2012年第5期【总1B6期1 安徽建筑
水
、
电
、
暖
通
技
术
与
应
用
安
徽
建
筑
固
再谈浴室局部等电位联结
Discussion on the Local Equipotential Bonding of the Bathroom
剥、 勇 (铜陵市建筑工程管理局，安徽铜陵244ooo)
摘 要：通过一个计算实例介绍了浴室等电位联结消除危险过电压的
原理，分析了在''-3前设计施工中存在的问题，提出了相应的解决方法。
关键词：局部等电位联结；总等电位联结，；安全电压；剩余电流动作保
护器
中国分类号：TM13 文献标识码：B
文章编号：1 007—7359(201 2)05-01 70-02
O引 述
在IEC标准和一些发达国家的电气装置标准中，浴室被归
为对电气安全有特殊要求的特殊场所。在这类场所或装置内一
般的电气安全措施已不太适用，需提高防护要求或补充安全措
施。局部等电位就是一种补充安全措施，可以有效消除因电压
传导而引起的人身电击故障。
1 浴室设置局部等电位原因
众所周知，在潮湿场所，因为人体表皮湿润使人体阻抗下
降，人的接触电压限值由50V下降为25V。如何保护人体免受
电击目前有两种方法，一种是用RCD快速切断电源，再有就是
靠设置局部等电位。而用RCD存在诸多隐患：一是切断时间在
潮湿场所IEC标准要求<0．2S，当下市场上各种厂家生产的型
号凡多的RCD质量良莠不齐，这点能不能得到保证不能确定；
其次，即使质量再好的RCD时间长了之后，设备老化，能不能
保证迅速可靠地动作，也不能确定。
局部等电位联结是否真的能起作用，对于这一点认识程度
不同，在实际工程中各相关单位的做法也不同。笔者在工程现
场接触过的一些相关单位如设计、监理、施工方。设计单位直接
就在图纸上参照某某标准图施工，对于这个问题不做特别交
待。专业监理认为按照标准图(02D501—2)要求太苛刻，实际中
做不到，用处也不大，普遍的做法是在浴室敷一圈扁铁与等电
位联结端子箱相连，不再要求浴室内插座PE线连入。有的施工
单位，特别是装饰施工方直接把等电位联结端子箱拿掉，或用
贴面砖隐蔽起来。种种做法，不一而足。
2算例
局部等电位联结是如何来消除因电压传导而引起人身电
击故障的，让我们通过一道计算题目来加深认识。
某住宅楼做总等电位联结，供电3801220~，TN—S系统；总
箱到每户配电箱采用BV一3 X l0ram 线，长度15m；每户配电箱
配出线BV一3 X 2．5mm ；卫生问设有插座，插座接用电设备线
3 x 2．5ramz，长2m；卫生问做局部等电位联结；卫生间至每户配
收稿日期：2012-07—13
作者简介：孙勇(一)，男，安徽省铜陵市建筑工程管理局建设工程质量
监督站，注册电气工程师。
电箱电线长度5m。
①由每户配电箱PE线，接线BV一2．5mm 至卫生间LEB，
作为PE线与卫生间LEB之间的等电位联结。当卫生问插座所
接用电设备内的相线碰金属外壳时，该用电设备的金属外壳与
卫生间地之间的电压为
2．5mm2导体的相线与保护线回路每米的电阻为R(】(忽略线
路电抗)，则10mm 导体的相线与保护线回路每米的电阻为
_1|v XlO咖 日y-j)口．5nl仃f =5m m
ld 卑 忙 髀 E
UEB I LEB I
一R。，忽略AP1配电箱与AP2配电箱及主等电位联结接地与
电源系统中性点接地并联阻抗，接地故障电流
南 丽Uo A
其接触电压
Uo=Id×Ro=丽Uo×3
．5e,o≈71．6V
②由卫生间插座PE线，接线2m，BV一2．5mm2至卫生间
LEB，作为PE线与卫生间LEB之间的等电位联结。当卫生间插
座所接用电设备内的相线碰金属外壳时，该用电设备的金属外
壳与卫生间地之间的电压是
接地故障电流Id
15+R
计算与
R0× 。×7
]_y_jXIa咖。 BVq愆．l 5l15mmm
锄 E
图2
上相同，而接触电压
U
e
---I ×~-Ro-一丽Uo× 一20．5V
由上面我们可以得出一个结论：不管接地故障电流是多
大，只要采取了局部等电位联结，就可以大大降低人体的接触
电压。
(下转第130页)
虽
2012年第5期(总186期) 安徽建筑
交
通
工
程
研
究
与
应
用
安
徽
建
筑
圆
各工况顶板应力输出结果 表1
这因为顶板预应力主要分布在腹板和腹板与翼缘板交接处及其
附近。
双向横坡对顶板应力分布的影响：
在固端截面顶板，正应力从箱梁中心至翼缘板有明显的减
小趋势，顶板中心应力比基础模型的应力值要大，内室顶板应力
比外室顶板应力要大，这个趋势跟基本模型是相反的，说明坡度
最高点存在受力集中现象。因此横坡对顶板的空间应力分布还
是存在影响的，加大了应力分布的不均匀程度，影响了应力的横
向变化趋势。
2_2横向预应力的设置对纵向正应力空间分布影响
通过传统的平面力学分析，得出的结论是纵向正应力仅与
纵向预应力有关，横向预应力的设置对其没有影响，在分析剪力
滞系数纵向分布，建立有限元模型时也忽略了横向预应力的影
响。但是由于单箱三室的主梁空间受力横向变化比较复杂，纵横
向预应力耦合带来的应力变化比较明显，因此本节通过分别建
立未考虑横向预应力和考虑横向预应力的最大双悬臂状态有限
元模型，并对比分析了两个模型同一截面处的应力计算结果，初
步探究了纵横向预应力耦合效应对纵向正应力空间分布的影
响。输出两个模型各个截面的顶板纵向正应力对比结果见图3。
通过图3的应力纵向变化对比曲线，可以看出纵向应力值
并没有因为纵横向预应力的耦合效应而发生明显改变。为了进
一步量化横向预应力对纵向应力的影响，绘制了悬臂固端截面
的顶底板纵向正应力横向变化对比曲线(如图4所示)。
由图4可知，箱梁顶板的应力横向分布曲线整体趋势并未
因为纵横向预应力的耦合效应发生明显变化，但是在横向预
应力的锚固点区域纵向正应力明显变大，这可能是因为横向
预应力钢筋锚固端集中荷载的作用而产生了局部变形。
因此，单箱三室宽箱梁连续梁桥的顶板纵向正应力分布
呈现明显的空间效应，应力分布一定程度上也的确受到纵横
向预应力耦合效应的影响。在实际的桥梁设计中，大部分采用
的是梁单元杆系模型计算，并没有考虑横向预应力对纵向正
应力的影响，这就要求设计工作者有丰富的经验在设计中要
有意识的留有一定的设计富余度，以免由于空间效应造成的
局部应力过大而引起结构破坏。
3结语
纵向正应力的横向分布主要与横隔梁的设置、横坡及纵
横向预应力的布置和大小有着密切的关系。横隔粱的存在导
致的截面刚度突变，进而很大程度上影响了该截面和截面附
近的应力分布，导致应力的大小和分布不均匀程度都有很大
增长；横坡的设置主要引起梁中心线出现较明显的应力集中
现象，应力大小由内而外表现递减的趋势；纵向预应力主要作
用在腹板附近，导致腹板附近应力集中，增大了剪力滞效应；
纵横向预应力筋的耦合效应对空间应力的分布存在一定影
响，特别是锚固端的应力集中，这就要求在设计中要留有一定
的设计富余度，以免由于空间效应造成的局部应力过大而引
起结构破坏。
参考文献
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交通出版社，1997．
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[4]程翔云．梁桥理论与计算(第一版)嗍北京：人民交通出版社，1990．
； ； ； { { ； 一 ； F一 { ；
(上接第170页)
3现场施工中应注意的问题
既然浴室局部等电位联结真的有用，那么应该如何去施
工，有关施工做法在标准图集中有详细的说明，但是能严格按
照标准图去做的很难说。
笔者在现场碰到的一些监理工程师按照自己的理解去教
施工单位怎么干，有些要求施工方将结构柱内主筋(往往是避
雷引下线)引入局部等电位联结端子箱中，希望以此将LEB与
MEB连通，形成一个“大接地体”。殊不知这个局部等电位联结
是不必要和MEB相连的，如果刻意联结反而容易因施工和使
用不当将别处危险电位引入，比如用作避雷引下线的邻近柱内
主筋，是最好不要连入的。还有的施工单位请教设计方浴室的
底板筋要不要作什么处理，设计回答绑扎或焊接均可，没有特
别要求，这种说法是把混凝土当做不良导体来处理。通常干燥
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，硅酸盐与水形成导电性的盐基性溶液而且加入了较多的
水分，成形后结构中密布着很多大大小小的毛细孔洞，因此会
储存一些水分。浴室是潮湿场所，其中的水分、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的湿度。这时的混
凝土就成了较好的导电物质，电阻率只有100l1．In 200n_m。
所以在浴室内对混凝土里面的钢筋进行焊接可以有效的保证
地面的等电位。
对于如何测试局部等电位联结的导通性，笔者发现一些单
位还在用接地测试摇表去“摇”阻值。现在建筑工程低压接地测
试摇表一般是额定电压500V摇表，这么高电压测其导通性尚
可，但要准确测量≤3Q的等电位电阻那就差远了，一般要用
等电位测试仪或伏安法。
4结语
浴室等电位设计施工是建筑电气中很小但很特殊的一个
部分，却存在如此多的问题，希望在以后的工作中能够充分重
视。
参考文献
[1]黄涛，赵晋．高可靠性电子式剩余电流动作断路器Ⅲ．建筑电气，
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[2]2 王厚余．建筑电气装置500问【M】．北京：中国电力出版社，2008．
【3]注册电气工程师执业资格考试专业考试习题集(供配电专业)【M】．
北京：中国电力出版社。2008．
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