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等电位连接器在建筑物中的作用

发布时间:2017-05-11  

等电位连接是综合防雷系统中的最重要的一项基本措施。GB50057—94里强调了等电位连接在内部防雷中的作用,等电位连接是为减小在需要防雷的空间内发生火灾、爆炸、生命危险的一项很重要的措施,特别是在建筑物防雷空间内防发生生命危险的最重要的措施。另外,新的标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343—2004又重新强调了等电位连接的重要地位,规定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,这就又赋予等电位连接的强制性条文的性质,可见等电位连接在建筑物防雷系统中的重要作用。但是很多工程的设计和施工并不强调等电位连接的作用,特别是大部分新建建筑物的图纸中都没有等电位这一项,或者等电位设置不完善,比如实际的设计很少有卫生间的等电位,还有防雷检查中往往忽视等电位端子的检查。因此在本文中,简要的阐述一下等电位连接在建筑物中的设置及重要作用。


1总等电位连接和局部等电位连接
1.1总等电位连接
等电位设置主要是在雷电防护区的交接处,首先,在直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZA)的界面处设置总等电位连接端。
一般建筑物的总等电位连接都设在配电箱的附近各种导体管件进入建筑物的入口处。
总等电位连接主要有以下导体:①PE、PEN干线;②电气装置接地极的接地干线;③建筑物的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道;④条件许可的建筑物金属构件等导体。
注意等电位连接中的金属管道连接处应可靠的连通导电。
总等电位连接以提高地电位和均衡电位来降低接触电压,它不是一项可有可无的电气安全措施。IEC标准和一些技术先进国家的电气规范都将总等电位连接列为接地故障保护的基本条件。
1.2局部等电位连接
当电气装置或电气装置的某一部分的接地故障保护不能满足切断故障回路的时间要求时,尚应在局部范围内做局部等电位连接。
2建筑物室内的等电位连接
2.1内部导电部件的等电位连接
等电位连接不仅仅针对雷电暂态过电压的,还包括其它如工作过电压、操作过电压等暂态过电压的防护,特别是在有过电压的瞬间对人身和设备的安全防护。因此,有必要将建筑物内的设备外壳、水管、暖气片、金属梯、金属构架和其他金属外露部分与共用接地系统做等电位连接,而且要注意,绝不能因检修等原因切断这些连接。此外,对燃气管道,只在进入建筑物处与接地系统相连,在每个接头处要有辅助跨接线。因为燃气管道本身不容许有多个接地连接,使其成为接地系统的一部分。
2.2信息系统的等电位连接
对信息系统的各个外露可导电部件应建立等电位连接网络,并与共用接地系统相连,接至共用接地系统的等电位连接网络有两种结构:
S型(星型)结构和M型(网格型)结构。
(1)对于工作频率小于0.1MHZ的电子设备,一般采用S型(星型)结构仅通过一点与共用接地系统连接,形成Ss等电位连接网络。并且其他金属部件应与共用接地系统有足够的绝缘。不论是雷电有关的低频电流还是信息系统内部的低频干扰源都不能产生地电流。
(2)对于频率大于10MHZ的电路,一般采用M型(网格型)结构通过多点接至共用接地系统,从而构成Mm等电位连接网络。
(3)对复杂的信息系统,可采用两种结构结合的等电位连接网络。一个S型局部等电位连接网络可与一个M型网状结构组合在一起;此外,一个M型等电位连接网络可在接地基准点与共用接地系统相连。
2.3卫生间的等电位连接
(1)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。浴室等电位连接,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伤或电死。在特殊情况时十几伏的电压也是非常危险的,尤其是在洗澡时人的身体是湿的,电阻降低,如果一旦浴室的电器漏电,哪怕是很低的电压、很小的电流也会危及生命。这时候如果浴室里做了等电位连接,各处电位相等,就可以极大地避免电的伤害。
另外等电位连接和漏电保护器在保护人身安全方面是各司其职,不能相互代替———当漏电保护器因各种因素无法对电位升高进行切断时,就可通过等电位连接措施来弥补。
(2)在《民用建筑电气设计规范》中对于“三级及以上的旅馆及高级住宅和公寓及商业浴室”提出了严格的保障措施。对一般性旅馆和住宅提出参照有关条款的要求。
(3)因此,需要在卫生间设置局部等电位连接端子,将澡盆、淋浴盆和马桶等设备连接起来,以加强由于身体电阻降低和身体接触地电位而增加电击危险的安全保护。
3各楼层的等电位连接
将每个楼层的等电位连接与建筑物内的主钢筋相连,并在每个房间或区域设置接地端子,由于每层的所有接地端子彼此相连,而且又与建筑物主钢筋相连,这就使每个楼层成了等电位面。再将建筑物所有接地极、接地端子连接形成等电位空间。最后,屋顶上的设备和避雷针等与避雷带连接形成屋面上的等电位。
4等电位连接与共用接地是分不开的
4.1接地网的等电位连接
在某中意义上说,建筑物的共用接地系统在大范围内即为等电位连接,比如我们常见的计算机房的工作接地、静电接地、屏蔽接地和防雷接地等采用同一接地系统的原理就是避免各接地间产生的瞬态过电压差对设备造成影响。因此,钢筋混凝土结构建筑物利用基础钢筋网做接地体,一般要围绕建筑物四周增设环形接地体,并与建筑物被柱内用作引下线的柱筋焊接,这样就大大降低了接地网由于雷电流造成地电位不均衡的概率。
4.2等电位连接的两种型式
(1)如果建筑物的供电制式是TN-S系统时,电子系统的接地是共用接地系统,电子设备各类接地系统之间不用加装SPD,采用直接等电位连接。
(2)若电子设备采用独立接地极,或者随采用共用接地系统,但要求单点接地,设备处各接地系统需要绝缘,不能做直接等电位连接时,为防止不同的地电位浪涌过电压对电子设备造成损害,需在不同的接地系统端子间加装SPD,以达到间接等电位连接。
(3)电力线路必须直接或间接进行等电位连接。保护地线PE、PEN可直接与等电位连接端子相连,三路相线通过电源SPD与等电位端子形成间接等电位连接。
5结论
总之,楼层下部有接地网,楼层里有等电位均压网,楼顶物体与避雷装置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,人和设备在此环境中绝无雷击危险。因此,等电位连接在建筑物及其电子信息系统是最重要的一项电气安全措施,各地气象主管机构和建设主管部门必须加强新建建筑物中等电位连接一项的审核力度。




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