重要的保護裝置,等電位箱知識詳解

什麼是等電位箱?

顧名思義,就是實現等電位連接的箱體,其實就是一個帶有等電位連接排的箱體。將所有需要進行等電位連接電器設備外殼、防雷接地、暴露在建築外的金屬門窗等等,通過導線連接至等電位連接排的壓接端子上。等電位箱作用就像避雷針的原理一樣,屬於房屋整體防雷系統,名稱有的叫等電位器、等電位聯結等等,等電位箱是等電位連接的彙集箱,裡面有個等電位連接排,就是個箱體裡面有個銅排,上面有各個牆面插座的地線、防雷以及保護接地線的彙集排。


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根據規範,等電位箱必須採用銅等導電性能較好的金屬材料,並且至少要設置有八個接口,是將建築物內的保護幹線,水煤氣金屬管道,採暖和冷凍、冷卻系統,建築物金屬構件等部位進行聯結,以滿足規範要求的接觸電壓小於50V的防電擊保護電器。是現代建築電器的一個重要組成部分,被廣泛應用高層建築。

等電位就是,在一個帶電線路中如果選定兩個測試點,測得它們之間沒有電壓即沒有電位差,則我們就認定這兩個測試點是等電位的,它們之間也是沒有阻值的,建築中的等電位聯結是將建築物中各電氣裝置和其它裝置外露的金屬及可導電部分與人工或自然接地體同導體連接起來以達到減少電位差稱為等電位聯結。等電位聯結有總等電位聯結、局部等電位聯結和輔助等電位聯結。

總等電位聯結(MEB):總等電位聯結作用於全建築物,它在一定程度上可降低建築物內間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,並消除自建築物外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。它應通過進線配電箱近旁的接地母排(總等電位聯結端子板)將下列可導電部分互相連通:


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——進線配電箱的PE(PEN)母排;

——公用設施的金屬管道,如上、下水、熱力、燃氣等管道;

——建築物金屬結構;

——如果設置有人工接地,也包括其接地極引線。

住宅樓做總等電位聯結後,可防止TN系統電源線路中的PE和PEN線傳導引入故障電壓導致電擊事故,同時可減少電位差、電弧、電火花發生的機率,避免接地故障引起的電氣火災事故和人身電擊事故;同時也是防雷安全所必需。因此,在建築物的每一電源進線處,一般設有總等電位聯結端子板,由總等電位聯結端子板與進入建築物的金屬管道和金屬結構構件進行連接。

輔助等電位聯結(SEB):在導電部分間,用導線直接連通,使其電位相等或相近,稱作輔助等電位聯結。

局部等電位聯結(LEB):在一局部場所範圍內將各可導電部分連通,稱作局部等電位聯結。它可通過局部等電位聯結端子板將下列部分互相連通:

(1)PE母線或PE幹線;

(2)公用設施的金屬管道;

(3)建築物金屬結構;


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等電位箱的作用:

等電位聯結就是將建築物內部和建築物本身的所有的大金屬構件全部用母 排或導線進行電氣連接,使整個建築物的正常非帶電導體處於電氣連通狀態。

1、輔助等電位聯結的作用:將兩導電部分用導線直接作等。

電位聯結,使故障接觸電壓降至接觸電壓限值以下。電源網絡阻抗過火,使自動切斷電源時間過長,不能滿足防電擊要求時;為滿足浴室、游泳池、醫院手術室等場所對防電擊的特殊要求時;自TN系統同一配電器供給固定式和移動式兩種電氣設備,而固定式設備保護電器切斷電源時間不能滿足移動式防電擊要求時。

2、局部等電位:當需在一局部場所範圍內做各個輔助等電位聯貫器,可通過局部等電位聯結端子板將下列部分互相聯通,以簡便地實現局部範圍內的多個輔助等電位聯結,被稱作局部等電位聯結。

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3、總等電位聯結的作用,在於降低建築物內間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,並清除自建築物外經電氣線路各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害,建築物每一電源進線都應做總等電位聯結,各個聯接端子板應互扣相通。


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等電位聯結主要是各種保護作用:

(1)雷擊保:IEC標準中指出,等電位連接是內部防雷措施的一部分。當雷擊建築物時,雷電傳輸有梯度,垂直相鄰層金屬構架節點上的電位差可能達到10kV量級,危險極大。但等電位聯結將本層柱內主筋、建築物的金屬構架、金屬裝置、電氣裝置、電信裝置等連接起來,形成一個等電位連接網絡,可防止直擊雷、感應雷、或其他形式的雷,避免火災、爆炸、生命危險和設備損壞。


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(2)靜電防護:靜電是指分佈在電介質表面或體積內,以及在絕緣導體表面處於靜止狀態的電荷。傳送或分離固體絕緣物料、輸送或攪拌粉體物料、流動或沖刷絕緣液體、高速噴射蒸汽或氣體,都會產生和積累危險的靜電。靜電電量雖然不大,但電壓很高,容易產生火花放電,引起火災、爆炸或電擊。等電位聯結可以將靜電電荷收集並傳送到接地網,從而消除和防止靜電危害。


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(3)電磁干擾防護在供電系統故障或直擊雷放電過程中,強大的脈衝電流對周圍的導線或金屬物形成電磁感應,敏感電子設備處於其中,可以造成數據丟失、系統崩潰等。通常,屏蔽是減少電磁波破壞的基本措施,在機房系統分界面做的等電位連接,由於保證所有屏蔽和設備外殼之間實現良好的電氣連接,最大限度減小了電位差,外部電流不能侵入系統,得以有效防護了電磁干擾。


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(4)觸電保護1999年6月開始實行的新的建設部《住宅設計規範》中,有一項不太引人矚目的條款:城鎮新建住宅中的衛生間宜做等電位連接。專家通俗的解釋是:浴室等電位連接就是保護你不會在洗澡的時候被電著。

電熱水器、坐浴盆、電熱牆,浴霸以及傳統的電燈…… 都有漏電的危險,電氣設備外殼雖然與PE線聯結,當仍可能會出現足以引起傷害的電位,發生短路、絕緣老化、中性點偏移或外界雷電而導致浴室出現危險電位差時,人受到電擊的可能性非常大,倘若人本身有心腦方面疾病,後果更嚴重。等電位聯結使電氣設備外殼與樓板牆壁電位相等,可以極大地避免電擊的傷害,其原理類似於站在高壓線上的小鳥,因身體部位間沒有電位差而不會被電擊。


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(5)接地故障保護若相線發生完全接地短路,PE線上會產生出的故障電壓。有等電位聯結後,與PE線連接的設備外殼及周圍環境的電位都處於這個故障電壓,因而不會產生電位差引起的電擊危險。


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等電位聯結只是簡單的導線的連接所用設備僅是等電位箱和銅導線,卻能極大地消除安全隱患,所以不能破壞。


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