朱 雷
目前電氣火災(zāi)有上升的趨勢,其中由于接地故障引起的火災(zāi)也不少。而等電位聯(lián)結(jié)是防止由接地故障引起火災(zāi)的一個行之有效的措施。
接地故障為相線與電氣裝置的外露導(dǎo)電部分(包括電氣設(shè)備金屬外殼、敷線管槽及構(gòu)架等)、外部導(dǎo)電部分(包括金屬的水、暖、煤氣、空調(diào)管道和建筑的金屬結(jié)構(gòu)等)以及大地之間的短路,如圖1所示。這種故障與相線和中性線間的單相短路故障不同,與相線之間產(chǎn)生的相間短路也不同。
接地故障與一般短路相比,當(dāng)產(chǎn)生火災(zāi)時具有更大的危險性和復(fù)雜性。一般短路起火主要是短路電流作用在線路上的高溫引起火災(zāi);而發(fā)生接地故障時接地故障電流比一般的短路電流小,常常不能使過電流保護(hù)電器及時切斷故障,且故障點多不熔焊而出現(xiàn)電弧、電火花,因此接地故障的危險性更大,其防范工作也更復(fù)雜。
將建筑物中各電氣裝置和其他裝置外露的金屬及可導(dǎo)電部分與人工或自然接地體用導(dǎo)體連接起來以達(dá)到減少電位差稱為等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)有總等電位聯(lián)結(jié)、局部等電位聯(lián)結(jié)和輔助等電位聯(lián)結(jié)之分。
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《民規(guī)》)第12.6.6條規(guī)定:民用建筑內(nèi)電氣裝置應(yīng)采用總等電位聯(lián)結(jié)??偟入娢宦?lián)結(jié)是將建筑物內(nèi)的下列導(dǎo)電部分PE(PEN)干線;電氣裝置中的接地母線;建筑物內(nèi)的水管、燃?xì)夤?、采暖和空調(diào)管道等金屬管道;可以利用的建筑物金屬構(gòu)件,匯接到進(jìn)線配電箱近旁的接地母排(總接地端子板M EB)上而互相聯(lián)結(jié)。
在沒有提出總等電位聯(lián)結(jié)的概念之前,我們的民用建筑電氣設(shè)計采取將上面所提及的PE干線、電氣裝置中的接地母線、水暖的金屬管道等用接地線就近與建筑物的基礎(chǔ)鋼筋相連的方法,可以看作為在一個建筑物內(nèi)進(jìn)行了多處的局部等電位聯(lián)結(jié)。在提出總等電位聯(lián)結(jié)的概念之后,我們采取由變電所總等電位端子箱(MEB)放射出多根接地干線至建筑物配電室、電氣豎井、弱電豎井、重要的機(jī)房以及進(jìn)出建筑物的金屬管道處,再由MEB與基礎(chǔ)接地極相連,這樣就可以實現(xiàn)建筑物內(nèi)的總等電位。這種做法對于小規(guī)模的建筑來說是可以的,但是考慮到壓降以及安全問題,對于大規(guī)模的建筑物就不太適宜(接地干線較長),為了解決這個問題,我們在采取以上方法的同時,還采取了將上面所提及的PE干線、電氣裝置中的接地母線、水暖的金屬管道等用接地線就近與建筑物的基礎(chǔ)鋼筋相連的方法,這樣既解決了由于接地干線較長產(chǎn)生的壓降問題,又實現(xiàn)了建筑物的總等電位聯(lián)結(jié)。
局部等電位聯(lián)結(jié)是在一局部場所范圍內(nèi)通過局部等電位聯(lián)結(jié)端子板把各可導(dǎo)電部分連通,一般是在浴室、游泳池、醫(yī)院手術(shù)室、農(nóng)牧業(yè)等特別危險場所,發(fā)生電擊事故的危險性較大,要求更低的接觸電壓,或為滿足信息系統(tǒng)抗干擾的要求,一般局部等電位聯(lián)結(jié)也都有一個端子板或者連成環(huán)形。簡單地說,局部等電位聯(lián)結(jié)可以看成是在這局部范圍內(nèi)的總等電位聯(lián)結(jié)。
表1 等電位聯(lián)結(jié)線導(dǎo)體截面選擇表
輔助等電位聯(lián)結(jié)是在伸臂范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)危險電位差的可同時接觸的電氣設(shè)備之間或電氣設(shè)備與裝置外可導(dǎo)電部分(如金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)件)之間直接用導(dǎo)體作聯(lián)結(jié)。一般是在電氣裝置的某部分接地故障保護(hù)不能滿足切斷回路的時間要求時,作輔助等電位聯(lián)結(jié),把兩導(dǎo)電部分之間聯(lián)結(jié)后能降低接觸電壓。
國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《等電位聯(lián)結(jié)安裝》對建筑物的等電位聯(lián)結(jié)具體做法作了詳細(xì)介紹。該圖集適用范圍為:一般工業(yè)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聯(lián)結(jié)通用安裝圖。
1)金屬管道的連接處一般不需要加接跨接線;2)給水系統(tǒng)的水表需加接跨接線,以保證水管的等電位聯(lián)結(jié)和接地的有效;3)等電位聯(lián)結(jié)內(nèi)各聯(lián)結(jié)導(dǎo)體間的連接可采用焊接;4)等電位聯(lián)結(jié)線和等電位聯(lián)結(jié)端子板宜采用銅質(zhì)材料;5)等電位聯(lián)結(jié)端子板應(yīng)采用螺栓連接,螺栓、墊圈、螺母等應(yīng)進(jìn)行熱鍍鋅處理;6)等電位聯(lián)結(jié)線在地下暗敷時,其導(dǎo)體之間的連接禁止采用螺栓壓接。
等電位聯(lián)結(jié)線導(dǎo)體截面的選擇如表1所示。
由以上分析可見,接地故障將會對人們的用電安全產(chǎn)生極大的威脅和隱患,而等電位聯(lián)結(jié)則可以有效地防止由接地故障發(fā)生所產(chǎn)生的電位差,因此做好建筑物的等電位聯(lián)結(jié),將會對建筑物的電氣安全起到至關(guān)重要的作用。
[1] 02D501-2,等電位聯(lián)結(jié)安裝[S].
[2] JGJ 16-2008,民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].