2025.6|赵金剑:辅助保护等电位联结若干问题之探讨

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摘　要：通过阐述辅助保护等电位联结的术语定义以及工作原理，探讨我国辅助保护等电位联结与现行IEC标准、BS标准的若干不同之处，并借鉴英国BS标准给出浴室等特殊场所的具体参考做法。

关键词：IEC标准；BS标准；辅助保护等电位联结；外露可导电部分；外界可导电部分；等电位端子箱；孤立部件；参考做法

引用本文：赵金剑.辅助保护等电位联结若干问题之探讨[J].建筑电气，2025，44(6)：3-8.

辅助保护等电位联结的功能

首先，术语定义很重要。等电位联结，为等电位而电气连接多个可导电部分。注:等电位联结的有效性可能取决于联结中电流的频率。等电位联结是避免在系统的不同构件间产生较大的电位差，其作用如下：① 保护设备和人身安全；② 可靠的信号参考电平；③ 更好的EMC性能；④ 提高防雷性能。

等电位联结从保护功能上分有两种类型：保护等电位联结和辅助保护等电位联结。

a. 保护等电位联结（GB 50054 - 2011《低压配电设计规范》第2.0.21条称为总等电位联结）。保护等电位联结是指为了安全目的(例如电击防护)的等电位联结，其主要作用是通过人为建立建筑物内部等电位网络降低接触电压，防止外部危险电位的影响。

b. 辅助保护等电位联结（需要时设置）。辅助保护等电位作为故障防护的附加防护，有助于防止同时接触的外露可导电部分和外界可导电部分间出现危险的接触电压。辅助保护等电位主要应用于以下情况：① 自动切断电源的时间无法满足规范要求（GB / T 16895.21 - 2020 / IEC 60364 - 4 - 41:2017《低压电气装置 第4 - 41部分：安全防护 电击防护》第411.3.2.6条及附录D.3）；② 伸臂范围内同时触及的固定式电气设备的外露可导电部分和外界可导电部分（GB / T 16895.21 - 2020 / IEC 60364 - 4 - 41:2017第415.2.1条）；③ 浴室、泳池等特殊装置或场所（GB / T 16895 / IEC 60364 - 7《低压电气装置 第7 - 7XX部分》系列标准）。

辅助保护等电位联结的工作原理

下面以自动切断电源措施为例说明辅助保护等电位联结的作用。如图1所示，设电源系统电压U₀ = 220 V,系统接地电阻RB = 10 Ω,电源系统内阻Z₀ = 0.45Ω,相导体阻抗R_L = 0.3 Ω,电源PE导体阻抗R_E1 = 0.25 Ω，设备PE导体阻抗R_E2 = 0.3 Ω。TN - S系统电气装置发生接地故障时，根据外界可导电部分的定义，最不利情况视为地电位，则故障电流Id = U₀ / （Z₀ + R_L + R_E1 + R_E2） = 220 / 1.3 =169 A。

当无辅助保护等电位联结时：人体单手接触电压U_t1 = I_d（R_E1 + R_E2） = 169 × 0.55 = 93 V；人体伸臂范围同时接触可导电部分时，故障电流大部分通过人体流到外界可导电部分（接地），人体接触电压U_t′ ≈ U₀ = 220 V。当设置辅助保护等电位联结时，忽略等电位联结导体电阻：当仅设置AC段辅助保护等电位联结导体时，人体双臂接触电压U_t′ = I_d R_E2 = 169 × 0.3 = 50.7 V；当仅设置DE段辅助保护等电位联结导体时，人体双臂接触电压U_t′ ≈ 0 V。

可以看出，因外界可导电部分的地电位效应,人体在伸臂范围内同时接触外露可导电部分和 / 或外界可导电部分时，比单手接触的电击风险更大，PE导体保护功能降低。设置辅助保护等电位联结后，可有效降低人体接触电压，特别是外界可导电部分与外露可导电部分直接联结比通过LEB端子联结更有效。

需要说明的是，辅助保护等电位联结不应是设计者的首选保护，只能作为故障防护的附加措施，毕竟它只是降低接触电压，而不是缩短保护电器动作时间。

辅助保护等电位联结的若干问题

国内部分标准未能随国际标准“与时俱进”

浴室内设置辅助保护等电位的由来是根据IEC 60364 - 7 - 701:1984《Electrical installations of buildings — Part 7:Requirements for special installations or locations — Section 701:Locations containing a bath tub or shower basin》（1.0版，国内转化为GB 16895.13 - 2002《建筑物电气装置 第7部分：特殊装置或场所的要求 第701节：装有浴盆或沐浴盆的场所》，已废止）第701.413.1.6条：“局部的辅助等电位联结应将1、2及3区内所有装置外可导电部分与位于这些区内的所有外露可导电部分的保护导体连接。”这给电气安装行业带来了巨大的变革，甚至是一些混乱。“所有”装置外可导电部分（外界可导电部分）和外露可导电部分都要连接，而外界可导电部分在当时又无法明确界定，因此，浴室内几乎所有的金属部件都需要设置辅助保护等电位联结，包括金属门窗、金属水龙头和金属吊顶以及孤立的金属扶手、浴巾架、肥皂架等。英国电气界把此阶段称之为“荒谬的实施期（ridiculous period of practice）”。

在一片混乱和争议之后，IEC 60364 - 7 - 701:2006（2.0版，国内转化为GB 16895.13 - 2012，已废止）在其701.415.2条规定明确，辅助等电位联结是2.5 m伸臂范围内可同时触及的导电部分之间的联结，并举例说明可接触的建筑物金属部分属于外界可导电部分；采用塑料护套的金属管道，只要在其所处的场所是不容易接近的，则不需要局部的辅助等电位联结。

相对于1.0版，2.0版有所澄清，但是随着时代的发展，浴室内的管材也发生了巨大变化，金属管材越来越多地变成塑料管或具有绝缘塑料护套的金属管道，导致浴室内伸臂范围的电击风险随之降低，辅助保护等电位联结也出现无管可连的地步。

2018年英国IET（英国工程技术学会）率先在BS 7671:2018《电气装置规范》第701.415.2条明确提出在浴室等场所可以有条件地免于辅助保护等电位联结的安装。TC64技术委员会时隔13年之后，在IEC 60364 - 7 - 701:2019（3.0版，国内转化为GB / T 16895.13 - 2022）对浴室辅助保护等电位设置的必要性出现重大改变：

a. 701.411.3.1.101条规定：“如果没有安装符合GB / T 16895.21 - 2020中411.3.1.2的保护等电位联结，该场所则应安装符合上述标准415.2的辅助保护等电位联结”。

b. 701.415.1.101条规定：作为附加防护还要求对装有浴盆和 / 或淋浴器场所的供电回路；穿过1区和 / 或2区但不为该场所供电的回路，装设剩余动作电流不超过30 mA的剩余电流保护器（RCD）。

c. 关于附加防护：辅助保护等电位联结的701.415.2章节整段被删除。

因此，从目前标准来讲，浴室并非一定要做辅助保护等电位联结，如果建筑物内设置了（总）保护等电位联结，以及在浴室内所有回路均设置30 mA的RCD，那么浴室等场所就可以不设置辅助保护等电位联结。这未必是最安全的标准，但可能是最现实的规定。

自IEC 60364 - 7 - 701:2019发布之后，德国等国家也纷纷修改本国标准予以跟进。但遗憾的是，国内部分规范并没有及时调整，导致如GB 55024 - 2022《建筑电气与智能化通用规范》等规范依然延续老的规定，在装有浴盆和 / 或淋浴器的房间内部，无条件地设置辅助保护等电位联结。尽管已知精装修时无外界可导电部分可联，但设计为了满足规范只能给所谓的后期预留而设置，目前只能做到辅助等电位端子箱与该场所的PE端子以及地板钢筋连接，与为降低伸臂范围内同时接触出现的危险电压差的设置初衷相差甚远。


辅助保护等电位联结非必须设置端子箱

如图2、图3所示，全面表达了保护（总）等电位联结与辅助保护等电位联结的关系和接线方式。辅助保护等电位联结导体是通过能够同时触及的外露可导电部分和外界可导电部分（如金属管道、金属暖气片等）直接“串联”，并非从端子箱放射接线。

浴室等场所相对手术室等连接的部件很少，寥寥几根线就可以满足保护功能，没必要设置等电位箱。设置辅助保护等电位箱除了增加工程成本之外，更会因连接节点增多，降低连接可靠性。而目前我国浴室辅助保护等电位联结做法类似总等电位的局部等电位做法，辅助保护等电位的保护范围为2.5 m伸臂范围，且已经没有局部等电位概念，这需要更新理念，也要更新做法。

地板钢筋不需要联结

如图4所示，是否真的需要辅助保护等电位联结箱与地板钢筋相连呢？

正如前文中提到的，GB / T 16895.13 - 2022 / IEC 63064 - 7 - 701:2019已经删除了2.0版本中出现的外界可导电部分的例子，只是要求按GB / T 16895.21 - 2020 中415.2.1条：“辅助保护等电位联结应包括可同时触及的固定式电气设备的外露可导电部分和外界可导电部分，如果切实可行也包括钢筋混凝土结构内的主筋。”

那什么叫“切实可行”呢？如保护等电位联结一样，需要“可触及”的钢筋才行，如果被混凝土和瓷砖覆盖的钢筋都不能被人接触，又谈何电击呢？GB / T 16895.19 - 2017 / IEC 60364 - 7 - 702:2010《低压电气装置 第7 - 702部分:特殊装置或场所的要求 游泳池和喷泉》第702.415.2条也对此有明确说明：“对于有钢筋的混凝土地砖,其钢筋在混凝土地砖内如被密封,在不破坏混凝土地砖的情况下人体是不会触及钢筋的,它不按装置外可导电部分考虑,所以就不需要纳入附加保护等电位联结内”,而且辅助保护等电位是不需要通过联结主筋刻意追求地电位和电位均衡的，因此辅助保护等电位并不需要与地板钢筋相连。

诚然，一些北美地区标准要求把场所内混凝土内钢筋连接，但是需要明白，北美地区采用的通常为NEC体系标准，其对接地故障的认知和防范措施与IEC不尽相同，NEC和IEC均作为较完备的体系标准，两者混淆使用，很可能导致邯郸学步、顾此失彼。因此建议，作为IEC转化的国内标准，还是需要严格按IEC的要求做法执行。

孤立部件不需要联结

辅助保护等电位联结的对象是外露可导电部分和外界可导电部分。有一种既不是外露可导电部分、又不是外界可导电部分的孤立部件，是不需要辅助保护等电位联结的。例如GB / T 16895.19 - 2017 / IEC 60364 - 7 - 702:2010第702.415.2条注4明确不需要纳入辅助等电位联结的有：① 水池的梯子和遮拦;② 跳板的梯子;③ 水池边缘的把手和扶手;④ 包括溢出水管支架的网格覆盖物;⑤ 窗框;⑥ 门框;⑦ 起跳台。

如图5所示，如金属爬梯、跳板等孤立部件，自身不是地电位，又不会被其他部件传导地电位，因此是不需要连接的。

其他场所的孤立部件也不需要与辅助保护等电位联结，例如：厨房场所塑料管材连接的金属水盆、金属中岛台；办公场所架空地板金属支撑（为电磁兼容性EMC或防静电ESD的要求除外）；浴室场所非电动金属毛巾架、纸巾盒，以及塑料管材连接的金属水龙头、浴盆旁金属扶手等。

一种常见的误解是，即使IEC没有要求，联结此类物品也不会造成任何伤害，因此采取了“连了比不连强”“安全第一”的态度。但是需要清楚地明白，通过联结故障电流可以在整个联结部件中导通，如果没有连接，这些危险电流可能就不会存在。

有效性测试不应包括外界可导电部分的本体电阻

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结构钢筋不应作为保护等电位联结导体

GB 55024 - 2022第7.3.1条规定：“建筑物内的接地导体、总接地端子和下列可导电部分应实施保护等电位联结 …… 便于利用的钢结构中的钢构件及钢筋混凝土结构中的钢筋。”

利用基础钢筋作为保护等电位联结导体的做法如图6所示，这显然是与谁连和用谁连概念混淆了。GB / T 16895.21 - 2020 / IEC 60364 - 4 - 41：2017第411.3.1.2规定，钢筋混凝土结构上可触及的钢筋应采用保护等电位联结导体连接至总接地端子。GB / T 16895.3 - 2017 / IEC 60364 - 5 - 54:2011《低压电气装置 第5 - 54部分:电气设备的选择和安装 接地配置和保护导体》第543.2.3条规定，正常使用中承受机械应力的结构部分不应为保护联结导体。

为什么结构钢筋不能用于联结导体呢？GB / T 16895.3 - 2017附录C.3.5“基础内钢筋仅有铁丝所做的绑扎连接不适用于保护目的”，钢筋绑扎对于电气连接来讲并不可靠，同时也无法检测导体的实施有效性。而且，保护等电位联结导体的作用虽然是电位均衡，但绝对的平衡是做不到的，只是降低到50 V安全电压以下，依然可能会承受故障电流，毕竟有电压就会有电流，此种故障电流可能会腐蚀受力结构部件。因此，保护联结导体需要专用导体。

浴室等场所的参考做法

结合IEC 60364 - 7 - 701:2019，英国工程技术学会IET给出了浴室具体做法示意，如图7、图8所示，当浴室的上下水以及采暖均为金属管道，在高度2.25 m内需采用导线直接相连：外露可导电部分与外界可导电部分（电热水器外壳与浴盆、淋浴器上下水金属管道）；PE导体与外界可导电部分（剃须刀插座PE与洗手盆上下水金属管道）；外界可导电部分之间（采暖金属管道与给排水金属管道）。而淋浴器金属杆件、水龙头以及金属扶手均可不联结。

当浴室无金属管道时，即无外界可导电部分时（如图8所示），只需要在伸臂范围内把外露可导电部分联结，且可通过保护接地导体PE（BS标准为CPCs）替代辅助保护等电位导体PB。

GB / T 17045 - 2020 / IEC 61140:2016《电击防护 装置和设备的通用部分》第7.4.3.1条规定，Ⅱ类设备不应连接保护导体；GB / T 16895.21 - 2020 / IEC 60364 - 4 - 41：2017第414.4.4条规定，SELV回路内的外露可导电部分不应与地、保护导体以及其他回路的外露可导电部分作电气连接。当浴室内的剃须刀插座、灯具等为Ⅱ类或Ⅲ类装置时，可不联结，但是IET依然建议对此类设备供电回路（如电源插座）的敷设保护接地导体PE（CPCs）端子进行辅助联结，这主要考虑在整个使用周期内，Ⅱ类设备有可能被Ⅰ类设备替换，而后续再进行辅助联结，施工可能会比较困难、费用比较高，若不及时联结，有可能会导致电击事故发生。

作者信息：

赵金剑，男，深圳和华国际工程与设计有限公司，高级工程师，电气总工程师。

本文有删减，全文载于《建筑电气》2025年第6期，详文请见杂志。版权归《建筑电气》所有。

dqaq

       IEC标准越改越乱，术语明显有逻辑错误。中国的理事应该有所作为。
       保护等电位联结，是与功能等电位联结相对应的一种大类别，在电击防护和雷电防护中都有应用。现在的“保护等电位联结”，又成了电击防护中的一种小类别，与辅助等电位联结并列，这不很搞扯吗！

qiu!4455

前段时间在网上看到，现在要出正式文章了。