等電位聯(lián)結(jié)可以降低用電場(chǎng)所內(nèi)的接觸電壓,消除沿電源線路導(dǎo)人故障電壓的危險(xiǎn),也是防雷電入侵危害所必需的.按電位理論,等電位聯(lián)結(jié)是指一定范圍對(duì)外露可導(dǎo)電部分作電位實(shí)質(zhì)上相等的電氣連接,使人可能觸及到的所有導(dǎo)電部位都處在同一電位水平上。iec 標(biāo)準(zhǔn)給出的術(shù)語(yǔ)為“bond 一ing”,譯為“聯(lián)結(jié)”,用于與一般的“連接”( connection )一詞相區(qū)別,雖然等電位聯(lián)結(jié)也是一種連接,但此連接的含義有只傳送電位而不傳導(dǎo)電流的特性。用于等電位連接的導(dǎo)線稱(chēng)為等電位聯(lián)結(jié)線(equipotential bonding conductor ),常簡(jiǎn)稱(chēng)為聯(lián)結(jié)線(bondlng conductor ) ,它不構(gòu)成回路、不是回路導(dǎo)體、基本上不傳送電流(包括故障電流、只傳導(dǎo)電位,使供電范圍內(nèi)的可導(dǎo)電部位電位相等或接近。
總等電位聯(lián)結(jié)是指針對(duì)建筑物在其電源進(jìn)線處,將pe干線、接地干線、總進(jìn)水管、總出水,管、采暖和空調(diào)立管以及建筑物金屬構(gòu)件等相互作電氣連接.
局部等電位聯(lián)結(jié)(或輔助等電位聯(lián)結(jié))則是在某一特定的局部范圍內(nèi)的等電位聯(lián)結(jié)。
1、等電位聯(lián)結(jié)比接地更有效地降低接觸電壓
在圖1 中電源處設(shè)有系統(tǒng)接地,其接地電阻為r 1:設(shè)備外殼經(jīng)保護(hù)線(pe線)接地,其接地電阻為r2,如發(fā)生設(shè)備絕緣損壞接地故障時(shí),將有一接地故障電流i4經(jīng)r 4、r 2返回電源.設(shè)備外殼對(duì)地電壓也即人體接觸電壓為:uc= i4(r 1 +zpe)。這一電壓將對(duì)人構(gòu)成威脅,其電壓的大小取決于設(shè)備保護(hù)接地的好壞,在極限的狀況下,保護(hù)接地開(kāi)路或根本沒(méi)做接地時(shí),人體接觸電壓則為:uc =220v.當(dāng)人觸及該外殼則發(fā)生電擊。致命的危險(xiǎn)很大。
圖1 不作等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
在用電端作電位聯(lián)結(jié),如圖2 中點(diǎn)劃線所示。這時(shí)如發(fā)生設(shè)備絕緣損壞接地故障,因人體處于等電位面上,接觸電壓僅為uc′=id·zpe。 與圖1相比。接地電阻r 1的值在歐數(shù)量級(jí),而zpe 的值則在毫歐數(shù)量級(jí),顯然u′c<uc。這說(shuō)明作了等電位聯(lián)結(jié)的防電擊效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)干通常的接地。
圖2 作等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
2、等電位聯(lián)結(jié)可消除tn系統(tǒng)沿線路傳導(dǎo)故障電壓引起的電擊事故
等電位聯(lián)結(jié)另一個(gè)重要作用是它可清除常用的tn 系統(tǒng)內(nèi)沿pen線和pe 線傳導(dǎo)的故障電壓引起的電氣事故。圖3 所示為tn一c -s 系統(tǒng),它所供電的電氣設(shè)備有在建筑物內(nèi)的。也有在建筑外的.如果電源線路的相線發(fā)生接大地故障,例如相線墜入水中或和與大地連接良好的全屬構(gòu)架相接觸,則其接地故障電流id 將經(jīng)故障點(diǎn)接地電阻r3和電源處系統(tǒng)接地的接地電阻rj 返回電源。因受此兩接地電用的限制,i4值一般不過(guò)20a。往往發(fā)生這種故障時(shí)電源端是不會(huì)跳閘的。如圖3 所示,這時(shí)電源中性點(diǎn)電位升高u2= id·r1,此uf常超過(guò)接觸電壓限值50v,它合pen線和pe 線在全tn 系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)。圖3 中的戶外設(shè)備外殼因接pe 線而帶uf 電壓,而設(shè)備所在位的地面電位則為0v,當(dāng)u,大于50v 時(shí)易引起電擊事故。即使在設(shè)備處打接地極作重復(fù)接地也常不起作用,因接地那通過(guò)故障電流時(shí)總會(huì)產(chǎn)生電壓降而帶對(duì)地電位。這也就是時(shí)常發(fā)生的街上路燈、廣各牌等電擊傷人事故的起因。
圖3 作等電位聯(lián)結(jié)的下n 系統(tǒng)
另外,當(dāng)雷電波由供電線路導(dǎo)人經(jīng)接地極,泄入大地時(shí),在其接地電阻上所產(chǎn)生的殘壓同樣會(huì)使電源中性點(diǎn)電位升高,其危害情形同上所述。
但在同樣的故障情況下,作等電位聯(lián)結(jié)的建筑物內(nèi)卻不會(huì)發(fā)生此類(lèi)傷人事故。這是因?yàn)榻ㄖ飪?nèi)的pen線、pe線、設(shè)備外殼和建筑物的地下鋼筋、金屬管道等都通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)而處在同一電位上(此電位可能高于地電位),建筑物內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)電位差,自然無(wú)從發(fā)生電擊事故.總等電位聯(lián)結(jié)能有效地消除tn系統(tǒng)沿pen線、pe線傳導(dǎo)來(lái)的故障電壓(也包括沿其他金屬管道傳導(dǎo)來(lái)的故障電壓)引起的電擊事故,所以它對(duì)tn系統(tǒng)電氣裝置尤為重要。