2024/04/01

【接地設計】 - 總等電位接駁和輔助接駁的區別 - Main Equipotential Bonding vs Supplementary Bonding

根據Code of Practice for the Electricity (Wiring) Regulations,總等電位接駁和輔助接駁是兩類保護導體,而Code 11C所列明的四類保護導體包括:

  1. 電路保護導體;(Circuit Protective Conductors (CPC))
  2. 總等電位接駁導體;(Main Equipotential Bonding Conductor)
  3. 輔助接駁導體;以及(Supplementary Bonding Conductor)
  4. 接地導體。(Earthing Conductors)
對於導體1、導體2和導體4,在實際佈綫過程中十分常見。今天,我們就來探討下什麽是輔助接駁導體輔助接駁導體和總等電位接駁導體有什麽區別以及他們在實際工程中有哪些應用


Figure 11(1) of the CoP shows the application of the above four types of protective conductors and their interrelationships.


什麽是等電位接駁(Equipotential Bonding)?

在詳細介紹輔助接駁(Supplementary Bonding)的之前,我們應先了解等電位接駁(Equipotential Bonding)。



等電位接駁是在每一裝置上,所有非電氣裝置金屬部分須用總等電位接駁導體連接至總接地終端,使形成等電位區域。


如上圖可以看出,假設電煮食爐發生故障fault情況時,fault電流會經過earth fault流入main earthing terminal,這時Consumer unit (fuseboard)若有相應的earth fault保護裝置即會立即跳脫,fault即被消除。但亦有機會保護裝置未啓動(有可能坏左,有可能漏電電流未超過跳脫下限),那麽此時fault不會消失。此刻,若有人一隻手摸到電爐一隻手摸到金屬水喉。那麽如下情況即會發生:

  • 假設此時未做金屬水喉的Equipotential Bonding,那麽人一隻手電勢為220V,另一隻手電勢幾乎為0V。電勢差會產生電流,電流經過人發生電擊,釀成悲劇。
  • 但此時如果有做金屬水喉的Equipotential Bonding,因爲有Equipotential Bonding的導體將電爐與水喉連通。那麽,由於有fault,在水喉處的電勢也會幾乎為220V(理想情況下,若導體連接穩固且電阻非常小)。此時,人的左右手電勢差幾乎爲零(或相差很小)。因此,發生電擊的几率大大被降低。

由此可見Equipotential Bonding是在電力安全和保護中是非常重要的一環。


什麽是總等電位接駁(Main Equipotential Bonding)?

總等電位接駁導體主要是透過把以下非電氣裝置金屬部分包括:
  • 總水喉管(main water pipes)、
  • 氣體裝置喉管(gas installation pipes)、
  • 其他設備的喉管及管通(other service pipes and ducting)、
  • 中央暖氣及空氣調節系統的上升喉管及管通(risers and ducting of central heating and air-conditioning systems),
  • 以及結構骨架的外露金屬部分(exposed metallic parts of structural framework)

連接至總接地終端,使形成等電位區域,令電位差在這些等電位區域內的非電氣裝置金屬部分於任何時候都等於零,從而減低觸電的機會。任何氣體或供水喉管的總等電位接駁,應盡量接近這些喉管接入樓宇的位置。


什麽是輔助接駁(Supplementary Bonding)?

上面闡述了什麽是縂等電位接駁。輔助接駁其實也是一種等電位接駁,輔助接駁導體可說是總等電位接駁導體的延續,其主要功能是將等電位區域伸延。因爲除了有連續性的金屬管道,喉管以外,建築内仍有很多零散的金屬部件、器具或者材料。

根據守則Code 11F(a),在總等電位接駁所形成的區域之內,應在符合下列情況的金屬部分上個別作輔助等電位接駁,使維持等電位區域:

  1. 非電氣裝置金屬部分( extraneous conductive parts);
  2. 與外露非帶電金屬部分或其他非電氣裝置金屬部分可同時接觸得到(Note 1) (Simultaneously accessible with exposed conductive parts or  other extraneous conductive parts);
  3. 並非採用永久可靠,而且具極低阻抗的金屬對金屬接頭作電氣性的總等電位接駁。(Not electrically connected to the main equipotential bonding by permanent and reliable metal-to-metal joints of negligible impedance.);

簡單來說,輔助接駁是連接非電氣裝置金屬部分及其附近分隔距離不超過2米的外露非帶電金屬部分或其他非電氣裝置金屬部分藉以防止它們之間出現危險的電位差

另外,以上所提到的非電氣裝置金屬部分也有可能是水喉管、氣體裝置喉管、其他設備的喉管及管通、中央暖氣及空氣調節系統的上升喉管及管通和結構骨架的外露金屬部分,但通常强調的是末端部分。

另外還有外露非帶電金屬部分,例如:
  • 浴室金屬掛架
  • 金屬窗框
  • 金屬門柄
  • 金屬盥洗盤
  • 金屬扶手
  • 金屬支架等等

但根據守則Code 11F(b),以上例子如果符合以下規定可以豁免認定爲“非電氣裝置金屬部分”,從而不必提供輔助接駁(Supplementary Bonding)。即:

根據守則Code 11F(b),應量度導電部分和總接地終端之間的絕緣電阻。就標稱供電電壓為220伏特的典型單相供電系統而言,若在最惡劣的情況下(例如在濕度高的環境下),量度所得的電阻仍大於45 000歐姆(Note 2),則該金屬部分便可界定為不屬於非電氣裝置金屬部分。(這裏解釋一下,因爲電阻過大,所產生的電勢差就越大,發生電擊的機率和嚴重程度就越高)因此,註冊電業承辦商及註冊電業工程人員可根據有關守則來決定是否需要為浴室金屬掛架、金屬窗框或金屬門柄連接輔助接駁。

Note 1
                分隔距離不超過2米,通常被視為可同時接觸到的距離。
Note 2
                此數值是根據IEC 60479-1:2005計算得來的約數。

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