等電位接駁是什麼?總等電位接駁與輔助接駁的分別

等電位接駁(Equipotential Bonding)是把裝置內可同時觸及的金屬部分互相連接,令它們維持在大致相同電位的保護措施——即使故障時電位被抬高,只要各部分之間沒有電位差,電流便不會經人體流過。IEC 60364、BS 7671 及香港《電力(線路)規例工作守則》均把它列為防觸電保護的基本要求。本頁講解等電位接駁的原理、總接駁與輔助接駁的分別,以及機房與機櫃接駁的工程實務。

原理:消除「接觸電壓」而非消除電壓

觸電的關鍵不是金屬部分「有沒有電位」,而是人體同時觸及的兩個部分之間有沒有電位差。等電位接駁把外露導電部分(設備金屬外殼)與外來導電部分(水管、煤氣管、結構鋼架等)連接成一個等電位區:故障時整個區域的電位可能一同被抬高,但由於各部分電位相若,人體兩點之間沒有明顯電位差,電流便不會流過人體。

等電位接駁與接地(Earthing)相輔相成:接地為故障電流提供返回電源的低阻抗路徑,令保護裝置(熔斷器、微型斷路器、漏電斷路器)能及時切斷電源;接駁則在切斷前的瞬間控制接觸電壓。兩者合稱「接地與接駁」,是 IEC 60364-4-41 故障保護(自動切斷電源)方案的兩大支柱。

總等電位接駁 vs 輔助等電位接駁

比較項目總等電位接駁(Main Bonding)輔助等電位接駁(Supplementary Bonding)
連接對象進入建築物的外來導電部分:金屬水管、煤氣管、結構鋼架、金屬喉管等特殊場所內可同時觸及的固定設備外露導電部分與外來導電部分
連接位置接駁至總接地終端,一般在管道進入建築物處在場所內就地互相接駁(如浴室內的金屬管道與設備)
適用場合所有裝置的基本要求觸電風險較高場所(如浴室),或保護裝置未能於規定時間內切斷電源時
導體最小截面(銅)一般 6 mm²(IEC 60364-5-54/BS 7671 544.1)有機械保護 4 mm²;無機械保護 6 mm²(BS 7671)

「外來導電部分(Extraneous-conductive-part)」的定義是可能引入電位(通常是地電位)而本身不屬於電氣裝置的導電部分。判斷某金屬部分是否需要接駁,工程上會以絕緣電阻量度輔助判斷——與總接地終端之間電阻足夠高的孤立金屬件,不構成引入電位的路徑,可豁免接駁。

機房與弱電工程中的等電位接駁

等電位接駁對機房及網絡機櫃尤其重要,原因有三:

人員安全

機櫃、線槽、金屬托盤及設備外殼連接至機房接地排,故障時不會出現危險接觸電壓。

浪湧洩放

浪湧保護器(SPD)需要低阻抗的接地路徑才能把雷擊及浪湧能量洩放入地,接駁不良會令保護失效。

訊號品質

不同設備之間的電位差會產生接地環路電流,引起訊號干擾甚至損壞接口;統一電位可減少此類問題。

實務上,機房會設置等電位接駁排(接地排),機櫃以獨立接駁導體逐一連接(避免串接),佈線金屬支架及屏蔽佈線系統(如 STP 屏蔽線)的屏蔽層亦須妥善接駁。詳細做法可參考機櫃接地一頁。

權威資料依據

本文核對資料:機電工程署《電力(線路)規例工作守則》ANSI/TIA-942

常見問題

等電位接駁與接地有什麼分別?
接地(Earthing)是把電氣裝置的外露導電部分經保護導體連接至大地,為故障電流提供低阻抗回路,令保護裝置能夠切斷電源;等電位接駁(Bonding)則是把可同時觸及的金屬部分互相連接,令它們維持在大致相同的電位。即使故障時整個等電位區的電位被抬高,只要各部分之間沒有電位差,電流便不會經人體流過。兩者互相配合,共同構成防觸電保護。
總等電位接駁連接哪些部分?
總等電位接駁把進入建築物、可能引入電位的外來導電部分(Extraneous-conductive-parts)連接至總接地終端,常見包括金屬水管、金屬煤氣管、結構鋼架及金屬喉管等,一般在其進入建築物的位置接駁。依據 IEC 60364-5-54 及 BS 7671,銅質總等電位接駁導體的最小截面一般為 6 平方毫米。
什麼情況需要輔助等電位接駁?
在觸電風險較高的特殊場所(如浴室),或當保護裝置未能在規定時間內切斷故障電流時,須把可同時觸及的固定設備外露導電部分與外來導電部分互相接駁,建立局部等電位區,進一步縮小接觸電壓。BS 7671 規定輔助接駁導體有機械保護時最小截面為 4 平方毫米銅,無機械保護時為 6 平方毫米。
機房和網絡機櫃需要等電位接駁嗎?
需要。機房內的機櫃、線槽、金屬托盤及設備金屬外殼應連接至機房的等電位接駁排(接地排),一方面保障人員安全,另一方面為浪湧保護器提供有效的洩放路徑,並減少不同設備之間因電位差引起的訊號干擾與設備損壞。機櫃接地的具體做法可參考機櫃接地一頁。
香港對等電位接駁有什麼規定?
香港的固定電力裝置受《電力(線路)規例》規管,機電工程署發出的《電力(線路)規例工作守則》載有接地及等電位接駁的技術要求,內容與 IEC 60364 及 BS 7671 的原則一致,包括總等電位接駁及特殊場所的輔助接駁要求。相關工程須由註冊電業承辦商及註冊電業工程人員進行。

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