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摘要：本文结合工程实例，从目的、原理、图形分析、做法等方面阐述了高层建筑电气设备等电位联接施工技术，并着重对高层建筑的防雷系统等电位联接技术措施进行了深入探讨。
关键词：高层建筑；防雷；等电位联接
1 工程概况
环市东招待、办公及商住楼（金东环大厦）工程，是一座集招待所、商住、办公综合性大楼，由二层地下室、30层的住宅楼、17层办公楼、21层招待所组成。建筑面积44233m2。高低压配电室设在地下一层，低压配电出线采用电缆母线槽沿电气竖井向各楼层送电。防雷等级为一级，接地采用TN-S系统。
等电位联接是高层建筑的电气施工的重要一个环节，关系着防雷接地的好坏，施工过程中常常出现各种等电位联接遗漏及错误的做法，现就自己的在金东环大厦的电气施工的经验对工程电气等电位联接施工做论述。
2 等电位联接的原理
2.1均压连接的基本思想
均压连接是指多引下线防雷系统。为保证多引下线的雷电流均匀，每隔一定高度距离，设置一个均压环，作为等电位联接。以电流与电位的平衡换取导体空间感应电磁场的平衡，减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差，从而减小雷电感应对室内设备与人体的危害。
2.2均压连接的目的是防护雷电感应与旁侧闪击。
（1）均压连接使得雷电通过引下线向大地泄放电流，由于引下线是低阻抗的，所以必须要以最短的路径接地。
（2）另一方面，进行均压连接也可以有效防止因雷电感应造成的各引下线（接地线）与电子设备之间电位不一致而产生的闪络及室内电磁干扰。
（3）建筑物内安装的金属设施、电气装置和电子设备，如果它们与防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位联接。这样在闪电电流通过时，电位同时整体升高，保证相互之间处于等电位，因此就不会产生旁侧闪击。
（4）良好的等电位的连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击，通过利用环形接地装置或建筑物基础接地来使电位均衡。以保证正常时间两接地隔离，雷击时两接地连通，电位均衡，这即是所谓的“暂态均衡”。
3 本工程共用接地系统的均压连接结构分析
3.1 本工程的接地系统包括星型（S型）和网格型（M型）两种基本拓扑结构。
3.2 两种连接拓扑结构的分别不同要求
采用S型等电位联接网络时，信息系统的所有金属组件，除等电位联接点外，应与共用接地系统的各组件有大于 10kV、1.2/50μs 的绝缘。设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位联接线平行敷设，以免产生感应环路。用于限制从线路传导来的过电压的电涌保护器，其引线的连接点应使加到被保护设备上的电涌电压最小。
采用M型等电位联接网络时，信息系统的所有金属组件不应与共用接地系统各组件绝缘。
S 型等电位联接网络应仅通过唯一的一点，即接地基准点ERP组合到共用接地系统中去形成 Ss型等电位联接。M型等电位联接网络应通过多点连接组合到共用接地系统中去，并形成Mm型等电位联接。
3.3 共用接地系统的均压连接的组合结构
本工程高约104m，有商住办公的功能，其电气结构是一个复杂的系统，M 型和 S 型等电位联接网络这两种型式的优点可组合在一起，一个S型局部等电位联接网络可与一个M型网形结构组合在一起。一个M型局部等电位联接网络可仅经一接地基准点ERP与共用接地系统相连，而且所有设施和电缆应从接地基准点附近进入该信息系统。
4 本工程均压连接的总体防雷系统分析
本幢建筑物本身采用共用接地系统，其构成按下图进行设置。外围黑线代表屋顶与外墙。当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，将其接地装置互相连接。
等电位联结设置图说明如下：
a──防雷装置的接闪器，如金属屋顶；
b──防雷装置的引下线，如金属立面、墙内钢筋 ；
c──防雷装置的接地装置（接地体网络、共用接地体网络），如基础内钢筋和基础接地体；
d──内部导电物体，在建筑物内及其上不包括电气装置的金属装置，如电梯轨道、吊车、金属地面、金属门框架、各种服务性设施的金属管道、金属电缆桥架、地面、墙和天花板的钢筋；
e──局部信息系统的金属组件，如箱体、壳体、机架
f──代表局部等电位联接带单点连接的接地基准点（ERP）；
g──局部信息系统的网形等电位联接结构；
h──局部信息系统的星形等电位联接结构；
i──固定安装引入PE线的Ⅰ级设备和不引入 PE 线的Ⅱ级设备；
k──主要供电力线路和电力设备等电位联接用的总接地带、总接地母线、总等电位联接带。也可用作共用等电位联接带；
l──主要供信息线路和信息设备等电位联接用的环形等电位联接带、水平等电位联接导体，在特定情况下，采用金属板。也可用作共用等电位联接带。用接地线多次接到接地系统上做等电位联接，宜每隔 5m 连一次 ；
m──局部等电位联接带；
1──等电位联接导体； 2──接地线； 3──服务性设施的金属管道；
4──信息线路或电缆； 5──电力线路或电缆
＊──进入 LPZ 1 区处，用于管道、电力和通信线路或电缆等外来服务性设施的等电位联接。
5 施工过程有关LPZ区界面对均压连接的做法总结
5.1穿越各界面的金属部件及系统在各LPZ区界面处的连接方式
（1）采用连接导线和线夹在等电位联接带处做等电位联接；
（2）在需要的地方采用浪涌保护器（SPD） 做等电位联接。
5.2在进行等电位联接过程中，遵守的一个规则是：穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位联接。在做均压连接时，用以下的方法来进行：
（1）所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位联接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，应设等电位联接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体或金属钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体或基础接地体。
（2）环形接地体和内部环形导体应连接到钢筋或金属立面等屏蔽构件上，每隔5m连接一次。
5.3外来导电部件从地面多点进入建筑物。
（1）利用环形接地体实现等电位联接
（2）利用单独接地体实和内部环形导体现等电位联接
5.4 外来导电部件从空中多点进入建筑物。
利用等電位联接带连接至墙内或墙外的水平环形导体上，该环形导体不仅应连接至钢筋上（当使用了钢筋时），而且应连接至引下线上。
6 建筑物等电位联结施工质量控制项目
（1）主控项目
建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于两处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位联结干线或局部等电位箱间的连接线形成环行网路，环行网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。
（2） 一般项目
等电位联结的可接近裸露导体或其他金属部件、构件与支线连接应可靠。
需等电位联结的高级装修金属部件或零件，应有专用接线螺栓等电位联结支线连接，且有标识；连接处螺帽紧固、防松零件齐全。
7 结语
综上所述，建筑电气等电位联接是建筑电气施工中比较复杂的一个重要环节，关系着建筑防雷及用电安全。本工程的高层建筑电气接线系统采用TN-S系统，电气接线系统和防雷保护接地措施，利用建筑的金属结构，通过细致的施工实现等电位联接。有效的降低雷电和各种内部过电压及电气设备绝缘损坏造成的危害。保证了大楼内部人员和设备安全可靠及各系统的正常运行。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：高层建筑；防雷；等电位联接
1 工程概况
环市东招待、办公及商住楼（金东环大厦）工程，是一座集招待所、商住、办公综合性大楼，由二层地下室、30层的住宅楼、17层办公楼、21层招待所组成。建筑面积44233m2。高低压配电室设在地下一层，低压配电出线采用电缆母线槽沿电气竖井向各楼层送电。防雷等级为一级，接地采用TN-S系统。
等电位联接是高层建筑的电气施工的重要一个环节，关系着防雷接地的好坏，施工过程中常常出现各种等电位联接遗漏及错误的做法，现就自己的在金东环大厦的电气施工的经验对工程电气等电位联接施工做论述。
2 等电位联接的原理
2.1均压连接的基本思想
均压连接是指多引下线防雷系统。为保证多引下线的雷电流均匀，每隔一定高度距离，设置一个均压环，作为等电位联接。以电流与电位的平衡换取导体空间感应电磁场的平衡，减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差，从而减小雷电感应对室内设备与人体的危害。
2.2均压连接的目的是防护雷电感应与旁侧闪击。
（1）均压连接使得雷电通过引下线向大地泄放电流，由于引下线是低阻抗的，所以必须要以最短的路径接地。
（2）另一方面，进行均压连接也可以有效防止因雷电感应造成的各引下线（接地线）与电子设备之间电位不一致而产生的闪络及室内电磁干扰。
（3）建筑物内安装的金属设施、电气装置和电子设备，如果它们与防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位联接。这样在闪电电流通过时，电位同时整体升高，保证相互之间处于等电位，因此就不会产生旁侧闪击。
（4）良好的等电位的连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击，通过利用环形接地装置或建筑物基础接地来使电位均衡。以保证正常时间两接地隔离，雷击时两接地连通，电位均衡，这即是所谓的“暂态均衡”。
3 本工程共用接地系统的均压连接结构分析
3.1 本工程的接地系统包括星型（S型）和网格型（M型）两种基本拓扑结构。
3.2 两种连接拓扑结构的分别不同要求
采用S型等电位联接网络时，信息系统的所有金属组件，除等电位联接点外，应与共用接地系统的各组件有大于 10kV、1.2/50μs 的绝缘。设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位联接线平行敷设，以免产生感应环路。用于限制从线路传导来的过电压的电涌保护器，其引线的连接点应使加到被保护设备上的电涌电压最小。
采用M型等电位联接网络时，信息系统的所有金属组件不应与共用接地系统各组件绝缘。
S 型等电位联接网络应仅通过唯一的一点，即接地基准点ERP组合到共用接地系统中去形成 Ss型等电位联接。M型等电位联接网络应通过多点连接组合到共用接地系统中去，并形成Mm型等电位联接。
3.3 共用接地系统的均压连接的组合结构
本工程高约104m，有商住办公的功能，其电气结构是一个复杂的系统，M 型和 S 型等电位联接网络这两种型式的优点可组合在一起，一个S型局部等电位联接网络可与一个M型网形结构组合在一起。一个M型局部等电位联接网络可仅经一接地基准点ERP与共用接地系统相连，而且所有设施和电缆应从接地基准点附近进入该信息系统。
4 本工程均压连接的总体防雷系统分析
本幢建筑物本身采用共用接地系统，其构成按下图进行设置。外围黑线代表屋顶与外墙。当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，将其接地装置互相连接。
等电位联结设置图说明如下：
a──防雷装置的接闪器，如金属屋顶；
b──防雷装置的引下线，如金属立面、墙内钢筋 ；
c──防雷装置的接地装置（接地体网络、共用接地体网络），如基础内钢筋和基础接地体；
d──内部导电物体，在建筑物内及其上不包括电气装置的金属装置，如电梯轨道、吊车、金属地面、金属门框架、各种服务性设施的金属管道、金属电缆桥架、地面、墙和天花板的钢筋；
e──局部信息系统的金属组件，如箱体、壳体、机架
f──代表局部等电位联接带单点连接的接地基准点（ERP）；
g──局部信息系统的网形等电位联接结构；
h──局部信息系统的星形等电位联接结构；
i──固定安装引入PE线的Ⅰ级设备和不引入 PE 线的Ⅱ级设备；
k──主要供电力线路和电力设备等电位联接用的总接地带、总接地母线、总等电位联接带。也可用作共用等电位联接带；
l──主要供信息线路和信息设备等电位联接用的环形等电位联接带、水平等电位联接导体，在特定情况下，采用金属板。也可用作共用等电位联接带。用接地线多次接到接地系统上做等电位联接，宜每隔 5m 连一次 ；
m──局部等电位联接带；
1──等电位联接导体； 2──接地线； 3──服务性设施的金属管道；
4──信息线路或电缆； 5──电力线路或电缆
＊──进入 LPZ 1 区处，用于管道、电力和通信线路或电缆等外来服务性设施的等电位联接。
5 施工过程有关LPZ区界面对均压连接的做法总结
5.1穿越各界面的金属部件及系统在各LPZ区界面处的连接方式
（1）采用连接导线和线夹在等电位联接带处做等电位联接；
（2）在需要的地方采用浪涌保护器（SPD） 做等电位联接。
5.2在进行等电位联接过程中，遵守的一个规则是：穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位联接。在做均压连接时，用以下的方法来进行：
（1）所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位联接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，应设等电位联接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体或金属钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体或基础接地体。
（2）环形接地体和内部环形导体应连接到钢筋或金属立面等屏蔽构件上，每隔5m连接一次。
5.3外来导电部件从地面多点进入建筑物。
（1）利用环形接地体实现等电位联接
（2）利用单独接地体实和内部环形导体现等电位联接
5.4 外来导电部件从空中多点进入建筑物。
利用等電位联接带连接至墙内或墙外的水平环形导体上，该环形导体不仅应连接至钢筋上（当使用了钢筋时），而且应连接至引下线上。
6 建筑物等电位联结施工质量控制项目
（1）主控项目
建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于两处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位联结干线或局部等电位箱间的连接线形成环行网路，环行网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。
（2） 一般项目
等电位联结的可接近裸露导体或其他金属部件、构件与支线连接应可靠。
需等电位联结的高级装修金属部件或零件，应有专用接线螺栓等电位联结支线连接，且有标识；连接处螺帽紧固、防松零件齐全。
7 结语
综上所述，建筑电气等电位联接是建筑电气施工中比较复杂的一个重要环节，关系着建筑防雷及用电安全。本工程的高层建筑电气接线系统采用TN-S系统，电气接线系统和防雷保护接地措施，利用建筑的金属结构，通过细致的施工实现等电位联接。有效的降低雷电和各种内部过电压及电气设备绝缘损坏造成的危害。保证了大楼内部人员和设备安全可靠及各系统的正常运行。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。