在電氣安全技術不斷地發展和更新的進程中,人們注意到,大量電氣事故是由過大的電位差引起的。
為防止過大的電位差而導致的種種電氣事故,20世紀60年起,國際上推廣等電位聯結安全技術的應用,新建建筑物中基本上都采用了等電位聯結。
建筑物防雷設計規范GB50057-2010對等電位連接定義是“將分開的裝置、諸導電物體用等電位連接導體或電涌保護器連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。”
根據理論分析,等電位連接作用范圍越小,電氣上越安全。
一、總等電位聯結
將一建筑物內的總PE母排和各類金屬干管、金屬結構互相連通,使這些金屬部分的電位相等或接近,稱作總等電位聯結。
它比接地有更好的降低接觸電壓的效果,同時也能起到重復接地的作用。
每一電源進線處應作一次總等電位聯結,它們之間應互相聯通。
總等電位聯結在TN系統中還可起到消除電源側故障電壓沿電源線路進入建筑物引起電擊事故的作用。
由于重復接地的接地電阻上存在電壓降,重復接地只能降低而不能消除這一故障電壓。
由電源傳導來的故障電壓在不具有等電位聯結作用的戶外場所,如果其值大于50V將可能招致電擊事故。
為此需降低系統接地的接地電阻值RB,以滿足RB/RE≤50/(UO-50)的要求(RE為接地故障的接地電阻),不然就需在戶外采用局部TT系統。
二、局部等電位聯結
在建筑物的局部場所內,如可同時觸及的導電部分間的電位差超過該場所的接觸電壓限值,需在該局部場所內再作一次等電位聯結,以進一步降低故障時電位差。
例如在浴室內或在遠離總等電位聯結的接地母排處。
局部等電位聯結能保證人體觸及的不同導電部分的接觸電壓不大于安全電壓限值,它和總等電位聯結不是上、下級的關系,沒有理由要求兩者間專用導體連通。
其實兩者間通過與建筑物金屬結構、管道的連接,已存在自然的連通。
三、等電位聯結和接地的關系
接地是以大地電位為參考電位,在大地表面實現的等電位聯結;等電位聯結則是以某一導體的電位為參考電位,以與該導體的連接代替與大地的連接的接地。
兩者互通,但不完全等同。
例如不與大地連接的等電位聯結無法對地泄放雷電流和靜電荷。
四、小結
若相線發生完全接地短路,PE線上會產生出的故障電壓。有等電位聯結后,與PE線連接的設備外殼及周圍環境的電位都處于這個故障電壓,因而不會產生電位差引起的電擊危險。
等電位聯結只是簡單的導線的連接,并無深奧的理論和復雜的技術要求。其所用設備僅是等電位箱和銅導線,投資不大,卻能極大地消除安全隱患。