卫生间局部等电位施工的探讨

　　摘要：分析卫生间局部等电位原理及施工误区，结合工程实际情况指导如何正确施工。
　　关键词：卫生间局部等电位；误区；施工
　　浴室内必须做局部等电位联结已经成为业界共识，但是如何才能正确有效地进行卫生间局部等电位联结，却始终争论不休难于统一意见。建设部于1997年出版了标准图集《等电位联结安装》(97SD567),并于2002年进行了修编(《等电位联结安装》02D501—2)，但是图集只是给出了浴室局部等电位联结精装修示例，对于初装修工程并未指出具体的施工方法，因此在施工过程中会出现误区，本文就此展开探讨，
　　一、卫生间局部等电位联结的必要性
　　浴室内是一个高度危险的区域。卫生间内的用电器具可能产生危险电位，也可能从别处引入危险的电位。洗浴时人体皮肤潮湿，电阻抗下降。当人体流过工频1毫安或直流5毫安电流时，人体就会有麻、刺、痛的感觉。当人体流过工频20～50毫安或直流80毫安电流时，人就会产生麻痹、痉挛、刺痛，血压升高，呼吸困难，自己不能摆脱电源，就有生命危险。当人体流过100毫安以上电流时，人就会呼吸困难，心脏停跳。众所周知，只要不形成电位差便无电流通过，比如法拉第金属笼体接上万伏高电压用接地杆接近笼子，会产生强烈电弧，而笼中的人却十分安全。根据法拉第笼原理对浴室通过等电位联结，便可防止触电。
　　二、卫生间存在危险电位的原因
　　（一）通过金属管道，金属物传递
　　卫生间内安装的金属给水立管，铸铁排水管，煤气管，太阳能热水金属给水管，金属浴缸，金属洗脸盆等这些电的良导体会引入别处危险电位。比如伸出屋面的管道传递雷电，上下楼层的危险电位通过金属给水立管传递到本层卫生间。
　　（二）通过电线导体传递
　　1.当卫生间用电设备发生短路、绝缘老化、用电线路发生中性点偏移、分户箱内的漏电保护器失灵、PE线断开时都可能使设备外壳、与设备连接的管道带电而导致浴室出现危险电位。
　　2.卫生间内若安装有电话、有线电视、网络、呼叫按钮等弱电线路其低电压在人体洗浴时也能引起电击并且可能存在危险电位(如雷电波)通过这些线路侵入卫生间。
　　（三）雷电感应出危险电位
　　一般情况下建筑物通过焊接防雷引下线、均压环、基础地梁、桩基等措施已经使整个建筑物形成法拉第笼，由于屏蔽作用位于建筑物内部的卫生间是没有电流的。但是位于建筑物外围的卫生间的金属窗受侧击雷，流经引下线的雷击电流会对卫生间内的金属物体感应出电压和电流。对于较高的建筑物，引下线很长，雷电流的电感压降将较大，也会发生反击现象传递危险电位至卫生间。
　　三、卫生间局部等电位的理解误区
　　误区一：卫生间用电器具已经通过PE线接地，并有剩余电流保护器保护，所以器具无须作局部等电位联结。
　　局部等电位联结和剩余电流动作保护器是两种不同的人身安全保护措施不能相互代替。剩余电流动作保护器作为接地故障保护原理是放大流经其电流矢量和切断电源。当设备外壳发生对地故障时，接地故障电流经PE线流走，剩余电流动作保护器能在数十毫秒的瞬间切断仅数毫安的故障电流。但其仅是保护本地线路，无法切断延金属管道传递的危险电位。而且若设备距离接地装置较远，由于PE线本身存在电阻，可能使漏电电流小于30mA，此时剩余电流动作保护器不动作，与PE线相连的金属外壳就可能会出现足以引起伤害的电位。很多用电设备如剃须刀，电吹风等使用的是两孔插座，剩余电流保护器也无法对其进行保护。并且其常存在失灵、损坏等意外情况，这时只有通过等电位联结措施来避免危险。
　　误区二：《等电位联结安装》02D501—2第16页中，LEB线均采用BVR—lX4mm导线在地面内或墙内穿塑料管暗敷，可是卫生间内有的插座PE线才用BV一2.5mm，违反了PE支线不得大于干线的规定。
　　等电位与接地是两个不同的概念，PE线是接地，LEB接的可以是地，也可以不是地，只要让卫生间处于同一电位即可。卫生间插座内的PE线可能会带上危险电位，这时就通过LEB对该电位进行钳制。可见LEB线并非是PE支线。
　　误区三：混凝土本身不导电所以不必对里面的钢筋网格进行焊接。
　　干燥的混凝土是电的不良导体，电阻率较大，但是混凝土在施工过程中会形成毛细孔洞，卫生间的水分、湿气通过毛细管作用吸入混凝土中，使混凝土总是保持一定湿度。这时的混凝土就成了较好的导电物质。所以在卫生间潮湿场所内对混凝土里面的钢筋进行焊接可以有效地保证地面的等电位。
　　误区四：卫生间底板钢筋网格只要焊通即可不必焊成不大于0.6mX0.6m的网格。
　　当危险电流经由人体足底流入卫生间底板时，由于卫生间底板电阻的存在，使底板电位分布成喇叭形电位分布。在这喇叭形曲线上任两点间都会存在电位差，步长越大，人体承受的跨步电压越高，若把网格焊成不大于0.6mX0.6m，人在地面上站立、移步时就也容易接触到相等的电位。注意在97SD567网格是不大于0.8mX0.8m，但考虑人特别是小孩的步幅特征与生活习惯以及卫生间地面电阻分布情况在02D501—2修改成不大于0.6mX0.6m。
　　误区五：卫生间的底板钢筋网连接后应与附近的柱内竖向主筋焊接再由该主筋引至总等电位板。
　　总等电位(MEB)是大范围的等电位，该电位与大地电位相等，而LEB是局部小范围的等电位，该电位不一定为地电位，局部等电位联结作用范围越小越安全，两者不应混同。如果刻意连接反而容易因施工和使用不当将别处危险电位引入本层卫生间，所以无须刻意将其连接。
　　误区六：卫生间底板钢筋网格必须与防雷引下线焊接。
　　雷电是一个复杂的放电过程，其放电总是沿电阻最小路径进行。雷电既可能沿引下线也可能沿金属给排水管、煤气管等引入大地。若刻意将LEB系统与引下线焊接反而可能引入危险电位，关键是做好局部等电位联结，这样即使雷电流引入也不会出现电击事故所以笔者并不建议与防雷系统进行连接。
　　误区七：局部等电位要做接地电阻的测试。
　　等电位和接地是两个概念。卫生间局部等电位联结测试不是测接地电阻，而是测连接导体的电阻测试其连接的有效性，卫生间局部等电位电阻不得大于3Q。而接地电阻是测量电流泻入大地的能力电阻。根据设计要求一般不大于1Q，所以局部等电位不要做接地电阻的测试但要做等电位有效性测试。[!--empirenews.page--]
　　误区八：卫生间管道穿楼板金属套管，管道金属支架不必进行等电位联结。
　　虽然套管与管道之间填充物不会导电，但考虑到套管直接与底板钢筋接触，人脚也常碰及容易形成电位差，而打在钢筋混凝土墙体上的管道金属支架直接与钢筋网接触也容易造成电位差，故这些部位应做好等电位联结。
　　误区九：四周圈梁不必应用圆钢跨接焊通。
　　为了保证局部等电位有效贯通，避免施工中的错误，保证连接的有效性，笔者推荐将四周圈梁跨接焊通，形成等电位环路，以防止漏焊、焊错，确保安全可靠（如图所示）。
　　
　　误区十：卫生间底板钢筋交叉处已经用铁丝绑扎形成等电位不必进行焊接。
　　当雷电流通过时，钢筋之间的普通金属丝绑扎连接对防雷保护说来是完全足够的，雷电流本身就可以把绑在一起的钢筋焊接起来，如点焊一样，一个这样的连接点的电阻下降为几毫欧的数值。所以金属丝绑扎用于防雷完全足够了。但是局部等电位保护的是低于12V的危险电压，这么低的电压可以使人死亡，却无法使钢筋焊通，这时较高的接触电阻根本无法保证可靠的等电位联结，所以必须焊接。
　　误区十一：已经做好总等电位的金属管道不必做局部等电位联结。
　　卫生间内部的管道虽然已经做好了总等电位的连接，但该总等电位联结针对的是整个建筑物一个大范围的等电位联结，可以视为地电位。但局部等电位联结的不一定是地电位，可能是地，可能是220V，也可能上万伏。若管道为地电位又未进行局部等电位联结，而卫生间外露可导电部分因事故带上220V，此时人体若同时接触该管道和该带电部位时就形成220V的电位差，人体处于危险状态。同样道理，卫生间的金属门窗栏杆虽然已经作好防侧击雷措施也要做局部等电位联结。
　　误区十二：复合给水管没必要作等电位联结。
　　铝塑复合给水管，铜塑复合给水管等类型的管材尽管外表不导电，但是其接头配件，阀门，管道水表等外表均能带电，而管道内部往往是充满着水，均能传递电位。所以若卫生间内部有这些明露可触及的管道配件均应做好等电位联结，对于施工比较困难时刻以对末端的金属水龙头进行局部等电位联结。同样道理，卡箍式连接的PRK型柔性铸铁管连接处虽然使用绝缘的橡胶垫隔绝也必须做好局部等电位联结。
　　误区十三：局部等电位联结线可以穿钢管敷设。
　　一些设计中对电工管材统一设计为金属管，实际施工中有发生等电位联结线穿钢管敷设，这是错误的，原因是卫生间局部等电位联结中的连接线为单芯PE线不能穿钢管敷设(会产生涡流现象)。
　　四、如何进行卫生间局部等电位施工
　　（一）配合主体混凝土施工
　　
　　1.在土建专业绑扎完卫生间底板面筋后对面筋不大于0.6mX0.6m的钢筋交叉点进行点焊，将四周围梁用12mm圆钢进行跨接使卫生间环状连通，同时网格跨接形成环路钢筋也应该跟该环路点焊接通。若有混凝土墙也应将墙体内钢筋点焊成不大于0.6mX0.6m的网格，同时该网格钢筋也应该跟地板四周圈梁环路点焊接通。若钢筋采用直螺纹套筒连接的必须对接头进行跨接。
　　2.从圈梁环路上在LEB箱位置底部焊出12ram圆钢预留以便于和LEB箱连接，LEB箱位置一般在洗脸盆下方标高0.5m处，因为在此处便于检修同时不会影响装修美观。
　　3.从环路上预留引出12mm圆钢至未来需要进行局部等电位联结的地方(如卫生间各种金属管道位置、吊顶、落地金属门窗、金属栏杆等处)，包括金属套管。图集中的套管接地是焊接端子后与管道上的端子用导线连接，其实可以将地板钢筋与套管进行焊接以提高观感。
　　4.对于精装修的工程必须根据（02D501—2）《等电位联结安装》第16页示例做法预埋PVC20管道。
　　（二）配合砖墙施工
　　用25mmX4mm扁钢与预留的12ram圆钢焊接引到LEB箱与端子排连接，对卫生间内的插座盒用直径20mm塑料管与LEB箱连接，对于精装修工程应在墙面相应处预留86接线盒，对于粗装修工程可用螺栓与预留的12mm圆钢焊接后引出墙面，待住户装修时自行与器具连接。
　　
　　（三）装修阶段施工
　　通过局部等电位联结端子板(箱)，将卫生间内金属物体含金属浴盆，下水管、给水管、热水管、采暖管等用接地管卡和BV一4mm线连接到LEB箱的端子板上，使之达到等电位(不包含金属地漏、扶手、毛巾架、肥皂架、金属纸盒、金属镜等孤立安装之物)。注意不宜直接从墙体引出连接线，也不宜直接用喉箍替代接地管卡，而应经过86盒转接后用BV一4mm线和接地管卡与需要连接的地方进行连接。对卫生间内的插座盒用BV一4mm铜芯线，通过直径20mm塑料管与等电位联结端子箱互相连通。对各预留接通点用BVR线与金属物体连接。卫生问内的金属管道的连接处一般不需加跨接线，若发现导通不良时，应作跨接。当卫生间内的水管是塑料管或复合金属管时，等电位跨接线可接在末端水龙头上；采用金属水管时，跨接线直接接在水管上(采用金属抱箍或者焊接端子方法进行连接)。若卫生间内有水表还应对其进行跨接。将卫生间金属吊顶的龙骨与预留在墙面上的连接螺栓用BVR线进行连接。注意若卫生间内给水管采用PPR等塑料给水管材，但卫生器具为金属产品时也应做等电位联结。
　　五、结语
　　目前，卫生间局部等电位联结普遍应用在工业与民用建筑中，更加重视住宅小区中的人身安全，但是在理论理解和实际应用中，对卫生间局部等电位联结施工方法和理论依据仍需要在实践中获得检验，本文为笔者在实际施工过程中的经验总结，供设计、施工人员以及本行业专业技术人员参考、讨论，以其更好地实现卫生间局部等电位联结理论，保障人员生命安全。
　　参考文献：
　　[1]《建筑电气工程施工与质量验收规范》（GB50303-2002）
　　[2]《等电位联结安装》（02D501—2）
　　[3]《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）

《卫生间局部等电位施工的探讨》

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