电气及仪表安装工程等电位安装研究

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摘要：随着科技发展，现代工业、民用、医疗等各行业投入大量电气设备及仪表的使用，传动、自动化、供配电、消防、监控等各系统在使用过程中起到了举足轻重的作用。随着电气技术不断地发展和更新，电气设备施工使用触电事故也层出不穷，电气安全成为大家关注焦点。而分析触电事故的原因，等电位首当其冲。为此，国际上推广等电位连接。

关键词：等电位连接 电气安装工程

近来，国内很多的设计单位在项目防雷接地系统设计标准逐步与国际接轨（譬如IEC），其中，以等电位设计尤为突出，等电位连接能有效的降低接触电压、预防间接接触电击、以及电磁干扰。有的国家把等电位连接视为竣工验收一项标准来执行。随着国内建筑业的发展及设计标准的日益规范，随着电子技术的飞速发展，设计者们对于等电位连接的认识也有了很大的提高，等电位的使用更为广泛的应用到项目当中。在此，谈谈对等电位连接的认识。

1 等电位的实际应用

邯钢二冷轧酸再生工程，归属化工项目，车间内存在大规模的易燃易爆气体管道，漏电发生率远高于其他区域，所以等电位连接的设计及应用极为广泛，其中包括盐酸、氧气、煤气等各种介质管道等电位连接；供配电设备等电位接地连接；自动化仪表系统等电位接地连接；主厂房、烟囱等结构防雷等电位连接，在这里，就煤气管道的等电位连接做一些详述：①各规格、各走向煤气管道所有对口法兰均采用6mm2BV导线做等电位跨接。②各回路煤气管道均须与等电位箱连接。③等电位箱做接地，与大地等电位。④当煤气管道距离等电位箱较远时应与旁侧煤气管道做等电位连接。

按照该等电位连接，当出现漏电、雷击等突发事件时，由于煤气管道整个系统均保持个电位（且接地），管道旁侧的人或物就避免发生触电事故；管道煤气泄漏点也不会因为电火花的产生，而发生爆炸。从而杜绝公共财政产及人身安全的损害。

2 等电位的分类

等电位连接和常规的接地存在从属归属，也可以说接地就属于等电位连接的一种。按照区域使用类别，等电位分以下三种：

2.1 总等电位连接。一般使用于整个厂房、住宅结构、施工现场等区域，作用是降低建筑物内间接接触电压，以及不同金属部件间的电位差，并能有效的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。

2.2 局部等电位连接。局部等电位顾名思义就是使用在一定的场合，因固定的环境或者因素而形成的等电位连接，例如卫生间、水上乐园、喷泉、手术室、农牧场等场所采用。例如医院手术室，当手术进行时，患者身体处于一个极度虚弱状况下，承受不了任何外界冲击，当用电系统出现漏电或者外部系统漏电，电流涌入手术台，即使再小的电流也会对患者造成致命的伤害，所以手术台与其它电气设备的等电位连接必须保证。

2.3 本体等电位连接。本体等电位连接使用范围较为狭窄，一般如：汽车、飞机、轮船等移动设备、运载危险物资的设备以及与大地（常规等电位体）分开的设备。一般以设备本体为等电位体，利用等电位端子排与设备中的座椅、扶手、门等金属器物连接，形成整个设备的等电位，以防止雷击、外在电击等灾害。

3 等电位连接的作用

3.1 等电位连接是防雷措施的一部分，在IEC中有关雷击的标准已经明确提出。在雷雨天气，雷击形成梯度电压，每一个梯度的电位差可能达到10kV量级，危险极大。在现代电气设计中，为了防止直击雷、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，所以将柱内主筋、建筑物的金属构架、金属装置、电气装置（包括弱电系统）以及整个接地系统连接起来，形成一个等电位连接网络（整个接地系统）。

3.2 防静电防护。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。等电位连接可以将静电电荷收集并通过专门接地干线（例如汽车尾部的接地线）传送到接地网，从而消除和防止静电危害。

3.3 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，目前，自动化系统以及控制回路等所用的电缆均采用KVVP或KVVRP系列带屏蔽电缆。其次就是，要在机房系统分界面做等电位连接，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。保证信号不衰减，保证系统不受侵害。

3.4 接地。现代建筑对接点的要求越来越高，而接地就性质而论，属于等电位的一个范畴，只是对等电位给了一个限定罢了。若相线发生接地短路，PE线上会产生出的故障电压，这就是我们常说的“零相漂移”。有接地等电位连接后，与PE线连接的设备外壳及周围环境的电位都处于零电位，因而不会产生电位差。

4 等电位的测量

等电位连接是一种对人、对设备安全性的保护措施，如要将其通导性进行量化，就只能，目前在国内的设计中，等电位连接导通性的测试，一般都设计在1Ω的左右。在导通性测试中，测试电源可采用空载电压为4～24V的直流或交流电源，测试电流不小于0.2A，最好用5A的测试电流。目前国外及国内已有专门厂家生产测试等电位连接用的测试仪，用于检测比较方便。而对于接地类等电位，测量就相对简单，只是做简单接地测试即可，满足各系统设计阻值要求，例如自动化系统、供配电系统、传动系统。

5 等电位连接安装

等电位的连接可以参考以下条例：

5.1 国家建筑标准设计图集《等电位连接安装》

该图集对建筑物的等电位连接具体做法作了详细介绍，并附带有安装图集，当然具体按照项目的具体要求去做。该图集适用范围为：一般工业与民用建筑物电气装置防间接接触电击和防电磁干扰的等电位连接。

5.2 设计院对于特殊建筑、特殊行业、特殊区域等所做等电位设计。

5.3 业主对于等电位系统的附加要求。

5.4 施工用电的等电位安装应按照现场三级供配电箱的位置进行配置，最好能达到所有一级箱电位相等。一个系统内的三级箱等电位。坚持三相五线制电缆敷设能很好的做到等电位。

6 等电位连接实施过程中应注意的几个问题

6.1 建筑物每一电源进线都应做总等电位连接，各个总等电位连接端子板应互相连通，电源线的等电位为安全接地，与总等电位连接能有效避免电击事故，但是不可以与防静电等电位连接。

6.2 建筑物等电位连接干线应从与接地装置有不少于2处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位连接干线或局部等电位箱间的连接线形成等电位环网，环网应就近与等电位连接干线或局部等电位箱连接，支线间应该并联连接。

6.3 下列情况下需做辅助等电位连接：电源网络阻抗过大，使自动切断电源时间过长，不能满足防电击要求时；自TN系统同一配电箱供给固定式和移动式两种电气设备，而固定式设备保护电器切断电源时间不能满足移动式设备防电击要求时。

6.4 接地材质的选取很关键，一般按照土质进行选择。

接地极：一般潮湿土壤应选择AIG防腐蚀接地极或者包铅接地极，而普通土壤可以选择裸铜线。

接地干线：一般隐蔽在混凝土内的接地网可以选择普通镀锌钢材（一般采用扁钢）。而类似电子类建筑则选择裸铜线作为接地干线。

接地线：如果是电气设备，则按照功率参数进行选择。一般施工过程中是参考进线电源的接地线进行选择。机械设备则相对简单，采用6mm2黄绿导线进行连接。仪表则使用2.5mm2黄绿导线即可。

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]等电位连接安装.（02D501-2）.