PE线故障电压降和风机、水泵外壳是否要经扁钢接地

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我们知道，建筑物内做总等电位是必须的，配线箱与建筑物MEB连接，然后为各个设备供电。

其中有一点与设计相关的是，监理经常会要求将水泵、风机之类的固定设备外壳通过扁钢再与接地端子排连接。而设计认为风机水泵外壳已经接了PE线，纳入总等电位系统，无需再连接扁钢。

这个问题其实是室内总等电位前提下，发生碰壳单相接地故障，沿PE线产生的电压降问题。

图1 总等电位联结时电气设备供电示意图

如上图所示，建筑物作了总等电位联结，设置总等电位端子箱MEB，配电箱PE与MEB连接，然后为设备c供电，设备c发生碰壳事故(相线与外壳连接)，那设备c的金属外壳预期接触电压有多少？

也就是说人手摸金属外壳，施加在人身上的危险电压是否超过一般环境下的安全电压50V。

如上图 施加在人身上的危险电压是摸设备c金属外壳的手到脚的电位差，因为做了总等电位，人站在设备c处的脚与MEB处那标的脚是同一个电位，那么手—脚的电压就是故障电流流过PE支线和PE干线的电压之和，上图的等效电路如下所示。


图2 等效电路图

因为总等电位的缘故，计算手和脚之间的电位差，就是计算C手和a脚(紫色线连接的两点)之间电位差。根据欧姆定律，ac间电位差为900×(37+32)/1000=62.1V＞50V安全电压。这就需要采取措施。

如果按监理方法再将水泵风机外壳通过扁钢接地，如下图所示：

图3 将将水泵风机外壳通过扁钢接地的等效电路图

因为风机水泵PE线与金属外壳连接，金属外壳再通过扁钢接地，那么就如上图一样，风机水泵PE和LEB连接，那么手与脚之间电位差就从原来c与MEB之间(紫色线)变为c和LEB之间(深蓝线)之间电位差。

可知c和LEB之间只有一个PE支线电阻37mΩ，根据欧姆定律c-LEB之间电位差为900×37/1000=33.3V＜50V安全电压。

这个例子的前提是故障电流900A，实际设计没有人会告知这个已知条件，需要自己去计算得到。

工程上通常作法如下图