盧國勇
(中國船舶七五〇試驗(yàn)場,昆明 650217)
在GB/T 4776—2017《電氣安全術(shù)語》中,等電位連接是指在外露導(dǎo)電部分和外部導(dǎo)電部分之間實(shí)現(xiàn)電位相等的電氣連接。
將蘊(yùn)含在建筑物中的全部接地系統(tǒng)整合為具有連續(xù)特性以及可靠特性的等電位連接網(wǎng)絡(luò),能夠運(yùn)用的方法主要是電氣連接法以及焊接法。等電位連接網(wǎng)絡(luò)能夠有效避免不同設(shè)備、不同系統(tǒng)之間出現(xiàn)的電位差距,從而為操作人員的安全保駕護(hù)航。
對于等電位連接導(dǎo)體而言,長度要盡可能縮短,以降低阻抗。在選擇等電位連接導(dǎo)體時(shí),可供選擇的用料非常繁多,不論是圓形的導(dǎo)體,還是用金屬制作成的帶、條、網(wǎng)等,均可進(jìn)行應(yīng)用。在傳輸高頻信號時(shí),在截面不存在差異的狀況下,不論是圓形導(dǎo)體,還是金屬制導(dǎo)體,均呈現(xiàn)出非常明顯的趨膚現(xiàn)象。所以,假如信號在10 MHz 之上,那么最好使用金屬編織網(wǎng)以及金屬條等。
保護(hù)等電位連接就其等電位連接的范圍分為3 類:總等電位連接、輔助等電位連接和局部等電位連接。
1)總等電位連接:總等電位連接端子箱如圖1 所示。對于總等電位連接來說,其服務(wù)對象在于建筑物全部,在一定條件下,它不僅能夠減弱建筑物內(nèi)部的接觸電壓,而且能夠減弱相異金屬部件的電位差異。同時(shí)還能有效防止建筑物存在的故障電壓隱患。住宅樓內(nèi)部如果采用了等電位連接的形式,那么電擊事故發(fā)生的概率將明顯降低,與此同時(shí),電位差、電弧等的發(fā)生概率也將大幅降低,從而基本可以杜絕電氣火災(zāi)事故以及人身電擊事故等的發(fā)生。需要格外注意的是,等電位連接也是防雷的重要屏障??傊?,一般情況下,總等電位連接端子板往往會(huì)布設(shè)于電源進(jìn)線處。
圖1 總等電位連接端子箱
2)輔助等電位連接(SEB):在輔助等電位連接中,使用導(dǎo)線對導(dǎo)電部分進(jìn)行有效連通,進(jìn)而使其電位比較接近或者完全一致。
3)局部等電位連接(LEB):在局部等電位連接中,只有在一定范圍內(nèi)部,導(dǎo)電部分才能實(shí)現(xiàn)有效連通。
在住宅中,等電位連接的最重要場所為浴室、洗手間。這兩個(gè)場所有一定的特殊性,國際電工標(biāo)準(zhǔn)將浴室、衛(wèi)生間列為易出現(xiàn)電擊事故的場所之一。一般情況下,人在浴室沐浴完畢之后,身體上不可避免地會(huì)存留部分水分,這些水分會(huì)導(dǎo)致人體阻抗大為降低,順著金屬管道到達(dá)浴室的電壓,如果因種種原因浴室內(nèi)出現(xiàn)電位差,即使其值不過十幾伏,也能引起電擊死亡事故。
因此,為將浴室電擊事故的出現(xiàn)概率降至0,在其內(nèi)部進(jìn)行局部等電位連接是至關(guān)重要的。廚房作為電器使用比較集中的區(qū)域,內(nèi)部連接著各類管路,為了有效保障廚房電路的安全,局部等電位連接也是必不可少的??蛷d、臥室等區(qū)域一般會(huì)集中電視、空調(diào)等設(shè)備,這些電器的使用頻率非常高,而且這兩個(gè)場所也是家庭成員比較集中的活動(dòng)場所。因此,進(jìn)行局部等電位連接,對于保障家庭成員的安全意義重大[1]。
等電位安裝要求主要包括:
1)如果管道的材料是金屬,那么在管道連接處,跨接線的加入就沒有太大必要。
2)給水系統(tǒng)的重要性毋庸置疑,為了有效發(fā)揮給水系統(tǒng)的重要作用,必須在其中融入跨接線,唯有如此,才能有效保證等電位的順利連接。
3)對于含有金屬的部位,如果一些排風(fēng)機(jī)的外殼是用金屬制作的,一些金屬門的位置與電源非常接近,對于這些材料,必須要做等電位連接。
4)對于等電位連接內(nèi)部的各連接導(dǎo)體來說,可以采取焊接的形式。進(jìn)行焊接時(shí),嚴(yán)格檢查焊接處是否存在咬肉、氣孔等情況。除焊接外,還可以采取壓接的形式,如果遇到腐蝕性場所,應(yīng)該非常謹(jǐn)慎地做好各類防腐措施。
5)如果在等電位連接時(shí),運(yùn)用的是不同材料的導(dǎo)體,那么可以利用兩種方法,熔接法或壓接法。
6)在等電位連接中,展開鍍鋅處理時(shí),要用到螺栓、螺母等各類工具。
7)暗敷是等電位連接的有效形式,在這種情況下,對各種導(dǎo)體進(jìn)行壓接時(shí),絕對不能使用螺栓。
8)對于等電位連接線,需要標(biāo)示色標(biāo)。色標(biāo)應(yīng)以黃綠交錯(cuò)為主。
9)對建筑塑料管的處理。塑料管是沒有導(dǎo)電性的,所以一般情況下,不會(huì)對其進(jìn)行連接處理,但是如果塑料管處于金屬管道內(nèi)部,那么就需要進(jìn)行跨接處理。
10)對于電源進(jìn)線的處理。不論是哪一條電源進(jìn)線,都務(wù)必進(jìn)行等電位連接,而且要遵循“就近連通、互相連通”的標(biāo)準(zhǔn)。
11)對于電位端子板,銅質(zhì)材料是最佳選擇,端子板上部要利用螺栓進(jìn)行有效連接。
12)關(guān)于浴室的局部等電位連接。如果現(xiàn)有衛(wèi)生間內(nèi)部,不存在保護(hù)接地(Protecting Earthing,PE)線,那么等電位連接不能連接外部的PE 線,這主要是由于PE 線極有可能因?yàn)楣收隙綆щ娢?。如果浴室?nèi)存在PE 線,那么局部等電位連接則毫無疑問地要與PE 線進(jìn)行連接。
13)如果電位連接線處于暗敷狀態(tài),電氣施工人員務(wù)必進(jìn)行及時(shí)全面的記錄,同時(shí)要在竣工圖中對等電位連接線的具體情況標(biāo)示清楚。
14)為了充分保障等電位連接施工能夠順利進(jìn)行,施工人員必須要與管理人員展開緊密配合[2]。
總等電位連接施工時(shí)采用40 mm×4 mm 熱鍍鋅扁鋼由總等電位箱母排引出至各種金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)及進(jìn)線箱的PE 母排,并與基礎(chǔ)接地裝置連接。衛(wèi)生間局部等電位連接時(shí),采用BVR-1×4 mm2黃綠相間色標(biāo)的導(dǎo)線穿PVC16 的塑料管在墻內(nèi)暗敷設(shè),與衛(wèi)生間各金屬管、金屬浴盆、金屬采暖管以及建筑物內(nèi)鋼筋網(wǎng)連通,其中,與衛(wèi)生間內(nèi)各設(shè)備連接處安裝86 mm×86 mm 接線盒及面板,并將盒內(nèi)導(dǎo)線與各金屬管道、6 mm 金屬設(shè)備及構(gòu)配件采用抱箍壓接,如圖2 所示。
圖2 衛(wèi)生間等電位連接示意
如果在焊接等電位連接線時(shí)利用的是鋼材,那么有必要采取搭接焊的形式,具體要求有5 點(diǎn):
1)對于扁鋼的搭接長度與寬度,前者最少要在后者的2倍以上,而且要進(jìn)行3 面焊接。
2)對于圓鋼的搭接長度與直徑,前者最少要在后者的6倍以上,而且要進(jìn)行雙面焊接。
3)連接圓鋼與扁鋼時(shí),圓鋼的搭接長度最少要在扁鋼直徑的6 倍以上,而且要進(jìn)行雙面施焊。
4)扁鋼與鋼管進(jìn)行焊接時(shí),要與鋼管表面的3/4 緊緊貼合,扁鋼與角鋼進(jìn)行焊接,要在兩側(cè)進(jìn)行。
5)除位于混凝土中的焊接接頭之外,各類結(jié)構(gòu)務(wù)必要采取一定的防腐措施。
等電位連接安裝工序結(jié)束后,隨即要展開導(dǎo)通性測驗(yàn),這項(xiàng)工作必不可少,而且非常重要。因?yàn)檫@項(xiàng)工作是對安裝是否達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)的重要途徑之一。測驗(yàn)所使用的電源有兩類,一類是直流電源,一類是交流電源,電流則要保持在0.2 A以上[3]。
等電位連接有效的根本前提在于:等電位連接端子板的電阻與金屬體末端的電阻在3 Ω 以下時(shí)。如果出現(xiàn)了管道接觸不通的狀況,那么有必要進(jìn)行跨接線處理,在后期應(yīng)用中,有必要定期開展導(dǎo)通性測驗(yàn)。該項(xiàng)測試包括的內(nèi)容非常多樣,端子板、連接線等均要進(jìn)行測試。等電位連接是否有效,必須利用具體的測驗(yàn)予以證實(shí)。
國際上非常重視等電位連接的作用,它對用電安全、防雷以及電子信息設(shè)備的正常工作和安全使用,都是十分必要的?,F(xiàn)代化的住宅不論在居住功能,還是居住品質(zhì)上,都有了質(zhì)的提高。而這種提高背后,是對住宅電氣設(shè)計(jì),以及住宅施工越來越嚴(yán)格的要求。以等電位連接為研究對象,對等電位連接的概念、等電位安裝存在的問題及注意事項(xiàng)等進(jìn)行了系統(tǒng)的論述,希望能引起設(shè)計(jì)施工單位及廣大用戶的重視。