等电位联结: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。
等电位联结分为总等电位联结(MEB)、辅助等电位联结(SEB)、局部等电位联结(LEB)。
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6mm2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连接,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。
国际上非常重视等电位联结的作用,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,等电位联结作用范围越小,电气上越安全。
1、接地是大范围的等电位联结安全接地也是等电位联结,它是以大地电位为参考电位的大范围的等电位联结。
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,而是靠等电位联结来保证在飞机内以机身电位为基准电位来作等电位联结。
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联结,这就是常说的“接地”。
飞机上可用接线端子与机身联结,而在地球上则需用接地极作为接线端子与其联结。
2、建筑物的等电位联结安装国家建筑标准设计图集《等电位联结安装》(97SD567)对建筑物的等电位联结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联结通用安装图,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联结安装尚应按其相应的要求进行施工。
2.1等电位联结的分类及其联结的导电部分(1)总等电位联结(MEB)总等电位联结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联结端子板(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联结,各个总等电位联结端子板应互相连通。
(2)辅助等电位联结(SEB)将两导电部分用导线直接作等电位联结,使故障接触电压降至接触电压限值以下,称作辅助等电位联结。
下列情况下需做辅助等电位联结: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)局部等电位联结(LEB)当需在一局部场所范围内作多个辅助等电位联结时,可通过局部等电位联结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联结,被称作局部等电位联结: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等电位联结线和等电位联结端子板的选用等电位联结线和等电位联结端子板宜采用铜质材料。
(1)等电位联结线的截面见表1.(2)等电位联结端子板的截面不得小于所接等电位联结线截面。
2.3住宅楼内应做等电位联结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,住宅内作总等电位联结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联结。
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。
为保证等电位联结可靠导通,等电位联结线和接地母排应分别采用铜线和铜板。
等电位联结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联结的同时也实现了接地,因它所联结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联结和浴室内的局部等电位联结,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、等电位联结在实施中存在的主要问题3.1规范、定额不协调在发达国家等电位联结的施工习以为常,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联结的规定,但施工验收规范却未作出相应的规定,使等电位联结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联结都作了强制性的规定,1997年我国又颁布了国家标准图《等电位联结的安装》(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联结的端子板,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,浴盆和铸铁管的联结是件麻烦事,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。
随着社会经济的高速发展,高层建筑越来越多,对建筑物的功能设计和安全设计,也提升到一定的高度。
建筑物内的等电位联结,也越来越引起人们的高度重视。
等电位联结→包括总等电位联接、局部等电位联接和辅助等电位联接。
等电位的作用在于降低建筑物内在接地故障情况下的接触电压和不同外漏可导电部分之间的电位差,并消除自建筑物外经电器线路和金属管道引入的危险电压的危害,保障国家财产安全和人身安全,起到不可估量的作用。
建筑业随着高层建筑不断增加,等电位设施是不可缺少的组成部分,越来越引起政府部门的高度重视。
因此,搞好等电位施工质量,是施工企业必须具备的前提条件,特编制此工法进行推广。
二.工艺原理将建筑物内所有导电体按分项连接至LEB端子板进入辅助等电位联接箱,再将各辅助等电位联接箱相互连接进入总等电位联接箱,由总等电位箱分至接地体(极),以达到消除因接地故障带来的危害。
三.工艺程序及施工方法工艺程序:1.1 施工准备→ 材料检验→ 定位放线→ 接地体焊接→预埋管线→ 箱体洞口留置→ 箱体制作与连接→穿线连接→ 功能测试。