发电机房设备等电位连接做法和接地规范
摘要：等电位连接也称为等电位联结，是柴油发电机房保障电气安全、防雷及设备可靠运行的核心措施，需严格遵循国家规范并结合机房特性实施。等电位连接类型分为总等电位连接（MEB）、局部等电位连接（LEB）和辅助等电位连接（SEB）三种，而柴油发电机房属于局部等电位连接范畴。因此，柴油发电机房的所有进入外来导电物均应在界面处做等电位连接，并与建筑物的共用接地系统连接。
一、等电位连接规范与设计依据
1、主要标准
（1）《建筑物防雷设计规范》（GB 50057）
外来导电物等电位连接：所有进入建筑物的电缆铠装、金属管道等，需在防雷区界面（LPZ0与LPZ1区）进行等电位连接，形成内部等电位网络。
① 连接导体截面要求：铜导体≥16mm²，钢材≥50mm²（LPZ0与LPZ1区界面）；信息系统设备连接铜线≥6mm²。
② 接地电阻：防雷引下线接地电阻≤10Ω（冲击电阻），实际工程中建议≤4Ω。
（2）《电子计算机机房设计规范》（GB 50174）
① 要求机房内机柜、壳体等金属组件接入等电位网络，并与建筑共用接地系统连通，接地电阻≤2Ω。
② 强调采用网格型均压带（如40×4mm镀锌扁钢，网格≤3m×3m）降低高频阻抗。
（3）《低压电气装置设计规范》（GB/T 16895.21）：爆炸性环境（如柴油发电机房）要求所有裸露导体强制接入等电位系统，连接需防松、防腐蚀。
2、爆炸性环境特殊规范
按照《爆炸性环境—电气装置设计》（GB/T 16895.21）规定，所有金属部件（包括临时设备）必须等电位联结，临时连接电阻要求：
（1）气体环境：<1MΩ。
（2）粉尘环境：等效10mm²铜线电阻。
（3）连接点需机械加固（如防松垫片），避免电火花风险。
3、接地电阻要求
（1）独立发电机房：接地电阻≤4Ω；
（2）与建筑共用接地系统：电阻≤2Ω（如数据中心配套机房）。
表1 柴油发电机房接地电阻分级要求
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机房类型
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接地电阻要求
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依据
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独立发电机房
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≤4Ω
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GB 500572
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建筑共用接地系统
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≤2Ω
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GB 501747
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防静电/信息系统机房
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≤1Ω
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需独立地网（角钢+接地模块）
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4、专业指导书籍
以《建筑物防雷设计规范》GB50057-94为指导，并参考国际规范IEC1024-1、1990-3，论述了防雷检测、设计、施工方面的著作。
（1）根据《雷电与避雷工程》的核心定义，发电机房等电位联结的核心目标是“将所有金属物体统一连接，使建筑物形成良好的等电位体”，以均衡雷击、故障电流或静电引起的电位差，保障设备与人员安全。
（2）严格执行《雷电与避雷工程》的等电位联结要求，可有效预防雷击损坏、设备故障电击及静电火花风险。
图1 柴油发电机房等电位联结原理图
二、等电位连接施工要求
柴油发电机房等电位连接施工流程：设计 → 敷设均压带/汇流排 → 连接设备/管道/结构 → 暗敷标识 → 导通测试 → 年度复检。
1、等电位连接系统构建
（1）总等电位（MEB）：设于配电室，将接地干线、PE线、金属管道等汇接至接地装置，至少两处与接地体连接。
（2）局部等电位（LEB）：机房内设置网格状均压带（40×4mm镀锌扁钢，网格≤3m×3m），通过绝缘子支撑；在立柱旁安装汇流排（80×8mm镀锌钢板），焊接建筑结构钢筋，并连接设备外壳、电缆桥架等。
（3）辅助等电位（SEB）：针对伸臂范围内可同时触及的金属部件（如发电机外壳与水管），用导线直接跨接。
表2 柴油发电机房关键连接对象
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连接目标
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实施方式
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设备金属外壳
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通过≥6mm²铜线接至均压带或汇流排
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金属管道（油/水管）
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用抱箍卡接，接触面除锈后刷防护漆；阀门/仪表处跨接（25×4mm扁钢或BVR-6mm²电线）
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电缆桥架/线槽
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每段用跨接线并联至均压带，禁止串联
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建筑结构钢筋
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汇流排与柱筋焊接，形成自然接地网络
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2、材料与导体选择
（1）等电位带/汇流排：
① 主干线：≥50mm²铜带或40×4mm镀锌扁钢；
② 支线：铜线≥6mm²，扁钢≥16mm²（铝材禁用）147。
（2）连接工艺：
① 焊接（无夹渣、气孔）或机械紧固（螺栓+防松垫片）。
② 暗敷线路需标注走向，明敷线用黄绿双色标识。
③ 绝缘要求：均压带需φ8绝缘子支撑，距地≥50mm。
3、特殊区域处理
（1）爆炸风险环境：所有裸露导体必须接入等电位系统；临时连接（如移动设备）电阻<1MΩ（气体环境）或等效10mm²铜线电阻（粉尘环境）。
（2）高频设备干扰抑制：采用网格型均压网络（非星型），减小高频阻抗。
4、施工与安装要点
（1）安装流程：定位画线→预埋箱体/均压带→连接导体敷设（优先暗敷）→设备端子连接→导通测试。
（2）防“悬浮”连接：等电位网必须与建筑结构钢筋焊接，避免独立接地形成电位差。
（3）等电位箱设置：明装箱体用膨胀螺栓固定，暗装箱体预埋后填充细石混凝土；箱内端子排标注“⏚”或“MEB”标识。
5、测试与验收
（1）导通性测试：使用空载电压4~24V、电流≥0.2A的电源测试，端子板到金属末端的电阻≤3Ω为合格。
（2）定期维护：每年检测一次电阻，不良连接点需增跨接线；爆炸环境需增加检测频率。
6、注意事项
（1）材料兼容性：铜-铁连接需防腐，爆炸环境连接点需机械加固；
（2）材料防腐：铜-铁连接处涂沥青防电化学腐蚀，土壤中优先采用钢材。
（3）爆炸环境强化：所有裸露导体强制连接，临时设备增设跨接线。
图2 柴油发电机房配电箱等电位联结电路图
三、等电位连接常见误区
发电机房作为电气安全关键区域，其等电位联结的质量直接影响设备防雷、故障电流均衡及人员防触电安全。然而在设计和施工中常存在以下误区，需严格对照规范纠正：
1、概念混淆：等电位联结与接地保护混为一谈
（1）误认为漏电保护器（RCD）可替代等电位联结
① 错误观点：认为设备已通过PE线接地且配置RCD，无需额外等电位联结。
② 规范要求：等电位联结与RCD是独立且互补的防护措施，其中，等电位联结消除金属部件间电位差，防止间接接触电压（如雷击、故障电压传导）；RCD仅切断本地线路故障，无法消除外部导入的电位差（如金属管道引入的危险电压）。
③ 发电机房特殊性：大功率设备故障时可能产生高梯度电位差，仅靠RCD无法快速消除跨步电压风险。
（2）混淆总等电位（MEB）与局部等电位（LEB）功能
① 错误做法：刻意将发电机房LEB与建筑MEB强制直接连通，认为可“增强接地”。
② 风险：可能将外部危险电位（如雷电流）引入机房，反而增加电击风险。
③ 正确原则：LEB以机房内部电位均衡为核心，通过内部网格与设备连接即可，无需刻意接至MEB（通过建筑钢筋自然连通已足够）。
2、连接方式错误：串联替代环形网络
（1）支线串联连接
① 问题：设备外壳、管道等支线串联至同一导体，一旦中间断开则后续全部失效。
② 规范要求：支线必须并联接入均压带或汇流排（GB50303-2002 27.1.1）。
（2）未形成环形网络
① 错误做法：接地干线或LEB箱间未闭合为环形，仅星型辐射连接36。
② 风险：单点断开导致局部失联，故障时无法均衡电位。
③ 正确做法：机房内均压带（40×4mm镀锌扁钢）敷设成≤3m×3m网格，闭合为环网；LEB箱间通过建筑结构钢筋或专用扁钢互联成环。
3、连接工艺不合格
（1）焊接缺陷：扁钢搭接长度＜2倍宽度（应三面焊），焊缝夹渣/虚焊[citation:12]。
（2）螺栓连接：未使用防松垫片，接触面未打磨除锈，导致接触电阻过大。
（3）绕圈连接：为“防震美观”将联结线绕圈，增大感抗阻碍故障电流。
4、特殊场景处理不当
（1）爆炸性环境
① 误区：仅连接固定设备，忽略临时设备或移动工具外壳。
② 规范要求：所有裸露导体（含临时设备）必须强制联结，临时跨接电阻需满足气体环境＜1MΩ；粉尘环境等效10mm²铜线电阻（GB/T 16895.21）。
（2）高频干扰设备
① 错误拓扑：采用星型联结，高频阻抗高导致电位均衡延迟。
② 正确设计：采用M型网格结构，缩短导体路径降低高频阻抗。
5、测试与验收误区
（1）错误使用测试工具
① 误区：用万用表或接地电阻仪测导通性（电流＜0.2A，不满足标准）。
② 规范方法：使用专用等电位测试仪（空载电压4~24V，电流≥0.2A）；设备外壳至汇流排电阻≤3Ω为合格（GB50303）。
（2）忽视“悬浮”风险
① 问题：均压带未与建筑结构钢筋焊接，形成独立接地网16。
② 风险：雷击时与建筑主体产生千伏级电位差，引发内部反击6。
6、过度或不足联结
（1）不必要的联结
① 错误示例：联结已通过PE线接地的设备外壳（如电机基座）、无关金属（门框、扶手）。
② 原则：仅联结伸臂范围内可同时触及的金属体（如发电机外壳与油管）。
（2）遗漏关键对象
① 电缆桥架段间未跨接（每段需≥10mm²铜线并联）；
② 金属穿墙套管、管道支架未联结；
③ 复合管道（铝塑管）的阀门/水表未跨接（内部水介质导电）。
总结：
柴油发电机房的等电位联结规范通常包括设计规范依据、等电位连接系统的构建、材料与导体的选择、特殊区域的处理、施工要点、测试与维护要求等维度。严格按上述规范执行，可有效均衡故障电流、雷击浪涌及静电电位差，有效预防触电与设备损坏。施工需留存隐检记录，并依据《等电位联结安装》（02D501-2）图集深化细节。等电位联结工程安装完毕后应进行导通测试，测试电流不应小于0.2A，电阻不超过3Ω才认为有效，投入使用后每年应作导通测试不小于一次。
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