建筑物内电气安全设计问题的探讨

【摘要】 在生产和生活中电气设备与人们息息相关，家用电器也不断增多，一时一刻都离不开对电的依赖，因此建筑物内电气安全设计就显得非常重要。等电位连接是接地故障保护实现安全要求的不可缺少的基本条件，并对防雷、电子信息系统都有保护作用。

【关键词】 电气安全；设备；防雷；接地保护；等电位联结

【中图分类号】 TU511 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123（2011）02-103-02

Building design issues of electrical safety

【Abstract】 Electric equipment is closely related with people in our daily life and industry production, and people can not leave it

for a single moment. With household appliances increasing all the time, therefore，Electrical Safety Design appears to be very important

in the buildings. Equipotential bonding is the indispensable basic conditions for Ground fault protection to achieve security requirements，

and it also have a significant protective effects on lightning protection and the electronic information system.

【Key words】 Electrical Safety； Facility； Lightning Protection； Ground Protection； Equipotential Bonding

在生产和生活中，电气设备与人们息息相关，一时一刻都离不开对电的依赖。由于电气设备的使用不当，绝缘老化，保护配置不完整、不到位引起的火灾、人身电击等事故给人们造成的重大损失，使人们进一步认识到，在使用电器时，不仅要正确地操作，而且要防范电器事故的发生，其中最常见的电气故障是接地故障，当电气系统的相线接地，会造成两种基本后果，电弧起火和触电危险。电气系统的接地故障保护是电气安全中最重要的保护之一，在电气系统建立之初，就要做好接地保护，发生故障，及时切断电源，达到安全的目的。

等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。本论文针对建筑物内的电位连接中的问题展开讨论，以期获得可供指导的等电位连接方法，并和同行共享。

1等电位连接概述

1.1对建筑物来说除建筑物本身的梁、柱、墙及楼板内的结构钢筋要互相连接外，建筑物内部以及附近的所有金属物，如大型金属机械设备、电气设备、各种电机外壳及其互相连通的金属管线路、自来水管、煤气管，以及其它大型埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统（包括变压器）的零线、建筑物的接地线等，统统用电气连接的方法直接连接起来，使整座建筑物成为一个良好的等电位体，可以有效地防止建筑物内各部件高电位差的反击及电气火灾和爆炸等事故。

1.2从外界进入建筑物的电力线、电话线、电视信号线、电子计算机信号传输线在合适的位置上都要接上相应的电涌保护器(SPD),并且SPD的接地端要与建筑物的防雷接地装置直接进行电气连接，雷击时使之实现瞬态等电位。也就是当从外界电源和信号线上导入危险的雷电浪涌时，SPD就会被击穿短路将雷电引导入地，从而保护电气设备。

GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中规定：等电位连接，系设备和装置外露可导电部分的电位基本相等的电气连接；需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施;电子信息系统的机房应设等电位连接网络；电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。

2等电位连接问题探讨

2.1等电位连接的安装。

2.1.1总等电位连接。总等电位连接的作用在于降低建筑物内间接接触电击的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连接端子板将下列导电部分互相连通：①进线配电箱的PE(PEN)母排；②公用设施的金属管道，如上下水、热力、煤气等管道；③如果可能，应包括建筑物金属结构；④做人工接地，也包括其接地极引线。

建筑物每一电源进线都应做等电位连接，各个总等电位连接端子板应互相连通。

2.1.2辅助等电位连接。将两导电部分用导线直接做等电位连接，使故障接触电压降至接触电压限值以下，称作辅助等电位连接。下列情况需做辅助等电位连接：①电源网络阻抗过大，是自动切断电源时间过长，不能满足防电击要求时；②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障电器切断电源时间不能满足移动式设备防电击要求时；③为满足浴室、游泳池、医院手术室等场所对电击特殊要求时。

2.1.3局部等电位连接。当需要在一局部场所范围内做多个等电位连接时，可通过局部等电位连接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连接，被称作局部等电位连接，主要包括：①PE母线或PE干线；②公用设施的金属管道；③如果可能，包括建筑物金属结构。

2.2防雷工程中的等电位连接。

2.2.1利用建筑物本身的钢筋作为防雷装置，与大楼内外的各种外露的大金属物体（暖气、煤气、自来水管道玻璃墙幕等）做可靠的电气连接（等电位连接），且引下线越多越好。引下线越多，相对流经各条引下线的雷电流就越小，相应地减小了各条引下线周围产生的电磁感应强度。同样，雷电流的减小，也使得引下线上可能产生反击的瞬间电压值降低。

2.2.2利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线，圈梁的主筋作水平均压环（其主要作用是将各引下线在水平方向上做等电位连接），钢构架和混凝土的钢筋应互相连接，形成一个大的法拉第等势体，水平均压环垂直距离越小越好。水平均压环既可以防侧击雷，又起着均衡各层内电位的作用：①均衡了引下线流过不同强度的雷电流而产生的电位差；②均衡了因各条引下线及金属管道存在分布参数而感应生成的雷电高压。

2.2.3高于滚球半径（………）高度外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置等电位连接。

2.2.4天面上所有可能遭受雷击的金属装置，应就近与避雷带、避雷网格进行等电位连接。

2.3接地中的等电位连接。

2.3.1由于一般建筑物都把接闪器装在建筑物的顶层或制高点，并且利用建筑物的钢筋作为引下线，所以实际上是通信系统接地、电力工作接地、安全接地、防雷接地8大系统工地。

2.3.2大楼的基础宜作为大楼地网的主要组成部分。在基础承台，应将桩筋、柱筋、梁筋都焊接连通。在离大楼基础约5m处沿基础四周一环形接地体互连。大楼外侧每个立柱主钢筋在地下0.7m处均与环形接地体相连。

2.3.3地网应与附近地下的各种金属管道、金属构件在地下连接。

2.3.4各防雷区间的等电位连接带应以最短的途径连接到地网上。

3结语

等电位连接是接地故障保护实现安全要求的不可缺少的基本条件，并对防雷、电子信息系统都有保护作用。因此，工程设计中，做好建筑物总等电位连接并通过验算做辅助和局部等电位连接，对供电系统接地故障保护至关重要。

参考文献

1《民用建筑电气设计规范》.JGJ16.2008

2《建筑物防雷设计规范》.GB50057~94.2000

3《建筑物电子信息系统防雷技术规范》.GB50343.2004

4《全国民用建筑工程设计技术措施》.2009