等电位的含义

等电位的含义 等电位的含义也就是“将设备等外壳或金属部分与地线联结”。一般用于配电室内作重复接地用,也用于住户的带洗浴设备的卫生间内，用于洗浴设备及相关插座的接地。等电位联结端子箱适用于一般工业与民用建筑物电气装置，防间接接触电击和防接地故障引起的爆炸和火灾的等电位联结、建筑物防雷和电子信息。设备防瞬态过电压及干扰等。等电位联接端子箱将建筑物如高层住宅、医院、泳池等内的钢筋网，配电盘中的PE线端子、插座、上下水管、暖气管道，媒气管道，卫生间的金属浴盆、浴架、淋浴器扶手、电冰箱、空调、导电地板的金属网络将其联接到各自的等电位联接端子箱内的端子板上，从而构成各自的等电位体，保护人和设备的安全。 分为两种：MEB箱和LEB箱 前者安装于建筑物的主接地干线部位，作为分支接地的连接点和测试点； 后者安装于建筑物的分支接地线部位，一般家装位于卫生间墙体上，主要作用于卫生间内暴露的金属构件连接到LEB箱体，避免因漏水造成漏电而引发人生安全。 安装高度一般为0.5米。 箱体内一般采用接地母排，总进线端（分为双色铜芯线或直接镀锌扁钢焊接）和分支线端，和配电箱内的接零和接地母排差不多。 家装卫生间内的比如各类钢件的阀门、龙头之类的，采用塑料双色铜芯接地线通过接线卡子进行固定，通过PVC线管进入到LEB箱内与接地母排进行连接。 当然这是要求，在很多家装中，并未做如上施工，只是预留了一个LEB箱体在那，其他留给用户自备洁具后进行安装。 等电位联结安装施工的误区 卫生间属潮湿场所，是电击事故的多发区，对自卫生间外部传导来的电位引起的电机事故只能借实施局部等电位来防范。结合实践，对建筑施工中存在的17种认识和施工上的误区进行了。 误区一：卫生间用电器具已经通过PE线接地，并有漏电保护器保护，所以器具无须做局部等电位联结。 局部等电位联结和漏电保护器是两种不同的安全保护措施，不能互相代替。 误区二：《等电位联结安装》（02D501-2）第16页中，LEB线均采用BVR1*4mm导线在地板内或墙体内穿管暗敷，可是卫生间有的插座PE线才用BV-1*2.5mm2，违反了PE支线不得大于干线的规定。 等电位与接地是两个不同的概念，PE线是接地，LEB线接的也可以是地，也可以不是地，只要让卫生间处于同一电位即可。卫生间插座内的PE线可能会带上危险电位，这时就通过LEB对该电位进行钳制。可见LEB线并非是PE支线。其实LEB线也可用BVR-1*2.5mm2导线穿塑料管暗设。02D501-2第5页的表一提供了等电位联结线截面的选择，其中对局部等电位联结线是这样说明：一般值为不小于0.5倍PE线截面，最小值在有机械保护时为2.5mm2铜线。施工人员应根据设计要求进行施工。 误区三：混凝土本身不导电，所以不必对里面的钢筋网络进行焊接。 干燥的混凝土是电的不良导体，电阻率较大，但是混凝土在施工过程中，硅酸盐与水形成导电性的 盐基性溶液而且加入了较多的水分，成形后结构中密布着很多大大小小的毛细孔洞，因此会储存一些水分。浴室是潮湿场所，其中的水分、湿气通过毛细血管作用吸入混凝土中，使混凝土总是保持一定的湿度。这时的混凝土就成了较好的导电物质，电阻率只有100~200Ω.m。所以在浴室内对混凝土里面的钢筋进行焊接可以有效的保证地面的等电位。 误区四：卫生间底板钢筋网格只要焊通即可，不必焊成不大于0.6*0.6m的网格。 当危险电流经过人体足底流入卫生间底板时，由于卫生间底板电阻的存在，使底板呈喇叭形电位分布。在喇叭形曲线上任两点间都会存在电位差，步长越大，人体承受的跨步电压越高，我们若把网格焊成不大于0.6*0.6m，人在地面上站立、移步时接触到的电位相等。 误区五：卫生间的底板钢筋网联结后应与附近的柱内竖向钢筋焊接，再由该主筋引至总等电位联结板。 MEB（总等电位联结）是大范围的等电位，该电位与大地电位相等，而LEB是局部小范围的等电位，该电位不一定为地电位，局部等电位联结作用范围越小越安全，两者不应混同。如果刻意联结反而容易因施工和使用不当将别处危险电位引入本层卫生间，所以无须刻意将其联结。 误区六:卫生间底板钢筋网格必须与防雷引下线焊接。 雷电是一个复杂的放电过程，其放电总是沿电阻最小路径进行。雷电既可能沿引下线也可能沿金属给排水管、燃气管等引入大地。若可以将LEB系统与引下线焊接反而可能引入危险电位，关键是做好局部等电位联结，这样即使雷电流引入也不会出现电击事故。 误区七：局部等电位要做接地电阻的测试。 等电位和接地是两个概念。卫生间等电位联结测试不是测试接地电阻，而是测联结导体的电阻值来判断其联结的有效性。卫生间局部等电位电阻不得大于3Ω.而接地电阻是测量电流泻入大地的能力，接地电阻根据设计要求一般不大于1Ω，所以局部等电位不做接地电阻的测试，但要做等电位有效性测试。 误区八：卫生间管道穿楼板金属套管，管道金属支架不必进行等电位联结。 虽然套管与管道之间的填充物不会导电，但考虑到套管直接与底板钢筋接触，人脚容易碰及形成电位差，而打在钢筋混凝墙体上的管道金属支架直接与钢筋网接触也容易形成电位差，故这些部位应做好等电位联结。 误区九：卫生间与基础接地梁焊接地一样应焊接底板筋。 局部等电位只要求在局部区域内接触到的电阻不大于3Ω，并不考虑土壤的影响。只要能将卫生间联结贯通成一个等电位体，无须对底筋面筋刻意要求。 误区十：四周圈梁不必用圆钢跨接焊通。 为了保证局部等电位有效贯通，避免施工中的错误，保证联结的有效性，应该将四周圈梁跨接焊通，形成等电位环路，以防止漏焊、错焊，确保安全可靠。 误区十一：卫生间底板钢筋交叉处已经用铁丝帮扎形成等电位，不必进行焊接。 局部等电位保护的是低于12V的危险电压，这么低的电压可致人死亡，却无法像雷电流那样使钢筋焊通，这时较高的接触电阻根本无法保证可靠的等电位联结，所以必须焊接。 误区十二:已经做好总等电位的金属管道不必作局部等电位联结。 局部等电位联结的不一定是地电位，可能是地，可能是220V，也可能上万伏。若管道为地电位又未进行局部等电位联结，而卫生间外露可导电部位因事故带上220V，此时人体若同时接触该管道和该带电部位时就形成220V的电位差，人体处于危险状态。同样道理,卫生间的金属门窗栏杆虽然已经做好防侧击雷措施也要做局部等电位联结。 误区十三:复合给水管没必要做等电位联结。 铝塑复合给水管、铜塑复合给水管等类型的管材尽管外表不导电，但是其接头配件、阀门、管道水表等外表均能带电，而管道内部往往是充满水，均能传递电位。所以卫生间内部有这些明露可触及的管道配件均应做好等电位联结。 误区十四:底板钢筋必须用圆钢跨接焊通，焊接长度必须达到圆钢直径的6倍。 卫生间底板钢筋往往太小（Ф10甚至Ф8），为避免焊接时焊断底板钢筋，可只对交叉点进行点焊。实测中发现对交叉点进行点焊完全可以满足联结的有效性。 误区十五:可以采用接地电阻测量仪、绝缘电阻测试仪、万用表进行等电位联结有效性测试。 由于目前市面上的等电位测试仪较少，现场工作中经常遇到用接地电阻测量仪、万用表等来代替测等电位联结电阻，这是错误的。万用表的测量电流通常较小，不满足国家规定的检测电流不小于0.2A的要求。接地电阻测量仪用来检测接地体或接地网的接地电阻值。通常需要辅助接地极。钳型表是用来检测包含地电阻在内的回路电阻的，也可以测量其他闭合回路的电阻，适用于检测多点接地系统的接地电阻，其基本条件是接地系统中各接地极之间无电气联系，但绝对不能用于独立接地体或各接地体之间有电气联结的接地网的接地电阻检测。绝缘电阻测试仪的电压也不符合要求，测其导通性尚可，测量低于3Ω的等电位电阻则不行。所以必须采用专用测试仪进行测试或者采用伏安法测量。 误区十六:局部等电位联结线可以穿钢管敷设。 一些设计中对电工管材统一设计为金属管，承包单位在报价时也往往忽略了塑料管的报价，造成实际施工时等电位联结线穿钢管敷设，这是错误的，原因是卫生间局部等电位联结中的联结线为单芯PE线，为避免产生涡流现象不能穿钢管敷设。 误区十七:只要是卫生间就得做局部等电位。 人体洗浴时人体阻抗会降低，且浴室内有各种用电器具所以浴室必须做局部等电位联结。而对于一些公共卫生间既无用电器具，又不可能在内洗浴,这时可以根据设计要求决定是否做局部等电位 等电位联结 等电位联结是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体同导体连接起来以达到减少电位差称为等电位联结。等电位联结有总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。 总等电位联结（MEB）：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。它应通过进线配电箱近旁的接地母排（总等电位联结端子板）将下列可导电部分互相连通： ——进线配电箱的PE（PEN）母排； ——公用设施的金属管道，如上、下水、热力、燃气等管道； ——建筑物金属结构； ——如果设置有人工接地，也包括其接地极引线。 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；同时也是防雷安全所必需。因此，在建筑物的每一电源进线处，一般设有总等电位联结端子板，由总等电位联结端子板与进入建筑物的金属管道和金属结构构件进行连接。 辅助等电位联结（SEB）：在导电部分间，用导线直接连通，使其电位相等或相近，称作辅助等电位联结。 局部等电位联结（LEB）：在一局部场所范围内将各可导电部分连通，称作局部等电位联结。它可通过局部等电位联结端子板将下列部分互相连通： ——PE母线或PE干线； ——公用设施的金属管道； ——建筑物金属结构； 浴室被国际电工标准列为电击危险大的特殊场所。在我国浴室内的电击事故也屡屡发生，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，沿金属管道传导来的较小电压即可引起电击伤亡事故，因此在卫生间作局部等电位联结可使卫生间处于同一电位，防止出现危险的接触电压，有效的保证了人身安全。 在住宅设计和施工中，我们发现对作总等电位联结能认真执行，但对局部等电位联结不够重视，施工人员对怎样作局部等电位联结还存在一些疑问。下面，就我在施工图中，卫生间局部等电位联结的作法详述如下： 在进行卫生间内局部等电位联结时，应将金属给排水管、金属浴盆、金属采暖管和地面钢筋网通过等电位联结线在局部等电位联结端子板处连接在一起，当墙为混凝土墙时，墙内钢筋网也宜与等电位联结线连通；金属地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立之物可不作连接。局部等电位联结端子板应采取螺栓连接，设置在方便检测的位置，以便拆卸进行定期检测；等电位联结线采用BVR—l X 4平方毫米导线在地面内和墙内穿塑料管暗敷，等电位联结线及端子板宜采用铜质材料，是因为其导电性和强度都比较好。 另外应注意卫生间如果原来没有PE线，卫生间的局部等电位联结不得与卫生间外的PE线相连，因PE线有可能因别处的故障而带电位，反而能引入别处的电位；如果卫生间内有PE线，则卫生间内的局部等电位联结必须与该PE线相连。由于现在住宅卫生间内几乎没有金属给、排水管、金属浴盆等金属构件，广州地区也无采暖管，所以仅在等电位联结端子板内预留备用端子，以供住宅装修时选择金属卫浴设备时做等电位联结。 在下面的卫生间局部等电位联结示意图中，包括卫生间备用插座、电热水器插座、煤气热水器插座和洁身器插座的PE线、镜前灯的PE线、浴缸的预留接线盒和与本层建筑物钢筋网相连的地面或墙上预埋件等分别与局部等电位联结端子板（LEB）相连。 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导通性测试 等电位连接（也叫联结）的定义有以下几种，但都是强调有可能带电伤人或物的导电体被连接并和大地电位相等的连接就叫等电位连接。 美国国家电气法规对等电位连接所下的定义是：“将各金属体做永久的连接以形成导电通路,它应保证电气的连续导通性并将预期可能加于其上的电流安全导走。” GB50057-94对等电位连接定义 “将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。” GB50343-2004 定义 “设备和外漏可导电部分的电位基本相等的电气连接。” GB50054-95定义 “使各外露导体可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的电气连接。” 国际上非常重视等电位连接的作用，它对用电安全、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。根据理论分析，等电位连接作用范围越小，电气上越安全。 1、接地是大范围的等电位连接 安全接地也是等电位连接，它是以大地电位为参考电位的大范围的等电位连接。在一般概念中接地指的是接大地，不接大地就是违反了电气安全的基本要求，这一概念有局限性。飞机飞行中极少发生电击事故和电气火灾，但飞机并没有接大地。飞机中的用电安全不是靠接大地，而是靠等电位连接来保证在飞机内以机身电位为基准电位来作等电位连接。由于飞机内范围很窄小，即使在绝缘损坏的事故情况下电位差也很小，因此飞机上的电气安全是得到有效保证的。人生活在地球上，因此往往需要与地球等电位，即将电气系统和电气设备外壳与地球连接，这就是常说的“接地”。飞机上可用接线端子与机身连接，而在地球上则需用接地极作为接线端子与其连接。 2、建筑物的等电位连接安装 国家建筑标准设计图集《等电位连接安装》(97SD567)对建筑物的等电位连接具体做法作了详细介绍。该图集适用范围为：一般工业与民用建筑物电气装置防间接接触电击和防接地故障引起的爆炸和火灾的等电位连接通用安装图，建筑物防雷和电子信息设备防瞬态过电压及干扰等其他等电位连接安装尚应按其相应的要求进行施工。 2.1　等电位连接的分类及其连接的导电部分 (1)总等电位连接(MEB) 总等电位连接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，它应通过进线配电箱近旁的总等电位连接端子板(接地母排)将下列导电部分互相连通；进线配电箱的PE(PEN)母排；公用设施的金属管道，如上、下水、热力、煤气等管道；如果可能，应包括建筑物金属结构；如果做了人工接地，也包括其接地极引线。 建筑物每一电源进线都应做总等电位连接，各个总等电位连接端子板应互相连通。 (2)辅助等电位连接(SEB) 将两导电部分用导线直接作等电位连接，使故障接触电压降至接触电压限值以下，称作辅助等电位连接。 下列情况下需做辅助等电位连接：电源网络阻抗过大，使自动切断电源时间过长，不能满足防电击要求时；自TN系统同一配电箱供给固定式和移动式两种电气设备，而固定式设备保护电器切断电源时间不能满足移动式设备防电击要求时；为满足浴室、游泳池、医院手术室等场所对防电击的特殊要求时。 (3)局部等电位连接(LEB) 当需在一局部场所范围内作多个辅助等电位连接时，可通过局部等电位连接端子板将下列部分互相连通，以简便地实现该局部范围内的多个辅助等电位连接，被称作局部等电位连接：PE母线或PE干线；公用设施的金属管道；如果可能，包括建筑物金属结构。 2.2　等电位连接线和等电位连接端子板的选用 等电位连接线和等电位连接端子板宜采用铜质材料。 (1)等电位连接线的截面见表1。 (2)等电位连接端子板的截面不得小于所接等电位连接线截面。 2.3　住宅楼内应做等电位连接 根据国内外电气事故统计，低压系统短路大多为相线碰设备外壳、金属管道结构和大地的接地故障(接地短路)，而这些设备外壳、管道、结构带对地故障电压易导致人身电击或电气火灾事故，住宅内作总等电位连接可消除或降低这种故障电压，其效果胜过单纯的接地。因此国际电工标准IEC60364－4－41和发达国家电气标准以及我国电气标准都将它规定为电气安全的基本要求。 浴室被国际电工标准列为电击危险大的特殊场所。在我国浴室内的电击事故也屡屡发生。这是因为人在沐浴时遍体湿透，人体阻抗大大下降，沿金属管道导入浴室的10～20V电压即足以使人发生心室纤维性颤动而致死。为此在浴室内还要按上述要求作一次等电位连接。由于如此小范围内的等电位作用，其故障时的电位差微不足道，有效地保证了人身安全。 为保证等电位连接可靠导通，等电位连接线和接地母排应分别采用铜线和铜板。等电位连接这一电气安全措施并不需复杂价昂的电气设备，它所耗用的不过是一些导线，不象埋在地下的人工接地极易因受土壤腐蚀而失效(实际上在实施等电位连接的同时也实现了接地，因它所连接的水管和基础钢筋等本身已起到低电阻长寿命的接地作用)，它在保证电气安全上的作用远胜于我们过去习惯采用的专门打入地下的人工接地。在发达国家不要求住户打入人工接地，但住宅楼内如不做总等电位连接和浴室内的局部等电位连接，非但甲方不予验收，当地供电公司也以电气上不安全为由拒绝供电。 3、等电位连接在实施中存在的主要问 3.1　规范、定额不协调 在发达国家等电位连接的施工习以为常，不存在什么困难。而在我国困难重重，除技术上尚未完全吃透的原因外，规范、定额和附件生产的不协调、不配套也在客观上造成一些困难。例如，设计规范虽有作等电位连接的规定，但施工验收规范却未作出相应的规定，使等电位连接规定的贯彻实施失去监督。并且目前无相应的施工定额。因此，自然影响了等电位的实施。 3.2　工程设计人员技术上尚未完全吃透或不重视 虽然我国近年颁布的设计规范标准对等电位连接都作了强制性的规定，1997年我国又颁布了国家标准图《等电位连接的安装》(97SD567)，便于广大电气设计施工人员了解和实施。但是，笔者在走访国内一些设计院和有关学术团体举办的学术研讨会上发现，工程设计、施工人员对此技术尚未吃透或不重视的现象，可以说较为普遍。 3.3　附件产品不配套 我国至今尚未见用于等电位连接的端子板，嵌埋箱以及连接金具等产品供应市场，因此，不得不在施工现场因陋就简地制作端子板、抱箍等将就使用，既费工费时，又欠美观。而在发达国家这些附件在市场里随时可以买到。又如，浴盆和铸铁管的连接是件麻烦事，但在发达国家，浴盆必带接线端子，没有接线端子的浴盆是无人问津的。铸铁管制造商也必然有带端子的铸铁管供应，不然就销不出去