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1、建筑工程中的防雷等电位连接张大鲁建筑物的防雷系统包括外部防雷和内部防雷两大组成部分。外部防雷包括接闪器、引下线、接地体，其主要作用是防护直击雷的侵害，但不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他其他物体的反击；内部防雷包括防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。这句话是综合了建筑物防雷设计规范GB 50057-2010，术语2.0.6、2.0.7条及其条文说明。由此可见，这里的“外部防雷装置”也就是我们通常讲的防雷系统，它只是建筑物防雷系统的一部分，能对直击雷起到比较有效的防护，而对于雷击所产生的电磁效应并不能起到有效的防护作用。为此，建筑物防雷设计规范GB 50057-2010中在其第
2、4章建筑物防雷措施的基本规定的4.1.1条、4.1.2条、4.1.3条对此作出规定，并且4.1.1和4.1.2为强制性条文。“4.1.1 各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。4.1.2 各类防雷建筑物应设内部防雷装置，并应符合下列规定：1 在建筑物地下室或地面层处，下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接：1）建筑物金属物体。2）金属装置。3）建筑物内系统。4）进出建筑物的金属管线。2 除本条第1款的措施外，外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间，尚应满足坚固距离的要求。4.1.3 本规范3.0.3条第24款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷击
3、电磁脉冲的措施。其他各类防雷建筑物，当其建筑物内系统所接设备的重要性高，以及所处雷击磁场环境和加于设备的闪电电涌无法满足要求时，也应采取防雷击电磁脉冲的措施” 引自建筑物防雷设计规范GB 50057-2010，中国计划出版社，2011年8月第1版。）由此可见，等电位连接是建筑物防雷系统的重要组成部分，对于建筑物和建筑物内人员是一项基本的安全措施，同时也是建筑工程防灾、减灾的重要组成部分。一、对等电位连接概念的认识与理解“将分开的诸金属物体直接用导体或经电涌保护器连接到防雷装置上，以减小雷电流引发的电位差。”（引自建筑物防雷设计规范GB 50057-2010，术语第2.0.19条。中国计划出版社
4、2011年8月，第一版，第3页。）这就是等电位连接的基本定义。而如何准确理解上述定义，建立起对等电位连接的基本概念是在施工过程中做好等电位连接工作的基本前提。首先，在这里被进行等电位连接是“分开的诸金属物体”，也就是说需要进行等电位连接的是建筑物内不相连通的金属物体（本人认为还应该是“所有的”），而“连接”的基本方法就是“直接用导体或经电涌保护器连接到的防雷装置上”， 这里所讲的“防雷装置”并不是广义的防雷装置，而是特指“外部防雷装置”，也就是接闪器、引下线、接地体。实际上就是将建筑物内分开的诸金属物体由导体或经电涌保护器与防雷引下线、均压环相连接，从而通过接地体最终使这些金属物体与大地保持相
5、同的电位。单从表面看，由于等电位连接最终归结于大地，似乎就是“接地”，所以有人称其为“重复接地”，但本人认为持这种说法的人存在概念错误或概念不清。等电位连接的作用与低压配电的TN系统所采取的中性点“重复接地”的作用有着根本的区别。而现在建筑工程的低压配电系统普遍采用TN-S的配电方式，中性线零线（N线）是不允许重复接地的。所以，在TN-S的低压配电系统中已不存在“重复接地”这个概念。并且建筑物防雷设计规范GB 50057-2010第6.2.1条以强条的形式规定：当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。由上述的等电位连接的作用可以看出，等电
6、位连接不单与“重复接地”有根本的区别，同时也与低压配电系统的保护接地PE有着本质的区别。虽然等电位连接和PE最终都与建筑物的接地体相连接，但从对象上来看，等电位连接的对象是建筑物内的相互不相连的金属物体金属管道（水管、风管）、金属容器、设备的金属外壳等等，而PE的对象是电气系统中的可接触的非带电金属部分金属桥架及其金属支架、电线电缆的金属导管、用电设备的金属外壳、电器器具的金属外壳等。但在要求进行总等电位连接的工程中PE系统最终应进入总等电位连接系统。所以，此时PE是总等电位连接的子系统之一。二、对等电位连接作用的认识首先需要说明以下几种雷击可能产生的危害：1. 闪电电涌侵入由于雷电对架空线路
7、或金属管道的作用，雷电波闪电电涌可能沿这些管线侵入建筑物内，危及人身安全或损坏设备。2. 闪电感应闪电放电时在附近导体上产生的闪电静电感应和闪电电磁感应。闪电静电感应是由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放点时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如果没有就近泄入大地，就会产生很高的电位；闪电电磁感应是由于雷电流迅速变化，在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。闪电感应会使导体（金属物体）之间产生火花放点。3. 雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲是一种强干扰源，是雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包括闪电电涌和辐射电磁场。雷击
8、电磁脉冲会严重影响建筑物内的电子系统的正常运行，闪电电涌甚至可能完全损毁电子系统。上述现象是城市地区雷击可能造成的最主要危害。城市地区由于建筑物普遍采取了外部防雷措施，所以由直击雷直接造成露天人员伤亡的情况并不多见，而由于上述危害造成的建筑物内的人身伤害及财产损失却是巨大的。建筑物的等电位连接就是避免上述各项危害的产生，有效地保护建筑物及其内部的人身和财产的安全防止雷电波的直接侵入、防止闪电感应和雷击电磁脉冲在建筑物内造成金属物体间的放电以及瞬时高电位可能对人身造成的伤害、避免对电子、信息系统的干扰和破坏。这就是建筑工程等电位连接的真正作用防止、减少雷击灾害。三、等电位连接的分类等电位连接主要
9、有两种类别，即总等电位连接（MEB）和局部等电位连接（LEB）。1. 总等电位连接（MEB）总等电位连接作用于全建筑物，在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件之间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的雷电波的危害。所以，总等电位连接应将下列部分互相连通，并与接地体可靠连接：进线配电箱的PE母排；低压电源引入线、信息系统引入线的电涌保护器的接地端；进出建筑物的金属管道，如给水、排水、热力、空调水、燃气等；建筑物的金属结构；建筑物内各局部等电位连接点。总等电位连接应设总等电位连接端子板，上述各部分的等电位连接干线均应汇集于此。设计人员应对总等电位连接端子板
10、设置的位置提出明确要求一般是设在总变配电室内。2. 局部等电位连接（LEB）在一局部场所范围内将各金属物体用等电位导体连通，并与防雷系统或总等电位系统连接，称作局部等电位连接。它可通过局部等电位连接端子板将下列部分互相连通：PE母线或PE干线；金属管道；建筑物金属结构；建筑物内的金属门、栏杆等金属物体。通常需要进行局部等电位连接的部位：设备机房；卫生间、独立浴室、游泳池、公共浴室等；采用金属散热器采暖的楼层或房间。四、在建筑施工中如何正确做好等电位连接的建议1. 认真做好施工图会审，准确理解设计意图和具体要求。与建筑物防雷设计规范GB 50057-2010，以及国标等电位联结施工图集02D50
11、1-2的较详细的规定不同，现行建筑电气施工质量验收规范GB 50303-2002和建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB 50601-2010对等电位连接的规定仅限于施工安装方面。并且建筑电气施工质量验收规范GB 50303-2002在其条文说明中的阐述是：“建筑物是否需要等电位联结、哪些部位或设施需等电位联结、等电位联结干线或等电位箱的布置均应由施工设计来确定。本规范仅对等电位联结施工中应遵守的事项作出规定。主旨是连接可靠合理，不因某个设施的检修而使等电位联结系统开断。”而建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB 50601-2010对等电位连接的要求虽有所详细，增加了一些内容，并基本与设计规范G
12、B 50057-2010同步，但总体上仍局限于施工要求。所以，做好施工图会审，切实、准确理解设计意图和具体要求是做好等电位连接施工的关键。通常设计单位应在电气设计总说明中明确对等电位连接的具体要求，如总等电位连接的方式、总等电位连接端子箱设置的位置、需进行局部等电位连接的具体位置、等电位连接干线的敷设位置及方式等。如果设计没有提出具体要求，施工单位应在设计交底时提出，并依据设计单位的要求进行施工。需要注意的是由于等电位连接需要大量的专用材料、工时等，如果设计不明确具体的要求，其结果是要么施工存在缺陷，要么施工方在这方面就可能需要增加报价以外的额外费用。2. 施工方案施工方案是指导施工作业的唯一
13、依据，若要切实做好等电位连接的施工，应编制专项施工方案。在编制施工方案时，应依据施工图设计的等电位连接要求和现行国家标准建筑物防雷工程施工与验收规范GB 50601-2010、现行国家标准图集等电位联结施工图集02D501-2的规定对等电位连接施工进行详细的策划，对等电位连接系统进行深化、优化设计并明确：1）确认等电位连接系统的基本组成总等电位连接（EMB）、局部等电位连接（LEB）；2）总等电位连接（EMB）系统的基本组成以系统图的方式明确构成总等电位连接系统的组成，即哪些部位有需要进行总等电位连接的管线、哪些部位采取局部等电位连接（LEB）措施；3）总等电位连接（EMB）的具体要求明确不同
14、用途、不同材质的管线的具体连接方式：卡具连接、焊接连接，卡具的材质与规格、焊接的长度与面数等等；4）局部等电位连接（LEB）的具体要求明确不同局部等电位连接部位的具体连接要求：在机房内与金属物体及机电设备如何连接、在卫生间内与卫生器具如何连接、在屋面与外露的金属物体及设备管线如何连接等等；5）明确总等电位连接（EMB）端子板设置的具体位置，总等电位连接（EMB）端子板（排）的材质、规格、安装方式（明、暗）、保护方式等；6）明确不同部位局部等电位连接（LEB）端子板（排）设置的具体位置，以及端子板（排）的材质、规格、安装方式（明、暗）、保护方式等；7）根据设计的要求和规范、图集的规定，明确总等电
15、位连接（EMB）干线、连接导体的材料、截面、敷设方式、连接方式、起止点的具体位置等；8）根据设计的要求和规范、图集的规定，明确局部等电位连接（LMB）干线、连接导体的材料、截面、敷设方式、连接方式、起止点的具体位置等；3. 在等电位连接深化、优化设计中应注意的问题1）端子板（排）总等电位连接（EMB）和局部等电位连接（LEB）端子板（排）的长度应满足汇入的连接导体的数量，具体做法可参考等电位联结施工图集02D501-2。端子板若为铜质时，其表面必须采取镀锡处理从而防止在于其他材质的连接导体直接接触时发生电化学腐蚀。2）敷设必须明确等电位连接导体的敷设方式，即在哪些部位暗敷，哪些部位明敷。明敷时的敷设位置、高度、距离墙面的距离等等都应在方案（深化、优化设计）中给予明确。在室内水平方向敷设的连接导体不得沿地面明敷。3）连接明确等电位连接干线、支线、连接线的连接方式。什么情况下焊接，什么情况下螺栓连接；不同材质导体连接时（如铜与镀锌扁钢、铜排与镀锌螺栓支点等）应采取什么防电化学腐蚀措施；螺栓连接时采用什么防松措施等等。在土壤中敷设的扁钢不得采用螺栓连接。4）用于局部等电位连接的连接点局部等电位连接点确定的原则是：“不因某个设施的检修而使等电位联结系统开断。”（引自 建筑电气施工质量验收规范GB 50303-2002，条文说明）
