对住宅建筑物的接地和等电位联结问题的思考
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【摘要】本文笔者从接地与等电位联结的基本概念,分析了接地与等电位联结的关系; 阐述了等电位联结对住宅建筑物安全用电的重要性,特别针对卫生间局部等电位联结做了探讨。供同行参考。
【关键词】接地;等电位联结;卫生间;局部等电位;问题;思考
1 接地的基本概念
将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。电气装置的接地部分为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分,它在正常时不带电,但在故障情况下可能带电,一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要,将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分,不属于电气装置,一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位,一般是地电位。
接地按接地装置来区分,主要有自然接地和人工接地。自然接地,就是利用自然接地体作为接地装置;人工接地,就是专为降低接地电阻而埋设于地下的接地体。
接地按电气设备接地的作用来分,主要有工作接地和保护接地。工作接地,是能够保证电气设备在正常情况下可靠的工作而进行的接地;保护接地,是电气设备在正常情况下不带电的金属部分,如金属外壳、构架等,于大地作电气连接。
2 等电位联结的基本概念
所谓总等电位联结,是将建筑物中各电气装置和其他装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体用导体连接起来以达到减少电位差称为等电位联结。总等电位联结是将建筑物内的进线配电箱的PE(PEN)母排、进出建筑物的金属管道、建筑物的金属结构、钢筋混凝土内的钢筋网等和人工或自然接地体装置通过总等电位端子板连接起来,达到降低建筑物内的间接接触电压,防止人身遭受电击,消除经电气线路和各种金属管道、构件等引入的危险电压。
局部等电位联结是局部场所范围内将各可导电部分连通。它可通过局部等电位联结端子板将PE母线或PE干线、公用设施的金属管道、建筑物金属结构等部分相互连通。
3 接地和等电位联结的关系
接地与等电位联结既有区别又有联系,通常所使用的各种电气装置和电气系统一般以大地的电位为零电位作为参考电位,为此需与大地做电气连接以取得地电位的称为“接地”。而等电位联结不一定必须接地(即与大地联结)。
接地与等电位联结的关系:以飞机为例,在飞机上将其电气设备与机身相连接就实现了接地,也同时实现了与机身的等电位联结,而在大地上做接地也可以理解为电气装置与大地导体做等电位联结。因此,就这个概念而言两者是一样的;而两者的不同在于,与大地连接可以对地泄放雷电流和静电荷,而与大地绝缘的等电位联结(比如飞机机身)则不能。
4 等电位联结对住宅建筑物的重要性
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十分重要。这些导体的联结,正常工作时不通过电流,只传递电位,在故障时才能通过电流。它为住宅的高度安全性提供了保障。我们熟悉的安全接地也是等电位联结,它不过是以大地电位为参考电位的大范围的等电位联结。在住宅楼的范围内作等电位联结,其效果远优于接地。建筑物的共用接地系统在大范围内即为等电位连接, 钢筋混凝土结构建筑物利用基础作接地极的主筋做接地体, 环形闭合, 形成电气通路. 通过建筑物柱内用作引下线的柱筋与楼层钢筋网及屋顶的避雷带( 针) 连接在一起形成等电位, 这样就在电气上成为法拉第笼式结构, 它可以保证整个建筑物处在同一电位水平, 人和设备在此环境中遭直击雷威胁的概率是非常低的。
功能性的局部等电位连接,如带淋浴的卫生间、电梯机房、计算机机房、监控机房等宜做局部等电位连接. 局部等电位连接进一步消除总等电位连接后沿PEN 线或金属管道传导的危险故障电压, 降低预期接触电压.局部等电位连接对建筑物防雷和电子信息设备的防雷以及其抗干扰也是必不可少的.
5卫生间局部等电位必要性及施工要求
浴室被国际电工标准列为电击危险大的特殊场所, 遭雷击事故也屡屡发生, 为此浴室内要求作局部等电位连接.洗浴时人体皮肤潮湿,阻抗下降,沿金属管道传导来的较小电压即可引起电击伤亡事故,卫生间作了等电位连接后,即使设备外壳的电位远高于地电位,但由于人体可能触及到的金属物体处于相同电位.因此人不会受到电击。
卫生间局部等电位联结施工时应注意:①卫生间等电位联结先应采用黄绿相间的铜质导线,导线面积不小于4mm2;②卫生间内的金属管道的连接处一般不需加跨接线,若发现导通不良时,应作跨接;③当卫生间内的水管是塑料管或包塑料金属管时,等电位跨接线可接在自来水龙头上;采用金属水管时,跨接线直接接在水管上。④等电位联结的端子板采用螺栓联结,螺栓、垫圈、螺母等应使用热镀锌产品。⑤暗敷设的金属管道与抱箍接触处的接触表面刮拭干净,并在抱箍与金属管道的接触面上,涂以电力复合酯(导电膏),以增加导电性能,抱箍应使用镀锌产品;⑥卫生间如没有引入PE线,卫生间内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。如果卫生间装有插座,已经引入了PE线,局部等电位联结则必须与该PE线相连。
等电位联结安装完毕后,应进行导通性测试,测试用电源可采用空载电压4~24V直流或交流电源,测试电流不小于0.2A,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未端之间的电阻不大于3Ω,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。
6小结
建筑物的接地和等电位联结既相互联系,又有区别,对住宅建筑物、设备及人身的安全起到重要作用,卫生间局部等电位联结是一个不可忽视的细节,应引起我们的重视。建筑电气设计人员和相关施工人员应履行其职,相关验收人员应该认真把关,为住宅居民的安全做好各自应该做的工作。
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