等電位連接是什么意思-等電位連接和共用接地系統(tǒng)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯等電位連接是什么意思?等電位連接和共用接地系統(tǒng) 在防雷裝置的設(shè)置上人們往往比較留意外部防雷裝置和內(nèi)部的電涌愛護(hù)，簡單忽視等電位連接在雷電防護(hù)的重要作用。有時還特意設(shè)置單獨的接地裝置，單獨的引下線，還錯誤的提出“共網(wǎng)不共線，分類接地網(wǎng)，不串不共用，一點接地法”的口號，一方面給設(shè)計施工增加了難度和增大了開支，另一方面違反了等電位的基本原理，會給被愛護(hù)設(shè)備以及人身平安造成潛在的威逼。 1、基本概念 防雷等電位連接是將分開的導(dǎo)電裝置各部分用等電位連接導(dǎo)體或電涌愛護(hù)器(SPD)做等電位連接。它包括在內(nèi)部防雷裝置中，其目的是減小建筑物金屬構(gòu)件與設(shè)備之間或設(shè)備與設(shè)備之間由

2、雷電流產(chǎn)生的電位差。防雷等電位連接區(qū)分于電氣平安的等電位連接，最主要是將不能直接連接的帶電體通過電涌愛護(hù)器做等電位連接。 等電位連接網(wǎng)絡(luò)是對一個系統(tǒng)的外露各導(dǎo)電部分做等電位連接的各導(dǎo)體所組成的網(wǎng)絡(luò)。 共用接地系統(tǒng)是一建筑物接至接地裝置的全部相互連接的金屬裝置(包括外部防雷裝置)，并且是一個低電感的網(wǎng)形接地系統(tǒng)。 接地基準(zhǔn)點是一系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)與共用接地系統(tǒng)之間唯一的一點連接點。 信息系統(tǒng)的等電位連接： 各種形式的電子系統(tǒng)的應(yīng)用在不斷增加，這些系統(tǒng)包括計算機(jī)、通信設(shè)備、掌握系統(tǒng)等，在國際電工委員會的標(biāo)準(zhǔn)中將它們統(tǒng)稱為信息系統(tǒng)。對信息系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分應(yīng)建立等電位連接網(wǎng)絡(luò)，原則上一個等電位連接

3、網(wǎng)絡(luò)不需要連到大地，但通常所考慮的全部等電位連接網(wǎng)絡(luò)都會有通大地的連接。 信息系統(tǒng)的各金屬組件(如各種箱體、殼體、機(jī)架)與建筑物共用接地系統(tǒng)的等電位連接有兩種原則方法，見圖13中的h和g。 圖13中的h為S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，即星形結(jié)構(gòu)或通稱為單點接地；g為M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)形結(jié)構(gòu)或通稱為多點接地。 當(dāng)采納S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)時，該信息系統(tǒng)的全部金屬組件，除等電位連接點外，應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣（10kV1.2/50s）。通常，S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)用于相對較小、限定于局部的系統(tǒng)，全部服務(wù)性設(shè)施和電纜僅在一點進(jìn)入該信息系統(tǒng)本網(wǎng)絡(luò)應(yīng)僅通過唯一的一點(即接地基準(zhǔn)點ERP)組合到共用接地

4、系統(tǒng)中去。在此狀況下，在各設(shè)備之間的全部線路和電纜應(yīng)根據(jù)星形結(jié)構(gòu)與各等電位連接線平行敷設(shè)，以避開產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)路。由于采納唯一的一點進(jìn)行等電位連接，故不會有與雷電有關(guān)聯(lián)的低頻電流進(jìn)入信息系統(tǒng)，而信息系統(tǒng)內(nèi)的低頻干擾源也不會產(chǎn)生大地電流。做等電位連接的這唯一的點也是接電涌愛護(hù)器以限制傳導(dǎo)來的過電壓的抱負(fù)連接點。 假如采納M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，則該信息系統(tǒng)的各金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)各組件絕緣。M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)應(yīng)通過多點組合到共用接地系統(tǒng)中去。通常，本網(wǎng)絡(luò)用于延長較大和開環(huán)的系統(tǒng)，而且在設(shè)備之間敷設(shè)很多線路和電纜，服務(wù)性設(shè)施和電纜在幾個點進(jìn)入該信息系統(tǒng)。本網(wǎng)絡(luò)用于各種高頻也能得到一個低阻抗網(wǎng)絡(luò)。這種

5、網(wǎng)絡(luò)所具有的多重短路環(huán)路對磁場將起到衰減環(huán)路的作用，從而在信息系統(tǒng)的鄰近區(qū)使初始磁場減弱。 在簡單系統(tǒng)中，兩種型式(M型和S型)的優(yōu)點可組合在一起。 a防雷裝置的接閃器以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分（如金屬屋頂）； b防雷裝置的引下線以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分（如金屬立面、墻內(nèi)鋼筋）； c防雷裝置的接地裝置（接地體網(wǎng)絡(luò)、共用接地體網(wǎng)絡(luò)）以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分（基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋和基礎(chǔ)接地體）； d內(nèi)部導(dǎo)電物體，在建筑物內(nèi)及其上的金屬裝置（不包括電氣裝置），如電梯軌道，吊車，金屬地面，金屬門框架，各種服務(wù)性設(shè)施的金屬管道，金屬電纜橋架，地面、墻和天花板的鋼筋； e（局部）信息系統(tǒng)的金屬

6、組件，如箱體、殼體、機(jī)架； f代表局部等電位連接帶（單點連接）的接地基準(zhǔn)點（ERP）； g（局部）信息系統(tǒng)的網(wǎng)形等電位連接結(jié)構(gòu)； h（局部）信息系統(tǒng)的星形等電位連接結(jié)構(gòu)； i固定安裝的級設(shè)備（引入PE線）和級設(shè)備（不引入PE線）；等電位連接帶： k主要供電力線路的、供電力設(shè)備等電位連接用的總接地端（總接地帶、總接地母線、總等電位連接帶）。也可用作共用等電位連接帶； l主要供信息線路和電纜用的、供信息設(shè)備等電位連接用的等電位連接帶（環(huán)形等電位連接帶、水公平電位連接導(dǎo)體，在特定狀況下：采納金屬板）。也可用作共用等電位連接帶。用接地線多次接到接地系統(tǒng)上做等電位連接（典型值為每隔5m連一次）； m局部

7、等電位連接帶：1-等電位連接導(dǎo)體，2-接地導(dǎo)體，3-服務(wù)性設(shè)施的金屬管道，4-信息線路或電纜，5-電力線路或電纜； Q進(jìn)入LPZ1區(qū)處，用于外來服務(wù)性設(shè)施的等電位連接（管道、電力和通信線路或電纜）。 2、等電位連接的設(shè)置位置 圖11在標(biāo)明LPZ劃分的同時說明白做等電位連接的位置。在低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95中從電氣平安的角度提出總等電位連接，局部等電位連接和幫助等電位連接的概念和方法。鑒于GB50054-95系強(qiáng)制性國標(biāo)，是建筑電氣設(shè)計必需遵循的，因此，將防雷等電位連接與之結(jié)合是有益的。 1總等電位連接（MEB）：GB50054-95第4.4.4條規(guī)定總等電位連接的導(dǎo)電體有：PE、P

8、EN干線；電氣裝置接地極的接地干線；建筑物內(nèi)的水管，采溫和空調(diào)管道等金屬管道（原文中含煤氣管，國際標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定煤氣管道不應(yīng)直接連接），條件許可的建筑物金屬構(gòu)件等導(dǎo)電體。上述導(dǎo)電體宜在進(jìn)入建筑物處接向總等電位連接端子。等電位連接中金屬管道連接處應(yīng)牢靠地連通導(dǎo)電。 內(nèi)部防雷要求將外部防雷裝置的外敷引下線（利用建筑物內(nèi)垂直鋼筋為引下線的已含在建筑物的金屬構(gòu)件中，無需再做連接）在地下室或靠近地平線處與總等電位連接端子連接。這樣可以消退在建筑物上落雷時，雷電流I在接地電阻上產(chǎn)生大幅值的電壓降IR，避開因引下線與建筑物內(nèi)金屬部分或人體之間可能消失的危急的電位差而引起跳擊。 電源線路和信號線路上因雷電感應(yīng)產(chǎn)

9、生瞬態(tài)過電壓，為愛護(hù)信息設(shè)備，也要在入戶處做總等電位連接。由于電源線路上的帶電導(dǎo)體和信號線路的芯線不能用導(dǎo)線直接連接，此時應(yīng)用電涌愛護(hù)器做等電位連接。 原則上等電位連接的位置應(yīng)在雷電防護(hù)區(qū)的交界處，即進(jìn)入建筑物入口處，但有時被愛護(hù)設(shè)備不肯定會恰好設(shè)在交界處而是在其四周，這時當(dāng)線路能承受發(fā)生的電涌電壓時，SPD可安在被愛護(hù)設(shè)備處，而線路應(yīng)在交界處做一次連接。 在大建筑物內(nèi)可能有多個電源進(jìn)線和多個接地母排（等電位連接帶），這些接地母排應(yīng)相互連通，以實現(xiàn)全建筑范圍內(nèi)的等電位連接。在防雷等電位連接中指LPZO與LPZ1區(qū)交界處的連接。 2局部等電位連接（LEB）：在高層建筑物內(nèi)裝設(shè)電子設(shè)備，使用“共網(wǎng)

10、不共線”，即使用一根設(shè)備專用引下線接至共用接地裝置（網(wǎng)），會產(chǎn)生什么效果呢？由表2可以得知一根專用接地線在高頻下其阻抗為： 表225mm2銅導(dǎo)體在自由大氣中的電阻和電抗 將信息系統(tǒng)的工作頻率1MHz，專用引下線18m的R、L代入上式，阻抗高達(dá)近200，因此當(dāng)這個接地裝置的阻抗既便很低（如小于1）也是毫無意義的。 當(dāng)在信息系統(tǒng)上安裝電涌愛護(hù)器時，在電涌愛護(hù)器承受雷電流沖擊而對地泄放時，被愛護(hù)的信息系統(tǒng)設(shè)備絕緣承受的電涌電壓為電涌愛護(hù)器上的殘壓和其連接線上的電壓降之和，即： U=Ures+L(di/dt) 其中殘壓Ures與電涌愛護(hù)器的性能有關(guān)，di/dt為雷電流的陡度，L與專用引下線的長度成正比

11、，專用引下線過長，整個U值將偏大，而使設(shè)備損壞。因此在IEC60364-5-534中規(guī)定，電涌愛護(hù)器連接線的全長不宜超過0.5m。而為了達(dá)到這個要求，則必需在設(shè)備所在樓層按S型或M型設(shè)接地基準(zhǔn)點（ERP）或環(huán)型接地母排，并將其與建筑物主鋼筋連接，達(dá)到局部等電位連接。在防雷等電位連接中指LPZ1和LPZ2區(qū)交界處的連接。 3幫助等電位連接（SEB）：GB50054-95第4.4.5條規(guī)定：當(dāng)電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障愛護(hù)不能滿意切斷故障回路的時間要求時，尚應(yīng)在局部范圍內(nèi)作幫助等電位連接。當(dāng)難以確定幫助等電位連接的有效性時，可采納下式進(jìn)行校驗： R=50/Ia 式中：R-可同時觸及的外露

12、可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分之間，故障電流產(chǎn)生的電壓降引起接觸電壓的一段線段的電阻（）。 Ia-切斷故障回路時間不超過5秒的愛護(hù)電器動作電流（A）。 幫助等電位連接在防雷等電位連接中主要指LPZ2和LPZ3交界處以及后續(xù)雷電防護(hù)區(qū)的交界處的連接。 3、共用接地系統(tǒng)和電子設(shè)備的獨立接地 電子設(shè)備接地技術(shù)是一探討多年的問題。在工程中常常遇到的有防雷接地、溝通工作接地、屏蔽接地、防靜電接地、平安愛護(hù)接地、直流工作接地（信號地、規(guī)律地）等。其作用可分為愛護(hù)性接地和功能性接地二大類。目前人們最關(guān)懷的是對功能地的愛護(hù)。在電子信息設(shè)備的電路中，輸入信息、傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號、規(guī)律運算、輸出信號等一系

13、列過程都是通過微電位或微電流快速進(jìn)行的，且設(shè)備之間常通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作，除需穩(wěn)定的電源外，尚需一穩(wěn)定的基準(zhǔn)接地點，又稱為信號參考電位。如使用懸浮地不易消退靜電，易受電磁場的干擾而使參考電位變動。以往在實際工作中大量采納TN-C系統(tǒng)供電（俗稱零地合一），50Hz的工頻干擾經(jīng)由設(shè)備外殼，元件底板串入信息系統(tǒng)，使功能性（直流）地要與愛護(hù)性地隔離，（ 1供電系統(tǒng)的說明：在低壓配電系統(tǒng)中常用的型式有 TN型：系統(tǒng)中，電源有一點與地直接連接，又可分為： TN-C：在此系統(tǒng)中，整個中性線（N）與愛護(hù)線（PE）是合一的。 TN-C-S：在此系統(tǒng)中N線與PE線只有在變壓器電力系統(tǒng)接地點連接（即PEN線），進(jìn)入

14、建筑物后N與PE不行連接。 TN-S：在整個系統(tǒng)中N線與PE線是分開的，N線不接地。 IT型：在此系統(tǒng)中，電源與地絕緣或一點經(jīng)阻抗接地，電氣裝置外露可導(dǎo)電部分則接地。 TT型：在此系統(tǒng)中，電源有一點與地直接連接，負(fù)荷側(cè)電氣裝置外露可導(dǎo)電部分連接的接地極和電源的接地極無電氣聯(lián)系。 在電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范GB50174-93第6.1.9條規(guī)定“電子計算機(jī)低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采納頻率50Hz，電壓220/380V，TN-S或TN-C-S系統(tǒng)”。在GB50057-94局部修訂條文（征求看法稿）中也提出“當(dāng)電源采納TN系統(tǒng)時，從建筑物內(nèi)總配電盤開頭引出的配電線路和分支線路必需采納TN-S系統(tǒng)”。這是由于在一

15、建筑物內(nèi)采納共用接地系統(tǒng)之后，若采納TN-C供電系統(tǒng)，會產(chǎn)生連續(xù)的工頻電流及其諧波電流對設(shè)備的干擾。干擾來源于TN-C系統(tǒng)中“中性導(dǎo)體電流”（在三相系統(tǒng)中由于不平衡電荷在PEN線上產(chǎn)生的電流）分流于PEN線、信號交換用的電纜的屏蔽層，基準(zhǔn)導(dǎo)體和室外引來的導(dǎo)電物體之間。而采納TN-C-S或TN-S系統(tǒng)，這種“中性導(dǎo)體電流”僅在專用的中性導(dǎo)體（N）中流淌，不會通過共用接地系統(tǒng)對設(shè)備產(chǎn)生干擾。當(dāng)然，在實際工程中常由于接地方法有問題可能導(dǎo)致中性線（N）與地（PE）接觸，使系統(tǒng)全部或部分又轉(zhuǎn)回為TN-C系統(tǒng)，再度產(chǎn)生干擾，這一點只能依靠檢測才能找出故障的起因。 2獨立接地不利于過電壓愛護(hù) 以往采納電子設(shè)

16、備的獨立接地在實踐中確已消退了連續(xù)的低平噪聲，但也有突然發(fā)生的大災(zāi)難大事。分析這些大事得出，由于采納獨立接地所以在雷雨天氣條件下會有很高的電壓加在計算機(jī)等信息設(shè)備上，而產(chǎn)生高電壓的緣由包含了直接雷擊、雷電波沿線路侵入和雷電感應(yīng)。 雷電直擊建筑物時，建筑物接地裝置和與之連接的金屬構(gòu)件電位快速抬高，相對而言，由于電子設(shè)備采納了獨立接地，其電位未明顯抬高，這樣存在一電位差和設(shè)備與建筑物金屬框架之間所存在的電容，使設(shè)備元件上所感應(yīng)的電壓高于其擊穿電壓。在雷云電荷的感應(yīng)下，有時并不發(fā)生雷擊也會由于建筑物的感應(yīng)電壓通過上述形式影響到設(shè)備的元件。假如采納共用接地系統(tǒng)，電位差的問題便得到了解決。 3瞬態(tài)共地的

17、危害 為了避開雷害和干擾，我國一些電氣安裝圖提出在防雷地、愛護(hù)地和溝通地與電子信息設(shè)備的獨立接地之間串連一FS-0.22型避雷器，國外產(chǎn)品中也有類似用途的放電間隙。（國外產(chǎn)品的主要用途是用于煤氣管道與共用接地的連接）。采納在兩種地之間串接能在瞬態(tài)導(dǎo)通的器件其目的是：在正常工作狀態(tài)下兩種地是分開的，不會有泄漏電流對電子信息設(shè)備工作時必需的高頻信號接地點零伏參考電位產(chǎn)生干擾；而當(dāng)雷擊發(fā)生時，將使用FS-0.22避雷器將兩種地瞬態(tài)導(dǎo)通以達(dá)到等電位。（ 4、等電位連接的材料和方法 IEC60536-2對等電位連接導(dǎo)體提出如下基本要求： 1、耐受由于設(shè)備內(nèi)部故障電流可能引起的最高熱效應(yīng)及最大動應(yīng)力； 2

18、、具有足夠低的阻抗，以避開各部分間顯著的電位差； 3、能耐受可預(yù)見的機(jī)械應(yīng)力，熱效應(yīng)及環(huán)境效應(yīng)（含腐蝕效應(yīng)）； 4、可移動的導(dǎo)體連接件（鉸鏈和滑片等）不應(yīng)是兩部分間唯一的愛護(hù)連接件，能滿意（1）、（2）、（3）條者除外； 5、在估計移開設(shè)備某一部件時，不應(yīng)切斷其余部件的愛護(hù)聯(lián)結(jié)，這些部件的電源事先已切斷者除外； 6、當(dāng)耦合器或插頭插座能掌握愛護(hù)聯(lián)結(jié)和向設(shè)備組件供電的全部導(dǎo)體的開斷，愛護(hù)聯(lián)結(jié)應(yīng)在供電導(dǎo)體斷路（或接通）之后（或之前）切斷（或接通）； 7、愛護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體應(yīng)宜于識別； 等電位連接可以使用焊接、螺栓連接和熔接三種方法。當(dāng)使用螺栓連接時要考慮螺栓松動的問題，一般應(yīng)用銅鼻將連接線焊牢后栓緊。 連接材料一般推舉使用銅材，是因其導(dǎo)電性能和強(qiáng)度都比較好，使用多股銅線的彎曲也比較便利。但使用銅材與建筑物內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋連接時，可能會因銅的電位（0.35V）與鐵的電位（0.44V）不同而形成原電池，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。因此在土壤中（基礎(chǔ)鋼筋處）連接，要避開使用裸銅線，最好使用同一金屬（鋼材）為宜。 等電位連接導(dǎo)體的尺寸與其所在位置，與估算流過的雷電流的量相關(guān)。為了滿意等電位連接基本要求，IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種材料的最小截面為： 直擊雷引下線