谈建筑物等电位联结

摘要：目前，我国许多新修订的规范、标准逐步同国际电工标准（ＩＥＣ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，这些年来，随着电子技术的飞速发展，特别是信息技术的迅猛发展，对防雷、接地、等电位有了更高的要求，在此，结合新的标准图集（图集号是０２Ｄ５０１－２）及施工经验谈谈对等电位联结的认识。

关键词：电气设计、设计、电气工程

Abstract: At present, many new revised standard specification. Our country is gradually with international electrical standard (IEC standard). Equipotent bonding can reduce the contact voltage, protection against indirect contact shocks and electromagnetic interference, especially the lightning electromagnetic interference, in the electrical design, is a kind of effective safety measures, has been adopted by many countries in the world. Our equal potential connection role in understanding has made considerable progress, these years, with the rapid development of electronic technology, especially the rapid development of information technology, the lightning protection, grounding, equipotent have higher requirements, then, combined with the standard atlas new (set number is 02D501 2) understanding and construction experience to talk about equal potential connection.

Keywords:Design, electrical design, electrical engineering

中图分类号：F407.6文献标示码：A文章编号：

在电气安全技术不断地发展和更新的进程中，大量电气事故是由过大的电位差引起的，为防止因此而导致的种种电气事故，20世纪60年代起，国际上开始推广等电位联结安全技术的应用。建筑物尤其是住宅楼的安全用电是关系到人们生命财产安全的无比重要的大事，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是十分必要的，我们所熟悉的安全接地也属于等电位联结，因此IEC标准把等电位联结作为电气装置最基本的保护。近几年来，我国也非常重视这一问题，2002年建设部实行了新的《等电位联结安装》（02D501-2）标准设计图集，详尽介绍了设计、施工的具体方法及质量检验标准等，在新的《住宅设计规范》（GD50096-1999）中也做了有关规定。在此，结合新的标准图集、安装验收规范和我自己这几年来的专业经验，谈谈对“建筑物等电位联结”这一重要措施的理解和认识。

首先谈谈等电位联结的概念，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，以减小其间的电位差。

接下来谈谈等电位联结作用和分类。

一、等电位联结主要是起到了各种保护作用：

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差，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。

二、等电位联结基本分为总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。

1、总等电位联结：在进户端将公共金属管道、配电设备PE干线、建筑物金属结构、防雷装置和接地干线用导线联结贯通并汇集到总等电位端子板，此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。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容易导致人身电击或电气火灾事故，建筑物内做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、局部等电位联结：是在卫生间、浴室、水房等潮湿场所局部范围内所进行的等电位联结，即在以上场所内将各种金属管道、结构中的钢筋以及PE保护线和用电设备外壳用镀锌扁钢或铜芯导线联结并汇集到局部等电位端子板（LEB）。卫生间一般都装有澡盆或淋浴盆，因此卫生间发生电击的可能性很大，卫生间屡有洗澡遭电击事故发生，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，沿金属管道导入卫生间的一、二十伏电压即足以使人发生心室纤维颤动而致死，为此，在卫生间作局部等电位联结有助于减少电位差，有效的保证人身安全，这是非常值得的。

3、辅助等电位联结：辅助等电位联结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。

由于等电位联结是近年来电气专业新诞生或者说是新引进的概念，所以可能还没有被所有从事专业的人员接受或足够重视，也由于知识、经验等方面的差异，对等电位联结也存在着不同的理解和分歧，接下来再谈谈我对等电位联结重要性和实施当中可能存在的主要问题的认识。

等电位联结的重要性（以住宅建筑为典型）：

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。因此国际电工标准和发达国家电气标准以及我国电气标准都将等电位联结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比较大的特殊场所。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局部区域内的等电位联结。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。

目前等电位联结在实施中存在的主要问题：

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，不存在什么困难和理解方面的差异。而在我国则困难重重，除技术上尚未完全吃透和明晰的原因外，规范、定额和附件生产的不协调、不配套也在客观上造成了很多困难。例如，设计规范虽有等电位联结的要求，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。我参与的工程中就有原本设计了浴室局部等电位联结，但因没有严格的验收要求，使建设单位考虑节约成本后取消了安装。这说明等电位联结在很多人意识中还属于一种“形式”或是“鸡肋”概念，自然也就得不到应有的重视。

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，2002年我国又颁布了国家标准图集《等电位联结安装》（02D501-2），便于广大电气设计和施工相关人员了解和实施。但是，我在实际工程和学习探讨过程中发现，工程设计、施工人员对此技术尚未吃透或误理解、不重视的现象，可以说较为普遍。一些有丰富施工经验的人员由于对“等电位联结”这一新概念不甚理解，往往将之与自己所熟知的建筑物保护接地相混淆，认为既然建筑物设计了接地系统，等电位联结也就是可有可无了。我所接触过的一部分年长的专业施工人员甚至是监理人员，都曾经认为现在的等电位联结就是原先的保护接地，只是相同概念不同名称而已，做法也都以自己保护接地的安装经验为要求，所以这种主观上的“经验主义”和“想当然”，也在一定程度上阻碍了“等电位联结”在人们意识里的发展。

3、附件产品不配套：

我国至今尚未见普遍的用于等电位联结的端子板，嵌埋箱以及连接金具器件等产品供应市场，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，往往也达不到应有的效果。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不符合规范而无人问津的。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。另一方面，现在住宅建筑工程大部分是毛坯房或者粗装修交用，卫生间和浴室因不安装设备，施工人员只是预留局部等电位端子板而不做任何连接，之后装修人员安装具体设备时，因没有配套连接端子，且为了外部美观，往往也不做等电位联结，甚至是将预留端子板封死或拆除，如此一来，等电位联结设计就成了一种用于应付审图及工程验收的形式。

最后简单分析一下等电位联结和保护接地的联系与区别：

很多专业人员不能分清等电位联结和保护接地的区别，或者把二者混为一谈，所以在此要特别谈一下我的认识。我认为，保护接地意在与地的连接，只要把需要做保护的设备与地做可靠连接就可以了，逻辑上也就是把大地作为标准电位，而所有设备与大地有着相等的电位；而等电位联结注重“等”字，只要需要做联结的设备是相等电位就可以，并不是要求必须与大地是相等电位，尤其是局部等电位联结，突出了局部区域内的相等电位，则更能说明这一点。

综上所述，建筑物的等电位联结是建筑电气安全技术方面头等重要的事情，电气技术已经是现今生活不可或缺的重要元素，而在用电同时更要注重安全使用和减少隐患。另一方面，等电位联结在我国来说还是个新型概念，在设计、安装、相关配套设备的生产等领域还有待进一步推广和深入研究，使之更好的服务于能源和科技的现代化生活。

参考文献

1 《低压配电设计规范》（GB50054-95）

2 《建筑物电气装置》（IEC 60364 1977~1996）

3 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94） 2000

4 《建筑电气安装工程施工质量验收规范》 （GB50303-2002）

5 《等电位联结安装》（02D501-2）