1、等电位联结的分类及与接地的联系摘要:本文简要阐述了等电位联结与接地的定义,分析了两种电气设备保护设施间的区别及联系。明确了等电位联结在建筑物内的分类及作用,以及等电位联结在设计施工中需要注意的问题。 关键词:等电位联结;接地;PE 母排 中图分类号:TU2 文献标识码:A 一、什么是等电位联结 建筑物内部的等电位联结指的是将可导电部分之间用导线作电气连接,使其电位相等或接近,称之为等电位联结(equipotential bonding),或简称联结(bonding)。 二、等电位联结的意义 如果将建筑物内的大件金属物体,诸如金属的结构件、管道、电缆外皮以及接电气设备外壳的 PE 线等互相联通,
2、并根据需要辅以其他措施,以使建筑物形成准等电位的法拉第笼,以此法拉第笼的电位作为参考电位,以等电位联结代替接大地,从而提高建筑物内部电气设备的电气安全性及抗干扰水平。这就是 IEC 标准要求建筑物电气装置必须作等电位联结而不要求必须作重复接地的原因。 三、等电位联结的分类及作用 在建筑物内部的等电位联结有两类:一类是起保护性作用的等电位联结,其作用是防人身电击、电气火灾和爆炸等电气灾害;另一类是起功能性作用的等电位联结,其作用是使各类电气系统正常运作,发挥其应有的作用。 保护性等电位联结就其等电位联结的范围又分三类: (1)总等电位联结。指将建筑物内下列部分在电源进线处互相连接而形成的等电位联
3、结。 1)电源进线回路内的 PE 线,各电气设备的外露导电部分通过连接 PE线而实现等电位联结,不必另接联结线。 2)接地母排。 3)各类公用设施的金属管道,例如瓦斯管、水管等。 4)可连接的金属构件、集中采暖和空调管道。 5)电缆的金属外皮(电话电缆外皮的联结须征得电缆业主或管理人员的同意)。 就防电击而言,它比接地有更好的减少电位差的效果。 (2)辅助等电位联结。指将两可同时触及的可导电部分连通的联结,用以消除两不同电位部分的电位差引起的电击危险。 (3)局部等电位联结。指视具体情况将局部范围内的可同时触及的可导电部分互相连通的联结。在具体总等电位联结条件下他可在局部范围内进一步降低接触电
4、压。 四、建筑物内进行等电位联结时应注意的问题 当建筑物有多个低压电源进线时,应当在每个电源进线处的总配电箱近旁安装接地母排,实施总等电位联结,以使每一电源进线所供范围内的电气设备的金属外壳和其邻近的装置外可导电部分之间,在发生接地故障时呈现的电位差降低。应注意各个总等电位联结系统之间必须连通,如果不连通,当某一电源进线供电范围内发生接地故障,该范围内电气装置可导电部分和装置外可导电部分的电位升高,而其他电源进线供电范围内则没有升高,两者间的电位差将引发电气事故。不必设专线将各个接地母排连通,将不同总等电位联结系统靠近的两联结线互相连通即可。 为便于连接联结线,需在进线总配电箱旁安装一个具有多
5、个接线端子的铜质接地母排,它即是总等电位联结系统内的参考电位点,需在其上进行检测。如果以总配电箱的 PE 母排来代替它,因总配电箱内有带危险电压的相线母排和其他金属可导电部分,检测时易不慎触及而引起接地故障和人身电击等事故,故必须将接地母排单独设置。它可装在一个单独的箱内,并嵌装在墙内。箱上应有用钥匙或工具才能开启的门,以防无关人员触动。 五、什么是接地 通常人们使用的各种电气装置和电气系统都需取某一点的电位作为其参考电位,但人和装置、系统通常都离不开大地,因此一般以大地的电位作为零电位而取它为参考电位,为此需与大地作电气连接以取得大地电位,这被称作接地(earthing)。但大地不是像电气设
6、备那样配置有连接导线的接线端子的,为此需作与大地相连接的接线端子。所不同的是电气设备接线端子的接触电阻很小,以若干 m 或 计;而作为与大地连接用的接地极与大地间的接触电阻(即接地电阻)则要大得多,以若干 计,所以和与设备连接相比,与大地连接的接触电阻要大得多,连接效果差得多。现在接地的内涵范围已扩大,与代替大地的金属导体相连接也是接地,它以导体电位作为参考电位,这种接地就不存在接地电阻过大的问题。 除了通常使用的电气装置外,还有一些在特殊环境下使用的电气装置却不能与大地作直接的电气连接。例如飞机上使用的电气装置也需要取某 的电位作为参考电位,但飞机起飞后脱离了大地,不能取大地电位作为参考电位
7、,而是取飞机的金属机身这一导体的电位为参考电位。因此将飞机上电气装置的某一点与机身连接既实现了等电位联结,也实现了接地。这样,接地不限于接大地,与代替大地的金属导体相连接也是接地。这种接地是通过金属导体间的接触来实现的,其连接电阻和电抗通常很小,所以接地效果很好,因此飞机上接金属机身的电气装置,包括工作频率很高的信息技术装置,就安全性和功能性而言,其接地效果远优于接大地的电气装置。 六、等电位联结与接地的关系 在国外的电气文献中“接地”和“联结”两个术语通常是通用的,或同时表达,写成“接地/联结”(earthing/bonding)。两者也有不同处,例如接大地可以对大地泄放雷电流和静电荷,而与大地绝缘的等电位联结则不能。 按照 IEC 标准等电位联结和接地时两个独立的电气安全性和功能性举措,通常的接地是在大地上做等电位联结,而在建筑物内作了等电位联结往往也同时实现了有效的接大地。但并非不接大地等电位联结就不能起到应有的作用。在 IEC 标准中有一种“不接地的等电位联结”的电气安全措施,在采用这一措施时如果接了地反而使等电位联结失去其电气安全保护作用。