董雪君
(太原市建筑設(shè)計研究院,山西太原 030002)
在大家所接觸的各類建筑中,等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的設(shè)置越來越被人們重視。它能降低由建筑物內(nèi)間接接觸電壓及不同金屬物間電位差引起的電擊危險,有效的防范雷電危害以及能從一定程度上減少外界磁場對信息設(shè)備的干擾。
總等電位聯(lián)結(jié)是將電氣系統(tǒng)進(jìn)線配電箱的PE排、金屬管道(如給排水、煤氣、熱力等干管)、建筑物內(nèi)的金屬構(gòu)件、接地裝置(包括人工接地體)或其引線接至總等電位箱。若其中某一回路的過電流防護(hù)電器不能自動斷電以達(dá)到防電擊的時間要求時,通常要加局部或輔助等電位聯(lián)結(jié)以降低電擊事故的發(fā)生。將可同時觸電的導(dǎo)電體直接連通,使可同時觸及的導(dǎo)電體在故障情況下電位相等即為輔助等電位聯(lián)結(jié)。但若該區(qū)域內(nèi)有多臺設(shè)備和多種管道金屬結(jié)構(gòu)時,局部等電位聯(lián)結(jié)顯得簡潔明了,根據(jù)具體條件和需要,在局部區(qū)域內(nèi)通過局部等電位端子板將PE母線、進(jìn)出建筑物的金屬管道及建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件等可導(dǎo)電部分聯(lián)結(jié)。
對于不同的接地系統(tǒng)總等電位聯(lián)結(jié)的作用不盡相同。對于常用的TN系統(tǒng),它可降低建筑物內(nèi)發(fā)生接地故障時引起的接觸電壓,還可消除因建筑物外的電源線發(fā)生接地故障時沿PEN(PE)線導(dǎo)入的對地電壓在建筑物內(nèi)形成的電位差引起的電氣事故。對TT系統(tǒng),當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生接地故障時,TT系統(tǒng)主要靠RCD來迅速切斷電源來防電擊,所以醫(yī)院這類場所的局部等電位聯(lián)結(jié)主要是防雷害和對信息設(shè)備的抗干擾。
一般設(shè)計單位對總等電位的設(shè)計做法及說明都有較為詳細(xì)的交代,而局部等電位的做法在設(shè)計中往往只給出了圖集做法,具體內(nèi)容一帶而過,總的來講須做局部等電位聯(lián)結(jié)的情況包括:
1)發(fā)生接地故障時,由于電源網(wǎng)絡(luò)阻抗過大而不能在規(guī)定時間內(nèi)自動斷電,不能滿足防電擊要求時應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。2)當(dāng)TN系統(tǒng)中的固定式和手持式、移動式兩種不同的電氣設(shè)備由同一配電箱供電,且固定式設(shè)備的保護(hù)電器斷電時間不能滿足防電擊要求時應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。3)在浴室等潮濕場所為滿足其對防電擊的特殊要求時應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。4)為避免易燃易爆等危險場所因電位差產(chǎn)生電火花時須做局部等電位。5)為滿足信息系統(tǒng)防止雷電干擾的要求時須做局部等電位。
衛(wèi)生間局部等電位聯(lián)結(jié)中的聯(lián)結(jié)線為單芯PE線,為避免產(chǎn)生渦流現(xiàn)象等電位聯(lián)結(jié)線不能穿鋼管敷設(shè)。
目前住宅衛(wèi)生間絕大多數(shù)采用非金屬材質(zhì)的管道,如鋁塑或銅塑復(fù)合給水管,這類管材看似不導(dǎo)電,但其接頭配件、計量表、閥門等均能導(dǎo)電,且管道內(nèi)部往往因為水的注入而能傳遞電位。所以衛(wèi)生間內(nèi)的這類外露且可觸及的管道配件都應(yīng)做好等電位聯(lián)結(jié)。在設(shè)計中設(shè)計人員僅預(yù)留局部等電位端子箱,給出圖集號,很少有人結(jié)合實際布置給出大樣圖,若參考圖集,圖集中并沒有將所有的管道配件都示意出來,根據(jù)個人理解不同難免有漏項,且考慮到住宅二次裝修中的管材更換等因素,單憑施工單位還是不能做的很全面,所以應(yīng)該結(jié)合實際的設(shè)備施工圖把局部等電位聯(lián)結(jié)線預(yù)留到位。
衛(wèi)生間管道穿樓板時所用的金屬套管,管道金屬支架同樣要作等電位聯(lián)結(jié)。
衛(wèi)生間底板內(nèi)鋼筋網(wǎng)格也在局部等電位聯(lián)結(jié)范圍內(nèi),且應(yīng)焊成不大于0.6 m×0.6 m的網(wǎng)格。當(dāng)危險電流經(jīng)過人體足底流入衛(wèi)生間底板時,因底板電阻的存在,使底板電位呈喇叭形分布。在喇叭形曲線上的任意兩點間都存在電位差,且步長越大,人體承受的跨步電壓越大,我們把底板鋼筋網(wǎng)格焊的越小,越有利于人在地面上站立、移步時保證有效的地面等電位。
電井內(nèi)設(shè)局部等電位端子板,除了將電井、水暖井內(nèi)的金屬構(gòu)件等需要聯(lián)結(jié)的內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)結(jié)外,已做好總等電位聯(lián)結(jié)的金屬管道同樣也要做局部等電位聯(lián)結(jié)。
電梯機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)局部等電位端子板,整個電梯裝置的金屬件,應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施。
靠近電源插座的金屬門、窗、防火卷簾或裝有金屬外殼的空調(diào)器、風(fēng)機(jī)的金屬門、窗以及外露可導(dǎo)電部分在伸臂范圍內(nèi)的金屬欄桿等金屬體附近應(yīng)設(shè)預(yù)埋件,待金屬件定位后便于做等電位聯(lián)結(jié)。
易受電磁干擾的電子信息設(shè)備根據(jù)干擾頻率及電子信息機(jī)房的等級和規(guī)模,將等電位聯(lián)結(jié)劃分為S型,M型或SM混合型。這點在《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中有明確的規(guī)定。因為不同的形式其聯(lián)結(jié)方式不同,針對小型機(jī)房且受干擾頻率較小時一般采用S型等電位聯(lián)結(jié),當(dāng)采用M型或SM型時,電子信息機(jī)房應(yīng)在防靜電地板下設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格,并在網(wǎng)格四周設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)帶,通過等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體將等電位聯(lián)結(jié)帶就近與接地母排、各類金屬導(dǎo)體、建筑物金屬構(gòu)件、電纜屏蔽層及金屬線槽等進(jìn)行聯(lián)結(jié)。當(dāng)機(jī)房屏蔽未達(dá)到電磁環(huán)境要求時,其增設(shè)的金屬屏蔽網(wǎng)或金屬屏蔽室也應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)。每臺電子信息設(shè)備采用兩根不同長度的聯(lián)結(jié)導(dǎo)體與就近的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)連接。
局部等電位聯(lián)結(jié)施工完畢后要用專用測試儀進(jìn)行導(dǎo)通性測試。等電位聯(lián)結(jié)的相關(guān)圖集中有明確的做法,如有導(dǎo)通不良的管道聯(lián)結(jié)處,應(yīng)做跨接線,在建筑物交付使用后也應(yīng)定期做導(dǎo)通性測試。
局部等電位不與總等電位作二次聯(lián)結(jié),總等電位聯(lián)結(jié)是與大地電位相等的大范圍的等電位,而局部等電位聯(lián)結(jié)不一定是地電位,而是小范圍的等電位,局部等電位聯(lián)結(jié)作用范圍越小越可靠,若二次聯(lián)結(jié)反而易將別處的危險電位引入局部等電位作用的范圍內(nèi)。
在工程實踐中要從各種角度不斷完善等電位聯(lián)結(jié),加強(qiáng)對設(shè)計、施工、監(jiān)理等相關(guān)人員火災(zāi)事故安全防范意識。目前已有很多案例可說明若做好等電位聯(lián)結(jié)是可避免一些觸電、雷電擊事故及各種電氣災(zāi)難的。同時我們應(yīng)借鑒國外的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),對衛(wèi)浴等一些金屬管材的生產(chǎn)在出廠時一定要按標(biāo)準(zhǔn)配帶相應(yīng)的等電位聯(lián)結(jié)用的接線端子。加快其配套的成品生產(chǎn),使二次聯(lián)結(jié)更加簡潔、操作方便,這對于低壓配電系統(tǒng)的安全保護(hù)、防電擊和防電氣火災(zāi)有重要意義。
[1] GB 50096-2011,住宅設(shè)計規(guī)范[S].
[2] GB 50057-2010,建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].
[3] 圖集《05D防雷接地工程與等電位聯(lián)結(jié)》[Z].