷电流通过时，放电间隙可把两端连通，起到散流和等电位作用，这样可以避免或减少腐蚀危害。因此，与基础钢筋连接时，建议联结线选用钢材，这种钢材最好也用混凝土保护，这样与基础钢筋的电位基本一致，不会形成电化学腐蚀，在与土壤中的钢管等连接时，也应采取防腐措施，如选用塑料电线或铅包电线或电缆等。 金属水管、建筑物基础钢筋等可作为接地极，是接地装置的一部分，而在做等电位联结时，等电位联结端子板应与下列金属部分连通，但不允许下列金属部分作为联结线使用: (,)金属水管; (,)输送爆炸气体或液体的金属管道; (,)正常情况下承受机械压力的结构部分; (,)易弯曲的金属部分; (,)钢索配线的钢索。 ,防雷等电位和信息技术设备的等电位 在《建筑物防雷设计规范》(,,,,,,,,,,，,,,,年版)中增加了电磁兼容方面的内容，但主要是对信息系统的电源线路做过电压防护，即在电源进线处、分配电盘处、末端配电箱或末端插座处均宜安装电涌防护器 ,,,,,,,,,,;,,,,,,,,;,,简称,,, ，实施三级防护。而在信息线路的进线端、设备端也宜加装信号线用,,,，网络系统应安装网络数据线用,,,，在天馈线上、同轴电缆入户处应加装同轴型,,,，这是防雷等电位必须考虑的内容，具体接法及,,,的选择本图册没有涉及，可参考相应规范和标准图。本次修编，增加了信息设备的接地与等电位联结，其方式宜采用如下方式之一或组合: ,(,放射式接地(见图,) 用电源线路的,,线作放射式接地。为，,设备设置专用的配电回路、,,线与其它配电回路、,,线及装置外导电部分绝缘，可显著降低干扰。，,设备配电箱,,母排也宜用绝缘导线直接接至总接地母排。 ,(,网格式接地(水平等电位联结见图,) 等电位金属网格可采用宽,,,,,,,，厚,(,,,紫铜带在架空地板下明敷，无特殊要求时，网格尺寸不大于,,,,,×,,,,,，紫铜带可压在架空地板支柱下。此网格宜与其它的供电线路(包括,,线)及装置外可导电部分之间绝缘。 ,(,水平和垂直等电位联结(见图,) 建筑物中不同楼层内有信息设备或大型信息系统建筑物宜采用本方式。整个信息系统内外露可导电部分及装置外可导电部分与等电位联结网格多重联结，在竖向与上、下层楼板钢筋、管道及其它层等电位金属网格相连通。 采用本图的等电位联结网格时，信息系统的所有组件不应与共用接地系统的各组件绝缘。若敷设有室内环形接地干线，此干线应连到建筑物钢筋或金属立面等其它屏蔽构件上，宜每隔,,连接一次。 最后，还想说明的是，等电位联结标准图经过几年的试用，等电位联结已被大多数工程设计人员、施工人员及工程管理人员所认识，国家已有强制性的验收规范，但对等电位联结的实施，任务还是非常艰巨的，到目前还没有等电位联结的定额，在投标阶段如果漏掉此项内容，即使施工时补做了也不太容易收费。在国外，等电位联结用的金具已系列化并有专业厂商生产供应，一些建筑材料、设备(如浴盆、水管)都已配置了等电位联结用的接线端子等，而国内生产这些非电器产品的厂商还没认识到等电位的作用，又无强有力的监督，给电气施工带来不少困难，等电位联结做得好坏及美观与否并不仅仅是电气专业的事，水、暖、煤气等专业对等电位联结的实施也很重要，因此我们不仅要提高自己对等电位联结的认识水平，而且还要对相关专业进行宣传，就像利用建筑物结构钢筋做防雷一样，为大家所认识后，就容易做好了。 在电气安全技术不断地发展和更新的进程中，人们注意到，大量电气事故是由过大的电位差引起的，为防止因此而导致的种种电气事故，20世纪60年起，国际上推广等电位联结安全技术的应用，现在，新建建筑物中基本上都采用了等电位联结。 什么是等电位联结,就是将建筑物内部和建筑物本身的所有的大金属构件全部用母排或导线进行电气连接，使整个建筑物的正常非带电导体处于电气连通状态。 怎样做等电位联结,等电位联结分为:总等电位联结(meb)和局部等电位联结(leb) 。国家建筑标准设计图集《等电位联结安装》(02d501-2)对建筑物的等电位联结具体做法作了详细介绍。 总等电位联结做法是通过每一进线配电箱近旁的总等电位联结母排将下列导电部分互相连通:进线配电箱的pe(pen)母排、公用设施的上、下水、热力、煤气等金属管道、建筑物金属结构和接地引出线。它的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。 局部等电位联结做法是在一局部范围内通过局部等电位联结端子板将下列部分用6,,2黄绿双色塑料铜芯线互相连通:柱内墙面侧钢筋、壁内和楼板中的钢筋网、金属结构件、公用设施的金属管道、用电设备外壳(可不包括地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立小物件)等。一般是在浴室、游泳池、喷水池、医院手术室、农牧场等场所采用。要求等电位联结端子板与等电位联结 范围内的金属管道等金属末端之间的电阻不超过3ω。 等电位联结有什么作用,主要是各种保护作用: 1.雷击保护:iec标准中指出，等电位连接是内部防雷措施的一部分。当雷击建筑物时，雷电传输有梯度，垂直相邻层金属构架节点上的电位差可能达到10kv量级，危险极大。 但等电位联结将本层柱内主筋、建筑物的金属构架、金属装置、电气 装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，可防止直击雷、感应 雷、或其他形式的雷，避免火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。 2.静电防护:静电是指分布在电介质表面或体积内，以及在绝缘导体表面处于静止状态的电荷。传送或分离固体绝缘物料、输送或搅拌粉体物料、流动或冲刷绝缘液体、高速喷射蒸汽或气体，都会产生和积累危险的静电。静电电量虽然不大，但电压很高，容易产生火花放电，引起火灾、爆炸或电击。等电位联结可以将静电电荷收集并传送到接地网，从而消除和防止静电危害。 3.电磁干扰防护:在供电系统故障或直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物形成电磁感应，敏感电子设备处于其中，可以造成数据丢失、系统崩溃等。通常，屏蔽是减少电磁波破坏的基本措施，在机房系统分界面做的等电位，由于保证所有屏蔽和设备外壳之间实现良好的电气连接 ，最大限度减小了电位差，外部电流不能侵入系统,得以有效防护了电磁干连接 扰。 4.触电保护:1999年6月开始实行的新的建设部《住宅设计规范》中，有一项不太引人瞩目的条款:城镇新建住宅中的卫生间宜做等电位连接。专家通俗的解释是:浴室等电位连接就是保护你不会在洗澡的时候被电着。电热水器、坐浴盆、电热墙，浴霸以及传统的电灯……都有漏电的危险，电气设备外 壳虽然与pe线联结，当仍可能会出现足以引起伤害的电位，发生短路、绝缘老化、中性点偏移或外界雷电而导致浴室出现危险电位差时，人受到电击的可能性非常大，倘若人本身有心脑方面疾病，后果更严重。等电位联结使电气设备外壳与楼板墙壁电位相等，可以极大地避免电击的伤害，其原理类似于站在高 压线上的小鸟，因身体部位间没有电位差而不会被电击。 5.接地故障保护:若相线发生完全接地短路，pe线上会产生出的故障电压。有等电位联结后，与pe线连接的设备外壳及周围环境的电位都处于这个故障电压，因而不会产生电位差引起的电击危险。 等电位联结只是简单的导线的连接，并无深奥的理论和复杂的技术要求。其所用设备仅是等电位箱和铜导线，投资不大，却能极大地消除安全隐患。 特别声明: 1 :资料来源于互联网，版权归属原作者 2:资料内容属于网络意见，与本账号立场无关 3:如有侵权，请告知，立即删除。