陳祖訓
摘 要:等電位聯(lián)結的功能的是使電力線路中外露的導體同輸電裝置的導電部分實現(xiàn)電氣聯(lián)結。它在保障建筑物電氣安全方面發(fā)揮著重要的作用。本文闡述了等電位聯(lián)結的定義和對建筑物的保護作用,指出在等電位聯(lián)結施工過程中存在的問題,著重討論控制等電位聯(lián)結施工質(zhì)量的方法,為提高建筑電氣安全控制水平提供參考。
關鍵詞:等電位聯(lián)結;電氣安全;接地連接
隨著建筑行業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,人們對于建筑的安全標準要求也越來越高。其中電氣安全則是非常重要的一個方面。實踐證明很多電氣事故都是因為電器的電位差過大造成的。等電位連接通過運用等電位連接的導體將建筑中的導電裝置連接起來,減少電流在導體上的電位差。這種設計模式在建筑中應用非常廣泛,對防雷擊和電氣故障作用明顯。但是由于這項技術在國內(nèi)使用時間還較短,在施工過程中,因為連接材料或連接方式等因素,時常出現(xiàn)連接部分電阻過大、電位不等、安全防護功能不達標等質(zhì)量問題,影響了建筑的整體安全質(zhì)量。
1 等電位聯(lián)結的定義
等電位聯(lián)結是指將建筑中外露的導電部分,如地基上的鋼筋、自來水管道、電氣系統(tǒng)的零線以及接地系統(tǒng)等部分,采用導線連接的辦法,在建筑中形成一個完備的等電位整體。建筑電氣系統(tǒng)中電子設備的金屬外殼、機架、防靜電保護層、戶外屏蔽天線以及各種接地端口,按照等電位聯(lián)結的要求,均應做到就近連接。這樣做的目的就是保證建筑電氣系統(tǒng)中各項設備和系統(tǒng)之間保持均等的電位差,實現(xiàn)建筑電路安全。
根據(jù)國家建筑業(yè)《等電位聯(lián)結安裝》的描述,等電位聯(lián)結可以分成總等電位聯(lián)結和局部等電位聯(lián)結兩種,其中總等電位聯(lián)結是指通過臨近進線配電箱的總等電位聯(lián)結母將建筑外露的自來水管道、煤氣管道、接地線和建筑金屬構架等部分相互聯(lián)通。這樣做的好處在于可以消除間接接觸的各個金屬導電部分的電位差,進而避免建筑物受到外界環(huán)境影響造成的金屬結構電壓差的破壞。而局部等電位聯(lián)結是指在局部范圍內(nèi),運用等電位聯(lián)結端子板將建筑中臨近的導電部分聯(lián)結起來,例如淋浴室、實驗室、手術室等用電房屋,這些建筑內(nèi)的電氣設備容易受到雷擊的影響,產(chǎn)生危險事故,所以對于保持平穩(wěn)電壓的要求較高,這樣能夠提高電氣系統(tǒng)的抗干擾能力。
2 等電位聯(lián)結對建筑安全的重要作用
2.1 對于雷擊的防護作用
根據(jù)國際電工委員會的要求,建筑中應當設置等電位聯(lián)結,以此作為建筑物防范雷擊危險的措施之一。在陰雨天氣時,建筑物特別是高層建筑很容受雷擊的威脅,當雷擊發(fā)生時,空氣傳導到建筑的電流是劃分梯度的,此時垂直層面的建筑物金屬構件的電位差量可以達到10kV左右,這是非常危險的信號。采用等電位聯(lián)結的辦法,將建筑中金屬管、電氣設備、鋼筋架等結構連接起來,形成相互聯(lián)通的等電位連接網(wǎng),這樣就分散了雷擊的影響,避免瞬間雷擊引起的電失火、設備爆炸或損壞等問題的發(fā)生。
2.2 對靜電的防護作用
靜電主要是存在于絕緣體的表面處于靜止的負電荷和分布于電解質(zhì)表層的電荷。靜電是一種常見的現(xiàn)象,它本身的電量不是很大,但是瞬間激發(fā)的電壓很大,極易產(chǎn)生電火花,這就形成了電失火、爆炸等災難的隱患。采用等電位聯(lián)結的辦法,可以將電解質(zhì)表面的靜電吸收到接地電網(wǎng)中,這樣就可以避免靜電帶來的潛在危害。
2.3 抗電磁干擾作用
在建筑物中如果電氣系統(tǒng)出現(xiàn)了電路故障或發(fā)生雷擊等問題,瞬間產(chǎn)生的強大脈沖會引起附近的電路導線、金屬導體等電磁感應,像計算機、攝錄機等較為敏感的電子設備受其影響會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)損壞等故障。對此,采用屏蔽的辦法是防范電磁干擾的有效手段。在建筑物的電路設備的中心控制機房需要設置等電位聯(lián)結,以此來確保電子設備的外殼處于穩(wěn)定等電位聯(lián)結狀態(tài),盡量減少電位差,使得外界電磁波不會干擾到設備的內(nèi)部元件,起到屏蔽作用。
2.4 人體觸電的防護作用
現(xiàn)代家庭中電器種類繁復,用途廣泛,這些家用電器在為人們帶來生活便利的同時,也存在一些潛在的危險,例如電熱水器、按摩洗腳盆、浴霸、照明設備等等均會存在漏電的危險,造成人體觸電的危害。而使用等電位聯(lián)結的方法,實現(xiàn)了電氣設備和建筑墻體的電壓均等,保持建筑內(nèi)電壓處于平衡狀態(tài),這樣就可以有效的防治觸電危險。
2.5 電線接地故障的防護作用
現(xiàn)代建筑中電路結構復雜,由于設計施工的疏漏,很多電線都是裸露在外的,如果電路的相線接觸地面就會發(fā)生短路的問題,這樣在PE線上就會產(chǎn)生電壓紊亂,造成線路故障。采用等電位聯(lián)結的辦法,能夠保證與PE線相連接的電氣設備外殼能夠與周邊自然環(huán)境保持平穩(wěn)的電壓差值,這樣避免了線路接地短路造成的電擊危險。
3 等電位聯(lián)結施工質(zhì)量控制的措施
3.1 材料選擇和安裝控制的質(zhì)量要求
3.1.1 材料選擇。等電位聯(lián)結所使用的材料以銅質(zhì)材料為最佳,原因在于其具有很好韌度和導電性。但是同時要注意,因為建筑中的地基和梁柱多為鐵質(zhì)或鋼筋結構,而這些材質(zhì)和同又具有不同的電位。特別是埋于地下的金屬結構由于受到電解腐蝕會變質(zhì),所以不易使用裸露的銅線作為聯(lián)結材料。像防雷擊裝置如果一定要使用的話,應該在鋼筋連接處和銅線間設置放電間隙,在日常使用中應該防范二者間形成電氣回路。這樣在遇到雷擊時通過防電間隙可以將聯(lián)結裝置相連接,平時則可以避免電池的腐蝕。
3.1.2 等電位聯(lián)結的安裝要求。在進行等電位聯(lián)結的過程中焊接一定要仔細,連接部位不能出現(xiàn)夾渣、咬邊或是氣孔等質(zhì)量問題。三面的電焊,其鋼筋的搭接長度應該在其直徑的6倍以上;進行雙面焊接時,金屬連接部位需要留出一定的接觸面,保證導線的連通性。嚴禁將裸露的銅線埋設于地下,建筑地下設計的埋設鋼筋導體應該做好防腐處理,注意不能使用螺栓來進行導體間的壓接。對于等電位的端子板應該進行加固處理,保證接觸面不被銹蝕,當將等電位箱和建筑內(nèi)金屬管進行聯(lián)結時,對于管道中的塑料元件應該進行跨接處理,保證等電位聯(lián)結的穩(wěn)固。在施工時對于電源的進線應該進行獨立的等電位聯(lián)結處理,保證電源的電路安全,建筑中電位箱應當保持等電位聯(lián)結的并聯(lián)狀態(tài)。
居民家庭中常見的電氣設備,如淋浴系統(tǒng)在安裝時應當做好等電位聯(lián)結,電熱水器的PE線應該和等電位聯(lián)結線相連通。至于下水管道和電路外部的金屬元件則可以使用MEB線進行連接。對于建筑物的防雷擊裝置應該將接地柱的主筋引出一條下線,利用端子板就近進行等電位聯(lián)結。
3.2 等電位聯(lián)結的施工工序控制
3.2.1 施工前的設計準備:在施工之前,技術人員應該就建筑物進行等電位聯(lián)結的整體工程材料用量進行精確的計算,并安排好施工的場地,對具體施工人員做好技術交底工作。保證施工的技術水平符合質(zhì)量要求。
3.2.2 施工材料的檢驗:要想保證施工的質(zhì)量首先要確保施工材料不出問題,在進行施工前,應該將材料取樣送到專門的質(zhì)檢部門進行質(zhì)量檢查,對材料的物理和化學特點進行試驗,確定質(zhì)量合格后才可以投入施工使用。
3.2.3 定位放線:施工前需要依據(jù)設計圖紙,選好施工地點和方位,將施工材料安放在規(guī)定的位置之上。
3.2.4 防雷系統(tǒng)的接地焊接:防雷擊裝置是建筑物上必備的安全電路設施,其接地部位的等電位聯(lián)結是非常重要的一步,而進行接地連接的關鍵就是焊接工藝,在施工時要做到施工質(zhì)量的“三檢”制度落實,也就是實際操作人員自檢、技術人員互檢、專業(yè)檢驗人員專檢,將三種檢查有效結合,才能保證施工質(zhì)量符合安全要求。
3.2.5 預埋設連接管線:對于需要進行預埋處理的管線,應當依據(jù)建筑的形態(tài)和電位箱的分布情況來確定,將管線預埋在混凝土板、房梁等處,等建筑的墻體施工完成、水泥砂漿凝固后,在進行墻體的割槽處理,其深度和寬度則要根據(jù)預埋管線的直徑來確定,注意割槽應該和電位箱保持垂直,墻體中的橫向連接管線不能進行斜割或是橫割,并盡量鋪設在現(xiàn)澆混凝土結構中。
3.2.6 電位箱的制作和安裝技術:在安裝前如果鋼板的表面存在銹蝕的痕跡,那就一定要清理干凈,對等電位箱的表面應該做好防銹處理,可以使用烤漆工藝或是電解噴涂,具體的工藝和質(zhì)量要求應該根據(jù)建筑物安全等級標準來確定面板防銹層的使用材料和施工工藝。在面板上應該有明確的標識,可以使用紅色箭頭等形式標注明確。整個箱體要保證牢固則需要進行焊接和鉚固處理,在施工中要求必須電線分明、橫平豎直、對角線平均,箱體的表面要做到光滑、平整。電位箱的接地母排應選擇銅質(zhì)或鋼質(zhì)的材料。
3.2.7 穿線的連接:建筑物的等電位聯(lián)結中各部分穿線的連接應該遵循從導體部分延伸到輔助性的電位箱的順序,最后將所有的等電位箱連接成一個整體,某些局部的電位箱如接地部分可以在局部范圍內(nèi)結合實際情況進行連線,然后再和整體進行連接。連接線的材質(zhì)可以使用黃綠相間類的BV線,至于質(zhì)量規(guī)格則應當根據(jù)建筑的安全要求來確定,對于沒有施工設計方案的建筑,工程監(jiān)理方可以根據(jù)實際情況來定,在經(jīng)過專業(yè)設計院批準后方可付諸實施。等電位聯(lián)結的連接線在電路上和PE線是并聯(lián)的狀態(tài),但是因為其流經(jīng)的電流很小,所以截面也可以適當減小。等電位聯(lián)結的連接線兩側使用銅線鼻子,其中一端與金屬導體連接;另一側則應與LEP端子板相連通。連接完成后可以使用鍍鋅的螺栓進行加固。但中間不能出現(xiàn)有斷開的接頭。
4 等電位聯(lián)結導通性的檢測
等電位聯(lián)結在施工安裝完畢后,應該進行導通性的檢測,也就是在電路設備正式使用之前,用管夾、端子板、聯(lián)結線等原件,在聯(lián)結部位用不同的色標進行標注,進行檢驗,查看等電位聯(lián)結的導通性是否良好。
5 結語
隨著現(xiàn)代智能化電氣設備在建筑中的廣泛應用,電路安全也越來越受到人們的關注,等電位聯(lián)結是保證建筑電氣使用安全的有效措施,在安裝施工過程中,技術人員應該充分了解建筑的設計結構和特殊功能,根據(jù)施工質(zhì)量要求,使用質(zhì)量好的連接材料,采用合理的線路連接方式,保證等電位聯(lián)結的施工質(zhì)量,為建筑的電氣安全使用提供可靠保障。
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