等電位連接和共用接地系統(tǒng)

1、等電位連接和共用接地系統(tǒng)等電位連接和共用接地系統(tǒng)在防雷裝置的設(shè)置上人們往往比較注意外部防雷裝置和內(nèi)部的電涌保護(hù)，容易忽視等電位連接在雷電防護(hù)的重要作用。有時(shí)還特意設(shè)置單獨(dú)的接地裝置，單獨(dú)的引下線，還錯(cuò)誤的提出“共網(wǎng)不共線，分類接地網(wǎng)，不串不共用，一點(diǎn)接地法”的口號(hào)，一方面給設(shè)計(jì)施工增加了難度和增大了開支，另一方面違背了等電位的基本原理，會(huì)給被保護(hù)設(shè)備以及人身安全造成潛在的威脅。1、基本概念、基本概念防雷等電位連接——是將分開的導(dǎo)電裝置各

2、部分用等電位連接導(dǎo)體或電涌保護(hù)器(SPD)做等電位連接。它包括在內(nèi)部防雷裝置中，其目的是減小建筑物金屬構(gòu)件與設(shè)備之間或設(shè)備與設(shè)備之間由雷電流產(chǎn)生的電位差。防雷等電位連接區(qū)別于電氣安全的等電位連接，最主要是將不能直接連接的帶電體通過(guò)電涌保護(hù)器做等電位連接。等電位連接網(wǎng)絡(luò)——是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的外露各導(dǎo)電部分做等電位連接的各導(dǎo)體所組成的網(wǎng)絡(luò)。共用接地系統(tǒng)——是一建筑物接至接地裝置的所有互相連接的金屬裝置(包括外部防雷裝置)，并且是一個(gè)低電感的網(wǎng)形

3、接地系統(tǒng)。接地基準(zhǔn)點(diǎn)——是一系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)與共用接地系統(tǒng)之間唯一的一點(diǎn)連接點(diǎn)。信息系統(tǒng)的等電位連接：各種形式的電子系統(tǒng)的應(yīng)用在不斷增加，這些系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、控制系統(tǒng)等，在國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)中將它們統(tǒng)稱為信息系統(tǒng)。對(duì)信息系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分應(yīng)建立等電位連接網(wǎng)絡(luò)，原則上一個(gè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)不需要連到大地，但通常所考慮的所有等電位連接網(wǎng)絡(luò)都會(huì)有通大地的連接。信息系統(tǒng)的各金屬組件(如各種箱體、殼體、機(jī)架)與建筑物共用接地系統(tǒng)的等電

4、位連接有兩種原則方法，見圖13中的h和g。圖13中的h為S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，即星形結(jié)構(gòu)或通稱為單點(diǎn)接地；g為M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)形結(jié)構(gòu)或通稱為多點(diǎn)接地。當(dāng)采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該信息系統(tǒng)的所有金屬組件，除等電位連接點(diǎn)外，應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣（＞10kV1.250μs）。通常，S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)用于相對(duì)較小、限定于局部的系統(tǒng)，所有服務(wù)性設(shè)施和電纜僅在一點(diǎn)進(jìn)入該信息系統(tǒng)本網(wǎng)絡(luò)應(yīng)僅通過(guò)唯一的一點(diǎn)(即接地基準(zhǔn)點(diǎn)ERP)組

5、合到共用接地系統(tǒng)中去。在此情況下，在各設(shè)備之間的所有線路和電纜應(yīng)按照星形結(jié)構(gòu)與各等電位連接線平行敷設(shè)，以避免產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)路。由于采用唯一的一點(diǎn)進(jìn)行等電位連接，故不會(huì)有與雷電有關(guān)聯(lián)的低頻電流進(jìn)入信息系統(tǒng)，而信息系統(tǒng)內(nèi)的低頻干擾源也不會(huì)產(chǎn)生大地電流。做等電位連接的這唯一的點(diǎn)也是接電涌保護(hù)器以限制傳導(dǎo)來(lái)的過(guò)電壓的理想連接點(diǎn)。如果采用M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，則該信息系統(tǒng)的各金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)各組件絕緣。M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)應(yīng)通過(guò)多點(diǎn)組合到共用接

6、地系統(tǒng)中去。通常，本網(wǎng)絡(luò)用于延伸較大和開環(huán)的系統(tǒng)，而且在設(shè)備之間敷設(shè)許多線路和電纜，服務(wù)性設(shè)施和電纜在幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)入該信息系統(tǒng)。本網(wǎng)絡(luò)用于各種高頻也能得到一個(gè)低阻抗網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)所具有的多重短路環(huán)路對(duì)磁場(chǎng)將起到衰減環(huán)路的作用，從而在信息系統(tǒng)的鄰近區(qū)使初始磁場(chǎng)減弱。在復(fù)雜系統(tǒng)中，兩種型式(M型和S型)的優(yōu)點(diǎn)可組合在一起?，F(xiàn)的危險(xiǎn)的電位差而引起跳擊。電源線路和信號(hào)線路上因雷電感應(yīng)產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓，為保護(hù)信息設(shè)備，也要在入戶處做總等電位連接。由于電

7、源線路上的帶電導(dǎo)體和信號(hào)線路的芯線不能用導(dǎo)線直接連接，此時(shí)應(yīng)用電涌保護(hù)器做等電位連接。原則上等電位連接的位置應(yīng)在雷電防護(hù)區(qū)的交界處，即進(jìn)入建筑物入口處，但有時(shí)被保護(hù)設(shè)備不一定會(huì)恰好設(shè)在交界處而是在其附近，這時(shí)當(dāng)線路能承受發(fā)生的電涌電壓時(shí)，SPD可安在被保護(hù)設(shè)備處，而線路應(yīng)在交界處做一次連接。在大建筑物內(nèi)可能有多個(gè)電源進(jìn)線和多個(gè)接地母排（等電位連接帶），這些接地母排應(yīng)互相連通，以實(shí)現(xiàn)全建筑范圍內(nèi)的等電位連接。在防雷等電位連接中指LPZO與

8、LPZ1區(qū)交界處的連接。2局部等電位連接（LEB）：在高層建筑物內(nèi)裝設(shè)電子設(shè)備，使用“共網(wǎng)不共線”，即使用一根設(shè)備專用引下線接至共用接地裝置（網(wǎng)），會(huì)產(chǎn)生什么效果呢？由表2可以得知一根專用接地線在高頻下其阻抗為：表225mm2銅導(dǎo)體在自由大氣中的電阻和電抗將信息系統(tǒng)的工作頻率1MHz，專用引下線18m的R、ωL代入上式，阻抗高達(dá)近200Ω，因此當(dāng)這個(gè)接地裝置的阻抗既便很低（如小于1Ω）也是毫無(wú)意義的。當(dāng)在信息系統(tǒng)上安裝電涌保護(hù)器時(shí)，在電

9、涌保護(hù)器承受雷電流沖擊而對(duì)地泄放時(shí)，被保護(hù)的信息系統(tǒng)設(shè)備絕緣承受的電涌電壓為電涌保護(hù)器上的殘壓和其連接線上的電壓降之和，即：U=UresL(didt)其中殘壓Ures與電涌保護(hù)器的性能有關(guān)，didt為雷電流的陡度，L與專用引下線的長(zhǎng)度成正比，專用引下線過(guò)長(zhǎng)，整個(gè)U值將偏大，而使設(shè)備損壞。因此在IEC603645534中規(guī)定，電涌保護(hù)器連接線的全長(zhǎng)不宜超過(guò)0.5m。而為了達(dá)到這個(gè)要求，則必須在設(shè)備所在樓層按S型或M型設(shè)接地基準(zhǔn)點(diǎn)（ERP）

10、或環(huán)型接地母排，并將其與建筑物主鋼筋連接，達(dá)到局部等電位連接。在防雷等電位連接中指LPZ1和LPZ2區(qū)交界處的連接。3輔助等電位連接（SEB）：GB5005495第4.4.5條規(guī)定：當(dāng)電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障保護(hù)不能滿足切斷故障回路的時(shí)間要求時(shí)，尚應(yīng)在局部范圍內(nèi)作輔助等電位連接。當(dāng)難以確定輔助等電位連接的有效性時(shí)，可采用下式進(jìn)行校驗(yàn)：R=50Ia式中：R可同時(shí)觸及的外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分之間，故障電流產(chǎn)生的電壓降引