工业电气设计|等电位联结(Equipotential Bonding)详解
1. 等电位联结的作用防止电击:消除设备外壳、金属管道等之间的危险电位差。防雷保护:降低雷击时的跨步电压和接触电压。电磁
1. 等电位联结的作用防止电击:消除设备外壳、金属管道等之间的危险电位差。防雷保护:降低雷击时的跨步电压和接触电压。电磁兼容(EMC):减少高频干扰对敏感设备的影响。保障设备安全运行:避免因电位差导致的放电或腐蚀。2. 等电位联结的分类(1)主等电位联结(Main Equipotential Bonding, MEB)
位置:建筑物进线处(如配电室)。连接对象:接地母线(主接地端子)。金属水管、燃气管、暖通管道。建筑钢结构。变压器中性点、外壳、金属电缆桥架等。要求:采用≥25mm²铜线或等效截面的镀锌扁钢。所有金属构件必须直接连接,避免串联。(2)辅助等电位联结(Supplementary Equipotential Bonding, SEB)
位置:局部高风险区域(如浴室、手术室、数据中心)。连接对象:设备外壳(如插座PE线)。金属门窗、扶手、水管等可触及导体。要求:采用≥4mm²铜线(低压系统)。确保任意两点间电阻≤0.1Ω(测试验证)。(3)防雷等电位联结(Lightning Protection Bonding)
连接对象:接闪器(避雷针、带)。引下线、接地装置。金属屋顶、设备外壳。要求:采用≥16mm²铜线或50mm²镀锌钢。避免形成大环路,减少感应雷影响。3. 变压器等电位联结设计要点(1)变压器外壳及金属部件
变压器外壳、铁芯、电缆屏蔽层必须与接地系统可靠连接。采用两点接地(防电磁感应干扰)。(2)中性点等电位联结
有效接地系统(如TN-S、TT):中性点直接接地,并与主接地网连接。不接地/经消弧线圈接地系统(如IT系统):中性点经高阻接地,但仍需与等电位系统连接。(3)电缆屏蔽层接地
高压电缆屏蔽层应在两端接地(防感应电压)。控制电缆屏蔽层宜单端接地(防环流干扰)。(4)配电柜(盘)等电位联结
所有柜体、金属框架需与PE母线连接。柜内接地排与主接地网独立连接(避免串联)。
4. 施工与测试要求(1)材料选择
导体:铜(≥25mm²)、镀锌钢(≥50mm²)。连接方式:焊接、压接或螺栓连接(需防腐处理)。(2)测试标准
导通性测试:任意两点间电阻≤0.1Ω(万用表或低阻测试仪)。接地电阻测试:符合GB/T 50065或IEC 60364要求。(3)常见问题
腐蚀:避免铜-铝直接连接(电化学腐蚀)。断点:定期检查连接点是否松动或锈蚀。高频干扰:高频设备(如变频器)需额外屏蔽措施。5. 相关标准国际标准:IEC 60364-4-41(低压电气装置安全)IEC 62305(防雷等电位联结)国内标准:GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》GB/T 16895.3-2017《低压电气装置 第5-54部分:接地配置和保护导体》6. 总结等电位联结是保障电气安全的核心措施,尤其在变压器及配电系统中:
主等电位联结确保整体系统电位均衡。辅助等电位联结用于局部高风险区域。防雷等电位联结减少雷击危害。施工与测试必须符合标准,避免腐蚀或断点。合理设计等电位联结可大幅降低电击风险,提高系统可靠性。