等电位很多朋友可能第一次听说这个词语,但是它在我们生活中却应用非常广泛,比如各种建筑物、厂房、泳池、浴室及某些用电设备等都有它的身影。
等电位作用
它的主要作用是降低建筑物内漏电设备与不同金属物体之间的电压、避免建筑物外的电压经电线/管道入侵室内、减少外界磁场引起的干扰。
听完以后是不是一脸蒙逼?简单的说,等电位的作用有三个:
当设备外壳带电时,人触摸到也不会触电
防止室外电压(比如雷电、其他建筑漏电)顺着电线或者煤气管道入侵室内
可以起到屏蔽作用,减少外界磁场对设备的干扰
比如把厂房内的金属管道、厂房钢筋混泥土内的钢筋网、配电箱内PE端子排和接地装置连接起来,它可降低打雷时产生的感应电压;浴室、游泳池做等电位可以防止漏电时人体发生触电;信号传输电缆采用金属屏蔽层防止外界磁场干扰等
等电位原理
等电位为什么能防止人身触电?为什么能防雷?为什么能起到屏蔽作用?它的原理是什么?
我们来看个例子:假设把一个人放入一个金属制成的空心笼(球)内,球的顶端接高压电一端,球的底端和大地相连接。如果接通高压电源,当金属笼内的人伸手摸到金属笼时,会发生触电吗?
我们来分析一下:人发生触电是因为有电流通过人体,并且电流达到一定的强度。
要想有电流通过人体,就必须满足同时两个条件:
1.人体两端必须存在有电压;
2. 形成通路。
那么上面该情况是否同时满足这两个条件呢?
1.人体两端存在有电压吗?
当人站在金属笼内,手和脚同时接触到金属笼。因为金属笼是一个连接在一起的整体,那么金属笼上所有的点电位都相等,所以手和脚之间的电压为零。(也可以理解成人体电阻被导体短路)
2. 是否形成通路?
很明显,人体手和脚之间是相通的,形成了通路。
小结:虽然形成了通路,但是由于人体(手脚)的所加的电压为零,所以就算金属笼带电,那么通过人体的电流为零,依然是不会发生触电的。
有同学可能就会说了,这不实际上就是一个法拉第笼吗?没错,等电位和法拉第笼它的原理是一样的。通过实践证明,等电位除了能防止人身触电以外,还可以起到屏蔽作用,防止感应雷的产生。
感应雷:打雷会引起周围空间剧烈的磁场和电场变化,变化的磁场会再周围的金属导体上感应出感应电动势(电压),如果人摸到就可能会发出触电。
等电位做法
建筑物总等电位是把该建筑物内的金属管道、建筑物结构钢筋网、集中供暖系统的金属外壳、配电箱地线等都引入等电位箱,然后连接在一起。具体如下图所示:
局部等电位是为了需要把建筑物内某一部分做等电位连接,比如卫生间、游泳池、手术室等。
卫生间等电位做法:把卫生间地面铺上60*60cm的钢筋网,墙面在批灰时埋入金属网,最后把地面钢筋网、墙四周的金属网、圈梁钢筋、卫生间其他导电物体、接地线等都连接到卫生间等电位箱,再接在一起。(是不是有点像金属笼?)
等电位的作用
我们来举个例子,如下所示:假设某用电设备因漏电而使外壳带电,由于某种原因断路器没有跳闸。这时设备外壳会带上危险电压,但是由于有等电位连接,整个房间的电位都和漏电设备外壳相等。人站在地上接触器漏电设备外壳,依然不会发生触电。
本题答案
搞清楚上面那些就可以回答本题了,等电位箱的作用是把各个可能带电的金属物体都连接起来,构成等电位连接。如果没有等电位箱,直接把所有等电位线连接在一起也可以,只是不方便检修。
等电位安装的时候要注意:
金属管道上如果有阀门和仪表,那么需要加跨接线把它们连接在一起形成通路
导体连接可以根据实际情况采用焊接或者螺丝连接,但是一定要可靠、导电能力好
等电位连接线和PE线一样,必须采用黄绿相间电线