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卫生间设置局部等电位联结原因

摘要:作者根据多年的现场施工经验,就电气安全问题中一个典型--卫生间局部等电位联结,分析并讨论了卫生间设置局部等电位联结的原因、工作原理及施工做法。

关键词:卫生间等电位联结;接触电压;电击防护

1.前言

近年来,伴随着建筑行业的飞速发展,与建筑、与人类生活息息相关的建筑电气行业也发展迅速,我国居民家庭的电气化水平也逐渐提高,因此,建筑电气的使用安全问题也已显得十分迫切。

住宅建筑的安全用电是关系到千家万户的大事,在住宅建筑电气工程设计与施工中采用总等电位联结和局部电位联结就是其中一个非常重要的安全措施。目前我国有关电气装置设计规范已将建筑物内作等电位联结规定为强制性的电气安全措施,例如:在《住宅设计规范GB50096-1999》中第6.5.2条就明确规定“设洗浴设备的卫生间应作等电位联结”;在《民用建筑电气设计规范JGJ16—2008》中第12.9.2条也对在装有澡盆和淋浴盆的场所,做出了“除采取总等电位联结外,尚应进行辅助等电位联结”的规定;2002年建设部发布的《等电位联结安装02D501-2》标准设计图集,更是详尽介绍了施工的具体方法、质量检验标准。因此,我们应充分认识到卫生间内的电气危险性和实施局部等电位联结的重要性。但在实际的设计与施工中,人们往往对卫生间的局部等电位联结并未引起足够的重视,甚至对“局部等电位联结”还存在一定的误解和疑问,导致该电气安全措施并未真正落实,埋下电气安全隐患。

2.卫生间设置局部等电位的原因

2.1电击的产生

要分析卫生间设置局部等电位的原因,我们必须先了解何为“电击”。“电击”,即通常人们所说的“触电”,是由于人体接触到带电部位而受到的身体伤害事件,但并非接触到带电体就一定会受到伤害,电流才是危及人体生命安全的直接因素(而不是电压),电击严重程度与通过人体的电流成正相关性。而通过人体的电流的大小,又主要与接触电压和人体的阻抗有关。接触电压是指人体所接触带有不同电位的两点时,这两点之间产生的电位差。有了接触电压,就会靠人体这个电气通路形成电流。比如,当人的一只手接触到某一带电物体,这个带电物体与人体另一部分比如脚所接触到的导电物体之间有电位差,那么就有电流通过人体;如果这个电流达到了对人体有伤害的程度,就会发生触电事故。

2.2设置等电位的根本原因

目前的居民住宅卫生间内一般都有带有淋浴间或浴缸,电气设备如灯、排气扇、电热水器、开关、插座等也是一应俱全。在日常生活中,当我们发现有人触电时,首先想到的办法就是切断电源。目前对室内一般的防电击做法是在卫生间的插座回路设置了漏电保护装置,额定漏电动作电流不大于30mA,当这些设备漏电且电流达到设定值时,漏电保护装置就会动作断开回路断路器,以达到保护的目的。这种做法即是“通过切断带电体的电源来达到电击防护的目的”。

但是,虽然设置了漏电保护装置,且动作电流为30mA,但这并不意味着因此就能在发生触电时将通过人体的电流限制在30mA以下,因为在卫生间内环境是潮湿环境,人在洗浴时自身阻抗也会大大降低,发生电击时流过人体的电流很大,尽管这个电流已经足以使保护装置动作切断电源,但在其动作切断电源之前流过人体的电流可能远远大于30mA。在这样大的电流下,电击伤害可能在保护装置动作前就已经发生了。另外,在洗浴时人体皮肤完全湿透,人体阻抗大大降低,沿金属管道、金属构件等传导来的较小电压就可能引起电击事故,这种电气事故不是漏电保护装置能防范的,因为这种使人伤亡的电压是沿非电的金属管道、金属构件传导的,属于非正常情况下存在的电压。据报道在日本就曾发生过一家庭主妇将通电的电吹风掉入了浴盆里而使整栋卫生间带电的事例。因此,仅靠漏电保护装置“通过切断带电体的电源”来保证人参安全是不完全可靠且不够的,必须通过第二种途径:设置局部等电位联结,降低接触电压,才是防止电击伤害的根本对策。

3.卫生间局部等电位的工作原理

前面已经分析到,人体接触到带电的物体不一定就会发生触电事故,最关键的问题是人体所接触到的两带电体间有没有形成并达到对人体有危害的电位差。那么如果人体在卫生间这个局部范围内所能接触到的正常情况下带电或者因其他原因导致非正常带电物体的电位都为同一电位,人体所接触到两个带电体间不就不会形成电位差了吗?对,正是基于这个出发点,卫生间局部等电位进行电击防护的基本原理就是将卫生间内一切可导电部分通过局部等电位端子箱(LEB)进行电气联通,比如进入卫生间的PE线、建筑金属构件、金属门窗、金属管道、技术金属浴缸、金属采暖管及其他装置设备的可导电部分,使卫生间内任意两点处于相同电位或使其电位差大大降低。最典型的例子就是在可能发生人体触及带电物体,比如沿卫生间金属管道因某种原因带电了,在其对地电压一定的情况下,通过等电位联结,抬高卫生间地板的对地电压,从而降低人体手、脚之间的电位差,以此来降低电击危险性。因此,等电位的联结的重要作用就是通过电气连通来均衡各可导电物体的电位,防止出现危险的接触电压。需要指出的是,等电位的电气联结并不一定能让各可导电物体的电位都绝对相等,是降低电位差,以此来降低电击危险性,而不是彻底的消除电位差。

4.卫生间局部等电位的施工做法

4.1联结的物体

应将下列卫生间内的物体通过等电位联结线联结到局部等电位箱端子板上:

(1)卫生间内的插座、灯等的PE线,即通常所说的地线,但如果卫生间内本无PE线,则不得将卫生间外的PE线相连,因为PE线有可能因卫生间外别处的故障而带电位,反而能引入别处的电位;

(2)金属给、排水管道,金属浴缸、洗手盆,金属花洒,金属采暖管等;

(3)卫生间内的其他建筑物金属构件,如金属门窗、墙内及地板内钢筋网;

(4)卫生间内装设的设备的外露可导电部分,如电热水器外壳、排气扇外客等;

(5)可不需联结金属制品的地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立之物。

4.2施工要求

(1)等电位箱应设置在方便检测的位置,等电位联结端子板应采用螺栓连接,以便拆卸进行定期检查;

(2)等电位联结线均采用BVR-1X4mm2铜芯软电线,并应有黄绿相间的色标,在地面或墙内穿PVC塑料管暗敷设;

(3)等电位联结线与金属管道可采用抱箍连接,抱箍与管道接触处的接触表面应刮拭干净,安装完后要刷防护漆;对于非镀锌钢管可采用焊接法;

(4)等电位联结线与金属浴盆连接时,采用螺栓直接将等电位联结线固定在浴盆配置的接线端子上;

(5)等电位联结线与地面钢筋网和墙内钢筋网等保证联结可靠,焊接时,应保证焊接长度达到要求,圆钢与扁钢焊接时,焊接长度为圆钢直径的6倍,且应双面施焊;

(6)等电位联结用螺栓、垫圈、螺母等应进行热镀锌处理。

(7)等电位施工完毕后应严格的做导通性测试,以检测等联结的有效性。导通性测试采用空载电压4~24V的直流或交流电源,测试电流不应小于0.2A,等电位联结端子板与等电位联结范围内的金属管道等金属体未端之间的电阻不大于3欧姆,可认为等电位联结是有效的。

5.结束语

目前我国对带有洗浴设备的卫生间应做等电位联结的实施尚在起步阶段,虽然等电位联结用的金具配件、端子板已有定型产品供应,但产品较少,对材料生产的相关规范也未能及时跟上,给现场实际施工带来诸多不便,也影响联结的美观,但考虑到卫生间局部等电位联结的重要性,又要求我们必须在现场克服这些困难。通过做“局部等电位”这种工程方式来达到电击防护的目的是一种很好的方式,同时笔者也认为,加强对人们的安全用电知识教育和宣传力度,从而增强人们的电气安全意识也是非常重要的。

参考文献

[1]杨岳主编《.电气安全》.北京:机械工业出版社,2003.6

[2]朱林根主编《21世纪建筑电气设计手册》.北京:中国建筑工业出版社,2001.3

[3]JGJ16—2008接地和特殊场所的安全防护.

[4]GB50096-1999电气.

[5]中国航空工业规划设计研究主编《等电位联结安装02D501-2》

 

  发布时间:2010/7/7 11:20:44  阅读人次