现代住宅装修与等电位联结

1、现代住宅装修与等电位联结山西鸿腾实业股份有限公司 预评电气工程师论文黄海鹏摘要：住宅楼的安全用电是关系到住户的生命和财产安全保证，采用总等电位联结和局部电位联结是很重要的措施。IEC标准把等电位联结作为电气装置最基本的保护，我国关于电气装置设计规范已将建筑物内作等电位联结规定为强制性的安全措施，室内冒出一段黄绿相间的等电位联结线影响美观，其中可能存在习惯的因素，电气设备的电源插头线也暴露在外，但未闻有人说它不美观。电气安全有时是与美观有矛盾的，但权衡轻重，安全是第一位的。在发达国家一个旅客如果发现旅馆浴室内冒出黄绿相间的电线，他会产生安全感而不以为疵。如果不出现这黄绿相间电线，他倒可能感到岌岌

2、可危而另觅安全住处。关键字：等电位，作用，卫生间局部等电位连接，具体做法，测试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”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，特别是雷电电磁干扰，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，GB500961999住宅设计规范652规定：住宅供电系统应采用TT、TNcs或TNs接地制式，并进行总等电位联结；卫生间宜作局部等电位联结。对等电位联结的认识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

3、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。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之分。1、总等电位联结(MEB)是将建筑物内的下列导电部分汇接到进线配电箱近旁的接地母排(总接地端子板)上而互相联结： 进线配电箱的PE（PEN）母排；自接地极引来的接地干线（如需要）；建筑物内的公用设施金属管道，如煤气管道、上下水管道，以及暖气、空调等的干管；建筑物的金属结构；钢筋混凝土内的钢筋网;当有人工接地装置,也包括其接地极引线(接地母线)。2、局部等电位联结(LEB)是在建筑物内的局部范围内按总等电位联结的要求再做一次等电位联结。在住宅设计规范中就明确规定

4、卫生间宜作局部等电位联结，在民用建筑电气设计规范中也对在装有澡盆和淋浴盆的场所，作出了除采取总等电位联结外，尚应进行辅助等电位联结的规定，但我们应充分认识到这些场所的电气危险性和实施局部等电位联结的重要性。3、辅助等电位联结(SEB)是在伸臂范围内有可能出现危险电位差的可同时接触的电气设备之间或电气设备与装置外可导电部分(如金属管道、金属结构件)之间直接用导体作联结,。二、等电位联结的作用1、总等电位联结（MEB）的作用：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。

5、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（MEB），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。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沿电气线路和各种金属管道窜入的危险故障电压易导致人身电击或电气火灾事故，建筑物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。2、局部等电位（LEB）联结的作用：局部等电位（LEB）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

6、，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。3、辅助等电位联结（SEB）的作用：辅助等电位联结（SEB）是在相临导电部分间，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。住宅楼内做等电位重要性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

7、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EC60364441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。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

8、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。I在卫生间内作“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。人体触及带电体时会导致点击，点击电流的大小由接触电压和人体阻抗所决定。我国对安全电压作如下规定，在状况1（干燥或潮湿的区域、干燥的皮肤、高电阻地面）下为50V；状况2（潮湿的区域、潮湿的皮肤、低电阻地面）下为24V状况3指当人浸入水中时，皮肤电阻和水电阻可忽略不计，此时的安全电压IEC未作规定，但在编制说明中提出：例如不超过12V。我国亦未作规定，日本则定为2.5V。在状况1或状况2下，人体触及电源的N线是

9、没有危险的，此时的N线和PE线之间的电压即使超过15V（通常可达10V左右）也没有危险，但在状况3的情况下，人触及N线也存在点击死亡的可能性。例如某电器设备的N线碰壳，此时该电器设备仍能正常工作，因此难以发现N线碰壳。若改电气设备的外壳与浴室水管相碰，人在浴缸内洗澡，浴缸的排水管处于地电位，进水管和N线的电位相同，两者的电位差远大于2.5V，甚至超过12V，此时人坐在浴缸里触及进水管，就有生命危险。如果吧卫生间内所有的金属体联成一体，就不存在电位差了，从而避免点击的可能。室内等电位连接做法 1、金属管道的连接一般不需要加跨接线。    2、给水

10、系统水表需加接跨接线。    3、装有金属外壳排风机，空调器的金属门、窗框或靠近电源插座的金属门、窗框以及距外露可导电部分伸臂范围内的金属栏杆，无花龙骨等金属体需作等电位联结。    4、为避免用煤气管道作接地极，煤气管入户后应插入绝缘段，以与户外埋地煤气管隔离。为防雷电流在煤气管道内产生电火花，在此绝缘段两端应跨接火花放电间撩(具体由煤气公司确定选型与安装)。    5、一般场所离人站立处不超过10m的距离内如有地下金属管道或结构即可认为满足地面等电位的要求，否则应在地下加

11、埋等电位带。    6、等电位联结内各联结导体间连接可采用焊接，也可采用螺栓连接或熔接。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。    7、等电位联结线可采用BV-4mm2塑料绝缘铜导线穿塑料管暗敷，也可采用-20×4镀锌扁钢或8镀锌圆钢暗敷。等电位联结用螺栓、垫圈、螺母等应选行热镀锌处理。等电位联结端子板截面不得小于等电位联结线的截面。8、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424V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

12、管道等金属体未端之间的电阻不大于3，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。 等电位联结比接地更有效地降低接触电压在图1中电源处设有系统接地，其接地电阻为R1; 设备外壳经保护线（PE线）接地，其接地电阻为R2 ，如发生设备绝缘损坏接地故障时，将有一接地故障电流Id 经R1 ，R2 返回电源，设备外壳对地电压也即 人体接触电压为：UC Id（R1ZPE）这一电压降对人构成威胁，其电压的大小取决于设备保护接地的好坏，在极限的状况下，保护接地开路或根本没做接地时，人体接触电压为：UC220V， 当人触及该外壳则发生电击。致命的危险很大。图1 不作等电位联结系统在用电端作等

13、电位联结，如图2中划线所示。这时如发生设备绝缘损坏接地故障，因人体出于等电位面上，接触电压仅为Uc Id·ZPE与图1相比。接地阻R1 的值在欧数量级，而ZPE得值则在毫欧数量级，显然UcUC 这说明作了等电位联结的防电击效果远远优于通常的接地。图2 作等电位联结系统3 等电位联结可消除TN系统沿线路传导故障电压引起的电击事故等电位联结另一个重要作用是它可以清除常用的TN系统内沿PEN线和PE线传导的故障电压引起的电气事故。图3所示为TNC-S系统，它所供电的电气设备有在建筑物内的，也有在建筑物外的。如果电源线路的相线发生接大地的故障，例如相线坠入水中或和大地连接良好的金属构架相接处

14、，则其接地故障电流Id将经故障点接地电阻R3 和电源处系统接地的接地电阻R1 返回电源。因受此两接地电阻的限制，Id 值一般不过20A。往往发生这种故障时电源端是不会跳闸的。如图3所示，这时电源中性点电位升高U1Id·R1 此Uf 常超过接触电压限值50V，它沿PEN线和PE线在全TN系统内传导。图3中的户外设备外壳因接PE线而带Uf电压，而设备所在位置的地面电位则为0V，当U，大于50V时易引起电击事故。即使在设备处打接地极作重复接地也常不起作用，因接地极通过故障电流时总会产生电压降而带对地电位。这也就是时常发生的街上路灯、广告牌等电击伤人事故的起因。图3 作等电位联结的TN系统另

15、外，当雷电波由供电线路导人经接地极，泄人大地时，在其接地电阻上所产生的残压同样会使电源中性点电位升高，其危害情形同上所述。但在同样的故障情况下，作等电位联结的建筑物内却不会发生此类伤人事故。这是因为建筑物内的PEN线、PE线、设备外壳和建筑物的地下钢筋、金属管道等都通过总等电位联结而处在同一电位上（此电位可能高于地电位），建筑物内不会出现电位差，自然无从发生电击事故。总等电位联结能有效地消除TN系统沿PEN线、PE线传导来的故障电压（也包括沿其他金属管道传导来的故障电压）引起的电击事故，所以它对TN系统电气装置尤为重要。卫生间局部等电位连接做法1.在进行卫生间内局部等电位联结时，应将金属给排水

16、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；2.金属地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立之物不作连接。当给排水管、浴盆为非金属材料时不作连接。3.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；4.等电位联结线采用BVRl X 4平方毫米导线在地面内和墙内穿塑料管暗敷，等电位端子板与墙内或地面内的钢筋网采用-25x4扁钢连。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；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。5.具

17、体联结点为：卫生间内的备用插座、电热水器插座、热水器插座和洁身器插座的PE线、镜前灯的PE线、金属浴缸的预留接线盒、金属吊顶骨架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。等电位联结的测试： 在等电位联结导通性的测试中，提出了 3 Q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

18、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3 Q 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 424 V的直流或交流电源 ，测试电流不小于 02 A，最好用 5 A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式(1)进行校验允许持续接触电压限值 (一 般场所内为交流 50 V或直流 120 V，潮湿场所为交流25 V或直流60 V)。例如采用整定值为20 A的断路器 ，其瞬动电流脱扣器整定电流为200 A，则la=13 x 200=260 A，一般场所 内 Ul=50 V，RUlla=50260=0.19 Q。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