電氣及儀表安裝工程等電位安裝研究

摘要：隨著科技發展，現代工業、民用、醫療等各行業投入大量電氣設備及儀表的使用，傳動、自動化、供配電、消防、監控等各系統在使用過程中起到了舉足輕重的作用。隨著電氣技術不斷地發展和更新，電氣設備施工使用觸電事故也層出不窮，電氣安全成為大家關注焦點。而分析觸電事故的原因，等電位首當其沖。為此，國際上推廣等電位連接。

關鍵詞：等電位連接 電氣安裝工程

近來，國內很多的設計單位在項目防雷接地系統設計標準逐步與國際接軌（譬如IEC），其中，以等電位設計尤為突出，等電位連接能有效的降低接觸電壓、預防間接接觸電擊、以及電磁干擾。有的國家把等電位連接視為竣工驗收一項標準來執行。隨著國內建筑業的發展及設計標準的日益規范，隨著電子技術的飛速發展，設計者們對于等電位連接的認識也有了很大的提高，等電位的使用更為廣泛的應用到項目當中。在此，談談對等電位連接的認識。

1 等電位的實際應用

邯鋼二冷軋酸再生工程，歸屬化工項目，車間內存在大規模的易燃易爆氣體管道，漏電發生率遠高于其他區域，所以等電位連接的設計及應用極為廣泛，其中包括鹽酸、氧氣、煤氣等各種介質管道等電位連接；供配電設備等電位接地連接；自動化儀表系統等電位接地連接；主廠房、煙囪等結構防雷等電位連接，在這里，就煤氣管道的等電位連接做一些詳述：①各規格、各走向煤氣管道所有對口法蘭均采用6mm2BV導線做等電位跨接。②各回路煤氣管道均須與等電位箱連接。③等電位箱做接地，與大地等電位。④當煤氣管道距離等電位箱較遠時應與旁側煤氣管道做等電位連接。

按照該等電位連接，當出現漏電、雷擊等突發事件時，由于煤氣管道整個系統均保持個電位（且接地），管道旁側的人或物就避免發生觸電事故；管道煤氣泄漏點也不會因為電火花的產生，而發生爆炸。從而杜絕公共財政產及人身安全的損害。

2 等電位的分類

等電位連接和常規的接地存在從屬歸屬，也可以說接地就屬于等電位連接的一種。按照區域使用類別，等電位分以下三種：

2.1 總等電位連接。一般使用于整個廠房、住宅結構、施工現場等區域，作用是降低建筑物內間接接觸電壓，以及不同金屬部件間的電位差，并能有效的消除自建筑物外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。

2.2 局部等電位連接。局部等電位顧名思義就是使用在一定的場合，因固定的環境或者因素而形成的等電位連接，例如衛生間、水上樂園、噴泉、手術室、農牧場等場所采用。例如醫院手術室，當手術進行時，患者身體處于一個極度虛弱狀況下，承受不了任何外界沖擊，當用電系統出現漏電或者外部系統漏電，電流涌入手術臺，即使再小的電流也會對患者造成致命的傷害，所以手術臺與其它電氣設備的等電位連接必須保證。

2.3 本體等電位連接。本體等電位連接使用范圍較為狹窄，一般如：汽車、飛機、輪船等移動設備、運載危險物資的設備以及與大地（常規等電位體）分開的設備。一般以設備本體為等電位體，利用等電位端子排與設備中的座椅、扶手、門等金屬器物連接，形成整個設備的等電位，以防止雷擊、外在電擊等災害。

3 等電位連接的作用

3.1 等電位連接是防雷措施的一部分，在IEC中有關雷擊的標準已經明確提出。在雷雨天氣，雷擊形成梯度電壓，每一個梯度的電位差可能達到10kV量級，危險極大。在現代電氣設計中，為了防止直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，避免火災、爆炸、生命危險和設備損壞，所以將柱內主筋、建筑物的金屬構架、金屬裝置、電氣裝置（包括弱電系統）以及整個接地系統連接起來，形成一個等電位連接網絡（整個接地系統）。

3.2 防靜電防護。靜電是指分布在電介質表面或體積內，以及在絕緣導體表面處于靜止狀態的電荷。傳送或分離固體絕緣物料、輸送或攪拌粉體物料、流動或沖刷絕緣液體、高速噴射蒸汽或氣體，都會產生和積累危險的靜電。靜電電量雖然不大，但電壓很高，容易產生火花放電，引起火災、爆炸或電擊。等電位連接可以將靜電電荷收集并通過專門接地干線（例如汽車尾部的接地線）傳送到接地網，從而消除和防止靜電危害。

3.3 電磁干擾防護在供電系統故障或直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物形成電磁感應，敏感電子設備處于其中，可以造成數據丟失、系統崩潰等。通常，屏蔽是減少電磁波破壞的基本措施，目前，自動化系統以及控制回路等所用的電纜均采用KVVP或KVVRP系列帶屏蔽電纜。其次就是，要在機房系統分界面做等電位連接，保證所有屏蔽和設備外殼之間實現良好的電氣連接，最大限度減小了電位差，外部電流不能侵入系統，得以有效防護了電磁干擾。保證信號不衰減，保證系統不受侵害。

3.4 接地。現代建筑對接點的要求越來越高，而接地就性質而論，屬于等電位的一個范疇，只是對等電位給了一個限定罷了。若相線發生接地短路，PE線上會產生出的故障電壓，這就是我們常說的“零相漂移”。有接地等電位連接后，與PE線連接的設備外殼及周圍環境的電位都處于零電位，因而不會產生電位差。

4 等電位的測量

等電位連接是一種對人、對設備安全性的保護措施，如要將其通導性進行量化，就只能，目前在國內的設計中，等電位連接導通性的測試，一般都設計在1Ω的左右。在導通性測試中，測試電源可采用空載電壓為4～24V的直流或交流電源，測試電流不小于0.2A，最好用5A的測試電流。目前國外及國內已有專門廠家生產測試等電位連接用的測試儀，用于檢測比較方便。而對于接地類等電位，測量就相對簡單，只是做簡單接地測試即可，滿足各系統設計阻值要求，例如自動化系統、供配電系統、傳動系統。

5 等電位連接安裝

等電位的連接可以參考以下條例：

5.1 國家建筑標準設計圖集《等電位連接安裝》

該圖集對建筑物的等電位連接具體做法作了詳細介紹，并附帶有安裝圖集，當然具體按照項目的具體要求去做。該圖集適用范圍為：一般工業與民用建筑物電氣裝置防間接接觸電擊和防電磁干擾的等電位連接。

5.2 設計院對于特殊建筑、特殊行業、特殊區域等所做等電位設計。

5.3 業主對于等電位系統的附加要求。

5.4 施工用電的等電位安裝應按照現場三級供配電箱的位置進行配置，最好能達到所有一級箱電位相等。一個系統內的三級箱等電位。堅持三相五線制電纜敷設能很好的做到等電位。

6 等電位連接實施過程中應注意的幾個問題

6.1 建筑物每一電源進線都應做總等電位連接，各個總等電位連接端子板應互相連通，電源線的等電位為安全接地，與總等電位連接能有效避免電擊事故，但是不可以與防靜電等電位連接。

6.2 建筑物等電位連接干線應從與接地裝置有不少于2處直接連接的接地干線或總等電位箱引出，等電位連接干線或局部等電位箱間的連接線形成等電位環網，環網應就近與等電位連接干線或局部等電位箱連接，支線間應該并聯連接。

6.3 下列情況下需做輔助等電位連接：電源網絡阻抗過大，使自動切斷電源時間過長，不能滿足防電擊要求時；自TN系統同一配電箱供給固定式和移動式兩種電氣設備，而固定式設備保護電器切斷電源時間不能滿足移動式設備防電擊要求時。

6.4 接地材質的選取很關鍵，一般按照土質進行選擇。

接地極：一般潮濕土壤應選擇AIG防腐蝕接地極或者包鉛接地極，而普通土壤可以選擇裸銅線。

接地干線：一般隱蔽在混凝土內的接地網可以選擇普通鍍鋅鋼材（一般采用扁鋼）。而類似電子類建筑則選擇裸銅線作為接地干線。

接地線：如果是電氣設備，則按照功率參數進行選擇。一般施工過程中是參考進線電源的接地線進行選擇。機械設備則相對簡單，采用6mm2黃綠導線進行連接。儀表則使用2.5mm2黃綠導線即可。

參考文獻：

[1]低壓配電設計規范.（GB50054-95）.

[2]建筑物電氣裝置.（IEC 60364 1977～1996）.

[3]建筑物防雷設計規范.（GB50057-94）2000.

[4]建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范.（GB50303-2002）.

[5]等電位連接安裝.（02D501-2）.