试议接地与等电位联结

姜秀娟　韩富强　张锡兴

摘要：简要介绍了重复接地和等电位联结的概念，指出重复接地和等电位联结在建筑供电设计和低压配电中都具有保护性和功能性作用，可以有效降低接触电压、消除外部窜入建筑物故障电压的作用。因而，在工程设计中应当重视等电位联结的概念、作用和等电位联结的工程作法及注意事项，以更好的解决施工问题。

关键词：重复接地；等电位联结；建筑供电；接触电压：故障电压

0引言

随着国民经济的发展和科技水平的进步，电气设备和装置开始大量出现在我们日常的生产生活中，电击事故也越来越频繁的发生。每年我们国家发生的大量触电死亡事故都是由于过大的电位差所导致，在建筑电气设计中习惯地要求低压电源进线需进行接地，并要求接地电阻不大于多少Ω，以保安全。但一些发达国家几十年来早已很少提这些要求，他们重视的是等电位联结的设置。这一差异充分说明这些年来我们对外交流沟通不够，信息闭塞导致我国建筑电气技术过时落后的现状。电气装置的事故或不正常现象每因过大的电位差而引起，等电位联结的作用就是消除或减小过大的电位差，以保障人身和财产安全，并使电气装置正常实现其功能。

1重复接地和等电位联结的概念

重复接地是指在变压器中性点直接接地的低压供电系统中，在供电线路的干线、支线终端及沿线，或引入建筑物处，N线一次或多次与大地通过接地装置再次联结。等电位联结是把建筑物金属构件，如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管及其他金属管道、基础金属物和其他大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的N线、建筑物的接地线统一用电气联结的方法联结起来（焊接或者可靠的导电联结），使整座建筑物成为一个良好的等电位体。

2重复接地和等电位联结的保护性作用

2.1减小接触电压

过去的作法是凡电气裝置都要打人工接地极，将设备的金属外壳接地或重复接地。按照等电位理论，接地极不过是以地电位作为参考电位的一种等电位联结，在许多情况下它并非等电位联结的最好形式，因它并不能最大限度地防范人身电击事故。

例如，在图1（a）中，电源处作有系统接地，其接地电阻为R_b，但建筑物内电气设备未做等电位联结。当设备损坏时，其外壳将对地带220V的U₀相电压，此为接触电压U₀=220V，人体触及该外壳时电击致死的危险很大。在图1（b）中设备外壳经保护线接地，即与地做了等电位联结，其接地电阻为R₀，如发生上述接地故障，将有一接地故障电流I_d经R_a、R_b返回电源，设备外壳对地电压也即人体接触电压将自220V降为I_d（R_a+R_pe，Id还能使线路上的保护电器切断电源。对比图1（a），电极致死的危险大大减少。如果建筑物电源进线处将PE母排（它与建筑物内所有电气设备的金属外壳相连通）通过其旁的接地母排与建筑物内的各种金属管道、结构相联结。当设备发生故障，因人体处于等电位面上，与图1（b）相比接触电压仅为，接地电阻R_a以若干欧姆计，显然远大于，这说明总电位联接的防电击效果要远优于通常的接地极。

2.2消除外部窜入建筑物故障电压

等电位联接还有一个重要作用，其能够清除TN系统内沿PEN线和PE线传导的故障电压而引起的电气事故。本文以某一个TN-C-S系统供电为例，该设备在建筑物内外都有分布。如下图2所示，若电源线路出现接地故障，则故障电流I_d将会经过接地电阻R_e、R_b再回到电源，由于受到分布在两极的电阻所限制，故障电流I_d本上在10-20A以内。

此时电源不会自动跳闸，电力可以照常供应。此时，电源的中性点电位会升高，超过限制值50V，它会沿着PEN和PE这两条线在整个TN系统内传导。图中的户外设备外壳由于联接了PE线，所带的电压为Uf，设各位置处的地面电压是零，如果Uf>50V，即使在设备上联接地极，也无法有效避免由此导致的电击事故。

这是因为接地极在有故障电流通过时会产生电压降而带上对地电位。这类事故经常发生在路灯、广告灯等方面。如果等电位联接了建筑物，则不会出现这样的事故。因为建筑内的PEN、PE线、外壳以及建筑物的地下金属物件都会通过总电位联络，处在同一个电位上面，不会出现电位差，也就不可能发生电击事故。因此，为了防止户外设备电击事故，这类设备不可以再联接TN系统中的PE线，应该另外引导PE线，设立单独的接地极，连接户外设备。

为了加强漏电保护，户外设备还需要安装漏电保护装置，当出现漏电时能够及时的切断电源。

3等电位联接基本要求

1）在安装等电位联接时，为了保证等电位联接的可靠性，通常采用的方法是进行焊接，焊接长度至少是锌扁钢宽度的2倍以上。双面焊接并且要涂抹防腐漆；为方便联接和以后的检测工作，在各等电位母排、终端箱的联接处使用螺栓进行联接时，螺栓、垫圈、螺母等部件均需要采用热镀锌件。等电位联接使用的电线要采用黄绿相间的色标线，并且要在等电位联接端子上刷黄色的底漆。

2）在局部等电位安装时，在局部等电位安装是，如卫生间安装，等电位联接终端盒应尽量靠近卫生设备安装。当安装设备时，一般使用4mm²的聚氯乙烯铜芯绝缘线来将终端盒内的接线端子与卫生间内的金属装饰构件的安装螺钉进行联接。

卫生间设备金属外壳通常和配套的等电位端子联接便可；金属上、下水管和金属水龙头等，也采用抱箍形式将抱箍上的接线端与终端盒内的接线端用BV-4mm²联接；在与分户箱内的线联接时，可就近与三相插座的线进行联接。