試議接地與等電位聯結

姜秀娟　韓富強　張錫興

摘要：簡要介紹了重復接地和等電位聯結的概念，指出重復接地和等電位聯結在建筑供電設計和低壓配電中都具有保護性和功能性作用，可以有效降低接觸電壓、消除外部竄入建筑物故障電壓的作用。因而，在工程設計中應當重視等電位聯結的概念、作用和等電位聯結的工程作法及注意事項，以更好的解決施工問題。

關鍵詞：重復接地；等電位聯結；建筑供電；接觸電壓：故障電壓

0引言

隨著國民經濟的發展和科技水平的進步，電氣設備和裝置開始大量出現在我們日常的生產生活中，電擊事故也越來越頻繁的發生。每年我們國家發生的大量觸電死亡事故都是由于過大的電位差所導致，在建筑電氣設計中習慣地要求低壓電源進線需進行接地，并要求接地電阻不大于多少Ω，以保安全。但一些發達國家幾十年來早已很少提這些要求，他們重視的是等電位聯結的設置。這一差異充分說明這些年來我們對外交流溝通不夠，信息閉塞導致我國建筑電氣技術過時落后的現狀。電氣裝置的事故或不正常現象每因過大的電位差而引起，等電位聯結的作用就是消除或減小過大的電位差，以保障人身和財產安全，并使電氣裝置正常實現其功能。

1重復接地和等電位聯結的概念

重復接地是指在變壓器中性點直接接地的低壓供電系統中，在供電線路的干線、支線終端及沿線，或引入建筑物處，N線一次或多次與大地通過接地裝置再次聯結。等電位聯結是把建筑物金屬構件，如混凝土內的鋼筋、自來水管、煤氣管及其他金屬管道、基礎金屬物和其他大型的埋地金屬物、電纜金屬屏蔽層、電力系統的N線、建筑物的接地線統一用電氣聯結的方法聯結起來（焊接或者可靠的導電聯結），使整座建筑物成為一個良好的等電位體。

2重復接地和等電位聯結的保護性作用

2.1減小接觸電壓

過去的作法是凡電氣裝置都要打人工接地極，將設備的金屬外殼接地或重復接地。按照等電位理論，接地極不過是以地電位作為參考電位的一種等電位聯結，在許多情況下它并非等電位聯結的最好形式，因它并不能最大限度地防范人身電擊事故。

例如，在圖1（a）中，電源處作有系統接地，其接地電阻為R_b，但建筑物內電氣設備未做等電位聯結。當設備損壞時，其外殼將對地帶220V的U₀相電壓，此為接觸電壓U₀=220V，人體觸及該外殼時電擊致死的危險很大。在圖1（b）中設備外殼經保護線接地，即與地做了等電位聯結，其接地電阻為R₀，如發生上述接地故障，將有一接地故障電流I_d經R_a、R_b返回電源，設備外殼對地電壓也即人體接觸電壓將自220V降為I_d（R_a+R_pe，Id還能使線路上的保護電器切斷電源。對比圖1（a），電極致死的危險大大減少。如果建筑物電源進線處將PE母排（它與建筑物內所有電氣設備的金屬外殼相連通）通過其旁的接地母排與建筑物內的各種金屬管道、結構相聯結。當設備發生故障，因人體處于等電位面上，與圖1（b）相比接觸電壓僅為，接地電阻R_a以若干歐姆計，顯然遠大于，這說明總電位聯接的防電擊效果要遠優于通常的接地極。

2.2消除外部竄入建筑物故障電壓

等電位聯接還有一個重要作用，其能夠清除TN系統內沿PEN線和PE線傳導的故障電壓而引起的電氣事故。本文以某一個TN-C-S系統供電為例，該設備在建筑物內外都有分布。如下圖2所示，若電源線路出現接地故障，則故障電流I_d將會經過接地電阻R_e、R_b再回到電源，由于受到分布在兩極的電阻所限制，故障電流I_d本上在10-20A以內。

此時電源不會自動跳閘，電力可以照常供應。此時，電源的中性點電位會升高，超過限制值50V，它會沿著PEN和PE這兩條線在整個TN系統內傳導。圖中的戶外設備外殼由于聯接了PE線，所帶的電壓為Uf，設各位置處的地面電壓是零，如果Uf>50V，即使在設備上聯接地極，也無法有效避免由此導致的電擊事故。

這是因為接地極在有故障電流通過時會產生電壓降而帶上對地電位。這類事故經常發生在路燈、廣告燈等方面。如果等電位聯接了建筑物，則不會出現這樣的事故。因為建筑內的PEN、PE線、外殼以及建筑物的地下金屬物件都會通過總電位聯絡，處在同一個電位上面，不會出現電位差，也就不可能發生電擊事故。因此，為了防止戶外設備電擊事故，這類設備不可以再聯接TN系統中的PE線，應該另外引導PE線，設立單獨的接地極，連接戶外設備。

為了加強漏電保護，戶外設備還需要安裝漏電保護裝置，當出現漏電時能夠及時的切斷電源。

3等電位聯接基本要求

1）在安裝等電位聯接時，為了保證等電位聯接的可靠性，通常采用的方法是進行焊接，焊接長度至少是鋅扁鋼寬度的2倍以上。雙面焊接并且要涂抹防腐漆；為方便聯接和以后的檢測工作，在各等電位母排、終端箱的聯接處使用螺栓進行聯接時，螺栓、墊圈、螺母等部件均需要采用熱鍍鋅件。等電位聯接使用的電線要采用黃綠相間的色標線，并且要在等電位聯接端子上刷黃色的底漆。

2）在局部等電位安裝時，在局部等電位安裝是，如衛生間安裝，等電位聯接終端盒應盡量靠近衛生設備安裝。當安裝設備時，一般使用4mm²的聚氯乙烯銅芯絕緣線來將終端盒內的接線端子與衛生間內的金屬裝飾構件的安裝螺釘進行聯接。

衛生間設備金屬外殼通常和配套的等電位端子聯接便可；金屬上、下水管和金屬水龍頭等，也采用抱箍形式將抱箍上的接線端與終端盒內的接線端用BV-4mm²聯接；在與分戶箱內的線聯接時，可就近與三相插座的線進行聯接。