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摘要：综合防雷系统中等电位连接是最为关键的环节之一，等电位连接的效果直接影响到弱电设备的安全以及信息系统网络的正常运行，本人就建筑物防雷中的等电位连接方法进行分析，阐述了其重要意义。
关键词：等电位连接；防雷；信息系统
【分类号】：TU895
随着国民经济和科学技术的不断发展，各种高层、超高层智能建筑物不断涌现，大量高科技电子和信息设备已进入了行政企事业单位和千家万户。建筑物的防雷越发显得重要，建筑物的防雷已从单一的直击雷的防护上升到了综合防雷，综合防雷是一个全方位的系统的防护工程，从建筑物的各个不同角度和防雷区界面层层设置防护措施，而在整个综合防雷技术设施中，等电位连接是最关键的环节之一。
1不同系统的等电位连接
1.1建筑物防雷等电位连接
防雷等电位连接是将分开的导体装置用等电位连接导体或电涌保护器（SPD）连接，其目的是减小在这些部分之间产生的电位差[1]。另外，与电气安全的等电位连接有不同之处，最主要的区别是防雷等电位连接可以将不能用导线直接连接的带电体通过电涌保护器作等电位连接。一个综合性的建筑物内应有一个等电位连接网络，以使建筑物内各部件之间的电位得到均衡，进而防止防雷空间内各部件产生高电位差造成反击事故的发生。
防雷等电位连接首先应把建筑物内和附近所有的大型金属物、（含其他大型埋地金属物，电缆的屏蔽层等）全部用电气连接的方法连接起来，使整栋建筑物成为一个良好的等电位体；其次，凡进入建筑物内的电力线、电话线、电视信号和电子计算机信号传输电缆等金属线都应装置合适的电涌保护器（SPD），并且SPD的接地宜与防雷接地共用。即所有进入建筑物的外来导电体均应在 LPZ 0A 或 LPZ 0B 与 LPZ1 区的界面处做等电位连接。当外来导电体、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位连接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体（均压环）或此类钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等其它屏蔽构件上，宜每隔 5m 连接一次。其次穿过防雷区界面的所有导电物、电力线、通信线均应在界面处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接，各种屏蔽结构或设备外壳等其它局部金属物也连到该带。用于等电位连接的接线夹和电涌保护器应分别估算通过的雷电流。另外所有电梯轨道、吊车、金属地板、金属门框架、设施管道、电缆桥架等大尺寸的内部导电物，其等电位连接应以最短路径连到最近的等电位连接带或其它已做了等电位连接的防雷设施上。
1.2 防雷击电磁脉冲系统中的等电位连接
由于防直击雷和侧击雷的等电位连接相对比较简单通俗易懂，在这里就不做探讨了，以下主要谈谈防雷击电磁脉冲和信息系统中的等电位连接。一个综合防雷建筑物的等电位连接与建筑物的屏蔽措施和良好的接地系统是分不开的。根据建筑物分区保护的原则，防雷击电磁脉冲系统中的等电位连接宜按以下方法进行：
a在任何两个防雷区界面上应将所有通过界面的金属物做等电位连接，屏蔽措施应同步进行，以减少电磁干扰的感应效应。为改善电磁环境，除第一类建筑物的独立避雷针及其接地装置外，应将所有与建筑物组合在一起的大金属物等电位连接在一起，并与防雷装置相连。
b在建筑物需要保护的空间内，当进入建筑物的电缆有屏蔽层时，至少在其两端并宜在防雷区的交界处做等电位连接。在两个或多个分开的建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属管道内或其它有屏蔽性能的金屬物内。这些金属物的起点到终点应是电气贯通的，并各自连接到建筑物的等电位连接带上[2]。
c在有良好的屏蔽措施的建筑物或房间内所有进入建筑物或房间内的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ01以及后续雷击区的界面处做等电位连接，当外来导电物从不同角度或不同地点进入时，宜设置若干等电位连接带，各种连接导体的截面应符合规范要求。
1.3 信息系统的等电位连接
随着社会的发展，各种形式的电子信息系统的应用在不断增加，主要包括计算机、各种通信设备、操作控制系统等，近年来这些信息系统因雷击而损坏的事件时有发生。信息系统的综合防雷愈显重要，在做信息系统综合防雷的过程中等电位连接是一个不容忽视的环节。
对信息系统的外露导电部分应建立一等电位连接网络，原则上一个等电位连接网络不需与大地连接，但实际上所有等电位连接网络都会有与大地的连接通道。
一个电子系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件与建筑物接地系统的等电位连接网络做功能性等电位连接应采用S型星形结构或 M型网形结构。
当采用 S型等电位连接时，电子系统的所有金属组件应与接地系统的各组件绝缘。[3]
另外不宜从远处引长线做单点接地即S型等电位连接网络，应就近接至共用接地系统的接地基准点（ERP）做星形结构的等电位连接。
2建筑物等电位连接的重要性
2.1防止雷电波沿线侵入建筑物
一般来说，有各种各样的线进出建筑物，其中包括配电系统架空、埋地电缆、电子信息系统信号线、煤气管道、金属水管等，若不进行等电位连接，这些进出建筑的管线会将直击或感应的雷电波引入建筑物，从而击毁建筑或者设备，设置会危害到生命财产安全。各种进线与设备进行等电位连接之后通过地线释放雷电流，从而起到保障设备不受侵害以及保护生命和财产安全的作用，但是因进线与设备外壳之间实际上是准等电位，因此浪涌保护器都会有一定的残压存在，所以应尽量选用与设备绝缘耐压水平相配合的浪涌保护器，以便达到更好的防雷目的。在IEC61643 —12 中指出在屏蔽电缆的情况下，应该屏蔽层的两端应直接接地或经SPD等电位连接的方式处理屏蔽线。在这种情况下，流经电缆的大部分将流入屏蔽层（典型值50 %） ，小部分将流入电缆内部的导体。”因此要注意所有进入建筑物的外来导电体均应在 LPZ 0A 或 LPZ 0B 与 LPZ1 区的界面处都做等电位连接。 2.2防止地电位升高对室内设备的反击
一旦建筑物遭到雷击，雷电流将通过引下线流入接地装置，从而瞬间形成非常高的地电位。室内设备外壳通过楼层引下线或者内部环形导体（均压环）等此类钢筋引出接地端子进行接地。在雷击瞬间，设备外壳电位就会与楼层的地网电位形成等电位。具有高电位的设备外壳就会对电源火线放电，雷电流能量通过火线机会给设备造成严重损坏，以至于形成地电位对设备的反击。高层建筑因其自身特点更容易遭受雷击，由于引下线较长，在雷击的瞬间，雷击点引下線附近的设备外壳电位将会升高到所在楼层的高电位，电压值将远大于低压设备6 kV的耐压值，从而导致地电位对电源线路反击。因电感电势与导线长度和雷电陡度三者之间的关系成正比，又因为无法改变雷电陡度，所以做等电位连接时应当尽量减小导线的长度，避免形成感应环形回路的配线，引下线应采用多点与均压环连接的方式以到达均衡电位的目的。信号线、电源进线都应当通过浪涌防护器与地电位做等电位连接，这样一来通过SPD 的钳压作用，可以有效到达防止反击的目的。为了有效的实现泻流钳压，应当在各防雷分区的界面通过多级SPD 与地电位做等电位连接。穿过防雷区界面的所有通信先，导电物，信号新均应在界面处做等电位连接。应采用局部等电位连接带做等电位连接的方式，各种屏蔽结构或设备外壳等其它局部金属物也连到局部等电位连接带上。
2.3等电位连接的其他作用
采用等电位连接不仅提高建筑物以及内部设备的避电能力，同时也降低了防雷设计对接地电阻的要求，从而减少了施工投资，降低了施工难度，特别是对于土壤本身电阻较高的地区，等电位连接的意义更为突出。
4 结束语
综上所述，当建筑物做好等电位连接后，整座建筑物形成了一个等电位体。当雷击建筑物时，建筑物内部与大地处于等电位状态，基本消除了旁侧闪击的可能。因此，做好综合性建筑物的等电位连接是非常必要的，理应引起广大防雷工作者的高度重视。
参考文献
[1] 苏邦礼，雷电与避雷工程，广州：中山大学出版社，1996，195-199.
[2] GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012，11-18.
[3] 建筑物防雷设计规范GB50057-2010，北京，中国计划出版社，2010：47.
关键词：等电位连接；防雷；信息系统
【分类号】：TU895
随着国民经济和科学技术的不断发展，各种高层、超高层智能建筑物不断涌现，大量高科技电子和信息设备已进入了行政企事业单位和千家万户。建筑物的防雷越发显得重要，建筑物的防雷已从单一的直击雷的防护上升到了综合防雷，综合防雷是一个全方位的系统的防护工程，从建筑物的各个不同角度和防雷区界面层层设置防护措施，而在整个综合防雷技术设施中，等电位连接是最关键的环节之一。
1不同系统的等电位连接
1.1建筑物防雷等电位连接
防雷等电位连接是将分开的导体装置用等电位连接导体或电涌保护器（SPD）连接，其目的是减小在这些部分之间产生的电位差[1]。另外，与电气安全的等电位连接有不同之处，最主要的区别是防雷等电位连接可以将不能用导线直接连接的带电体通过电涌保护器作等电位连接。一个综合性的建筑物内应有一个等电位连接网络，以使建筑物内各部件之间的电位得到均衡，进而防止防雷空间内各部件产生高电位差造成反击事故的发生。
防雷等电位连接首先应把建筑物内和附近所有的大型金属物、（含其他大型埋地金属物，电缆的屏蔽层等）全部用电气连接的方法连接起来，使整栋建筑物成为一个良好的等电位体；其次，凡进入建筑物内的电力线、电话线、电视信号和电子计算机信号传输电缆等金属线都应装置合适的电涌保护器（SPD），并且SPD的接地宜与防雷接地共用。即所有进入建筑物的外来导电体均应在 LPZ 0A 或 LPZ 0B 与 LPZ1 区的界面处做等电位连接。当外来导电体、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位连接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体（均压环）或此类钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等其它屏蔽构件上，宜每隔 5m 连接一次。其次穿过防雷区界面的所有导电物、电力线、通信线均应在界面处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接，各种屏蔽结构或设备外壳等其它局部金属物也连到该带。用于等电位连接的接线夹和电涌保护器应分别估算通过的雷电流。另外所有电梯轨道、吊车、金属地板、金属门框架、设施管道、电缆桥架等大尺寸的内部导电物，其等电位连接应以最短路径连到最近的等电位连接带或其它已做了等电位连接的防雷设施上。
1.2 防雷击电磁脉冲系统中的等电位连接
由于防直击雷和侧击雷的等电位连接相对比较简单通俗易懂，在这里就不做探讨了，以下主要谈谈防雷击电磁脉冲和信息系统中的等电位连接。一个综合防雷建筑物的等电位连接与建筑物的屏蔽措施和良好的接地系统是分不开的。根据建筑物分区保护的原则，防雷击电磁脉冲系统中的等电位连接宜按以下方法进行：
a在任何两个防雷区界面上应将所有通过界面的金属物做等电位连接，屏蔽措施应同步进行，以减少电磁干扰的感应效应。为改善电磁环境，除第一类建筑物的独立避雷针及其接地装置外，应将所有与建筑物组合在一起的大金属物等电位连接在一起，并与防雷装置相连。
b在建筑物需要保护的空间内，当进入建筑物的电缆有屏蔽层时，至少在其两端并宜在防雷区的交界处做等电位连接。在两个或多个分开的建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属管道内或其它有屏蔽性能的金屬物内。这些金属物的起点到终点应是电气贯通的，并各自连接到建筑物的等电位连接带上[2]。
c在有良好的屏蔽措施的建筑物或房间内所有进入建筑物或房间内的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ01以及后续雷击区的界面处做等电位连接，当外来导电物从不同角度或不同地点进入时，宜设置若干等电位连接带，各种连接导体的截面应符合规范要求。
1.3 信息系统的等电位连接
随着社会的发展，各种形式的电子信息系统的应用在不断增加，主要包括计算机、各种通信设备、操作控制系统等，近年来这些信息系统因雷击而损坏的事件时有发生。信息系统的综合防雷愈显重要，在做信息系统综合防雷的过程中等电位连接是一个不容忽视的环节。
对信息系统的外露导电部分应建立一等电位连接网络，原则上一个等电位连接网络不需与大地连接，但实际上所有等电位连接网络都会有与大地的连接通道。
一个电子系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件与建筑物接地系统的等电位连接网络做功能性等电位连接应采用S型星形结构或 M型网形结构。
当采用 S型等电位连接时，电子系统的所有金属组件应与接地系统的各组件绝缘。[3]
另外不宜从远处引长线做单点接地即S型等电位连接网络，应就近接至共用接地系统的接地基准点（ERP）做星形结构的等电位连接。
2建筑物等电位连接的重要性
2.1防止雷电波沿线侵入建筑物
一般来说，有各种各样的线进出建筑物，其中包括配电系统架空、埋地电缆、电子信息系统信号线、煤气管道、金属水管等，若不进行等电位连接，这些进出建筑的管线会将直击或感应的雷电波引入建筑物，从而击毁建筑或者设备，设置会危害到生命财产安全。各种进线与设备进行等电位连接之后通过地线释放雷电流，从而起到保障设备不受侵害以及保护生命和财产安全的作用，但是因进线与设备外壳之间实际上是准等电位，因此浪涌保护器都会有一定的残压存在，所以应尽量选用与设备绝缘耐压水平相配合的浪涌保护器，以便达到更好的防雷目的。在IEC61643 —12 中指出在屏蔽电缆的情况下，应该屏蔽层的两端应直接接地或经SPD等电位连接的方式处理屏蔽线。在这种情况下，流经电缆的大部分将流入屏蔽层（典型值50 %） ，小部分将流入电缆内部的导体。”因此要注意所有进入建筑物的外来导电体均应在 LPZ 0A 或 LPZ 0B 与 LPZ1 区的界面处都做等电位连接。 2.2防止地电位升高对室内设备的反击
一旦建筑物遭到雷击，雷电流将通过引下线流入接地装置，从而瞬间形成非常高的地电位。室内设备外壳通过楼层引下线或者内部环形导体（均压环）等此类钢筋引出接地端子进行接地。在雷击瞬间，设备外壳电位就会与楼层的地网电位形成等电位。具有高电位的设备外壳就会对电源火线放电，雷电流能量通过火线机会给设备造成严重损坏，以至于形成地电位对设备的反击。高层建筑因其自身特点更容易遭受雷击，由于引下线较长，在雷击的瞬间，雷击点引下線附近的设备外壳电位将会升高到所在楼层的高电位，电压值将远大于低压设备6 kV的耐压值，从而导致地电位对电源线路反击。因电感电势与导线长度和雷电陡度三者之间的关系成正比，又因为无法改变雷电陡度，所以做等电位连接时应当尽量减小导线的长度，避免形成感应环形回路的配线，引下线应采用多点与均压环连接的方式以到达均衡电位的目的。信号线、电源进线都应当通过浪涌防护器与地电位做等电位连接，这样一来通过SPD 的钳压作用，可以有效到达防止反击的目的。为了有效的实现泻流钳压，应当在各防雷分区的界面通过多级SPD 与地电位做等电位连接。穿过防雷区界面的所有通信先，导电物，信号新均应在界面处做等电位连接。应采用局部等电位连接带做等电位连接的方式，各种屏蔽结构或设备外壳等其它局部金属物也连到局部等电位连接带上。
2.3等电位连接的其他作用
采用等电位连接不仅提高建筑物以及内部设备的避电能力，同时也降低了防雷设计对接地电阻的要求，从而减少了施工投资，降低了施工难度，特别是对于土壤本身电阻较高的地区，等电位连接的意义更为突出。
4 结束语
综上所述，当建筑物做好等电位连接后，整座建筑物形成了一个等电位体。当雷击建筑物时，建筑物内部与大地处于等电位状态，基本消除了旁侧闪击的可能。因此，做好综合性建筑物的等电位连接是非常必要的，理应引起广大防雷工作者的高度重视。
参考文献
[1] 苏邦礼，雷电与避雷工程，广州：中山大学出版社，1996，195-199.
[2] GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012，11-18.
[3] 建筑物防雷设计规范GB50057-2010，北京，中国计划出版社，2010：47.