在電工術語中
，等電位連接，也叫保護接地，《雷電與避雷工程》一書對等電位的定義如下：“等電位連接是把建築物內、附近的所有金屬物，如混凝土內的鋼筋
、自來水管
、煤氣管及其它金屬管道、機器基礎金屬物及其它大型的埋地金屬物、電纜金屬屏蔽層
、電力係統的零線

、建築物的接地線統一用電氣連接的方法連接起來(焊接或者可靠的導電連接)使整座建築物內部的金屬物成為一個良好的等電位體。”

　　

在國標GB/T18384-3：2015《電動汽車安全要求第3部分》中，將等電位連接(電位均衡)定義為：電氣設備外露可導電部分之間電位差最小化。

　　

　　

在(zai)電(dian)氣(qi)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)展(zhan)和(he)更(geng)新(xin)的(de)進(jin)程(cheng)中(zhong)
，人(ren)們(men)注(zhu)意(yi)到(dao)
，大(da)量(liang)電(dian)氣(qi)事(shi)故(gu)是(shi)由(you)過(guo)大(da)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)引(yin)起(qi)的(de)，比(bi)如(ru)雷(lei)擊(ji)傷(shang)亡(wang)事(shi)故(gu)就(jiu)是(shi)因(yin)為(wei)雷(lei)電(dian)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)上(shang)萬(wan)伏(fu)特(te)電(dian)壓(ya)直(zhi)接(jie)加(jia)諸(zhu)到(dao)人(ren)體(ti)和(he)大(da)地(di)之(zhi)間(jian)，巨(ju)大(da)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)產(chan)生(sheng)瞬(shun)間(jian)大(da)電(dian)流(liu)，造(zao)成(cheng)受(shou)雷(lei)擊(ji)的(de)人(ren)因(yin)呼(hu)吸(xi)停(ting)頓(dun)或(huo)心(xin)髒(zang)麻(ma)痹(bi)而(er)傷(shang)亡(wang)。與(yu)雷(lei)擊(ji)事(shi)故(gu)相(xiang)比(bi)，全(quan)球(qiu)有(you)更(geng)多(duo)的(de)人(ren)因(yin)為(wei)遭(zao)受(shou)民(min)用(yong)電(dian)或(huo)工(gong)業(ye)用(yong)電(dian)的(de)電(dian)擊(ji)而(er)傷(shang)亡(wang)，其(qi)原(yuan)理(li)與(yu)雷(lei)擊(ji)事(shi)故(gu)相(xiang)同(tong)，均(jun)是(shi)由(you)於(yu)帶(dai)電(dian)物(wu)體(ti)在(zai)人(ren)體(ti)不(bu)同(tong)部(bu)位(wei)產(chan)生(sheng)了(le)巨(ju)大(da)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)
，進(jin)而(er)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)傷(shang)害(hai)。

　　

國際上非常重視等電位連接的作用，它對用電安全
、防(fang)雷(lei)以(yi)及(ji)電(dian)子(zi)信(xin)息(xi)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)和(he)安(an)全(quan)使(shi)用(yong)，都(dou)是(shi)十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)的(de)。等(deng)電(dian)位(wei)連(lian)接(jie)後(hou)
，可(ke)防(fang)止(zhi)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)線(xian)路(lu)中(zhong)的(de)故(gu)障(zhang)電(dian)壓(ya)導(dao)致(zhi)電(dian)擊(ji)事(shi)故(gu)，同(tong)時(shi)可(ke)減(jian)少(shao)電(dian)位(wei)差(cha)、電弧、電火花發生的機率，避免接地故障引起的電氣火災事故和人身電擊事故。

　　

等電位連接的作用主要如下：

　　

防止人身遭受電擊：將電氣設備在正常運行時不帶電的金屬導體部分與接地極之間作良好的金屬連接，以保護人體的安全，防止人身遭受電擊。

　　

保障電氣係統正常運行：電力係統接地一般為中性點接地

，中性點的接地電阻很小
，因此中性點與地間的電位差接近與零。

　　

防止雷擊和靜電的危害：雷擊時會產生靜電感應和電磁感應，物料在生產和運輸過程中因摩擦而引起的靜電，都可能造成電擊或是火災的危險。

　　

在電動汽車產品中，如果整個電池組的最大電壓超過60V(DC)
，就已經超過了人體安全電壓的範圍，必須進行等電位連接，以確保使用安全。

　　

在(zai)等(deng)電(dian)位(wei)連(lian)接(jie)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，即(ji)使(shi)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)正(zheng)極(ji)或(huo)負(fu)極(ji)與(yu)電(dian)池(chi)組(zu)殼(ke)體(ti)的(de)絕(jue)緣(yuan)因(yin)故(gu)障(zhang)而(er)失(shi)效(xiao)
，由(you)於(yu)車(che)輛(liang)上(shang)所(suo)有(you)的(de)裸(luo)露(lu)金(jin)屬(shu)部(bu)件(jian)都(dou)已(yi)經(jing)通(tong)過(guo)等(deng)電(dian)位(wei)連(lian)接(jie)達(da)到(dao)了(le)同(tong)一(yi)電(dian)位(wei)，因(yin)此(ci)人(ren)體(ti)接(jie)觸(chu)這(zhe)些(xie)金(jin)屬(shu)部(bu)件(jian)時(shi)，不(bu)會(hui)有(you)電(dian)流(liu)產(chan)生(sheng)，人(ren)體(ti)在(zai)車(che)輛(liang)上(shang)麵(mian)仍(reng)然(ran)是(shi)安(an)全(quan)的(de)
，不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)電(dian)擊(ji)事(shi)故(gu)。

　　

　　

①GB/T 18384-3電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護

　　

②EN 1987-3 Electrically propelled road vehicles-Specific requirements for safety-Part3：Protection of users against electrical hazards

　　

③ISO 6469-3 Electrically propelled road vehicles-Safety specification-Part3：Protection of persons against electric shock GB/T 18384-3對等電位連接的設計要求、測試要求在標準6.3.1和6.9中做了明確規定。

 

 

　　

對於等電位連接的驗證
，GB/T18384-3：2015給出的測試方法在標準7.4部分：

 

 

GB/T18384-3：2015的測試示意和實例如下圖所示：

 

 

有些客戶製定的等電位連接要求比GB/T18384-3：2015和ISO6469-3更嚴格一些，要求等電位連接的阻抗必須小於0.01歐姆。

　　

那麼，對於動力電池係統來講，如何進行等電位連接的設計？

　　

設計思路：

 

 

設計原理：

 

 

　　

首先
，要求電池箱的殼體必須與車輛的地(車輛殼體)實現等電位連接
，可以采用地線連接的方式，也可以采用粗螺栓連接的方式，這取決於車輛的整體設計方案。

　　

要點：

　　

1)地線連接，地線顏色為黑色
；

　　

2)粗螺栓連接

　　

其次，電池箱殼體上麵的所有可接觸的導電金屬部件(比如蓋板、支架、水冷管等)，都必須與殼體是等電位連接的
，這可以通過焊接、壓接、螺luo栓shuan連lian接jie等deng各ge種zhong方fang式shi實shi現xian。如ru果guo等deng電dian位wei連lian接jie是shi通tong過guo壓ya接jie或huo螺luo栓shuan連lian接jie來lai實shi現xian的de，那na麼me接jie觸chu麵mian不bu能neng噴pen漆qi或huo做zuo絕jue緣yuan處chu理li
，否fou則ze接jie觸chu阻zu抗kang很hen大da，無wu法fa滿man足zu要yao求qiu。針zhen對dui等deng電dian位wei連lian接jie的de螺luo栓shuan
，其qi類lei型xing和he扭niu矩ju等deng也ye有you相xiang應ying的de規gui格ge要yao求qiu。

　　

要點：

　　

1)焊接，焊接可靠性；

　　

2)壓接，接觸麵不能做噴漆或絕緣處理，否則接觸阻抗大，無法滿足要求
；

　　

3)螺栓連接，接觸麵不能做噴漆或絕緣處理
，否則接觸阻抗大，無法滿足要求；

　　

類型和扭矩有相應規格要求。

　　

再次，對於等電位連接所用的導體(比如接地線等)
，要(yao)求(qiu)其(qi)顏(yan)色(se)是(shi)黑(hei)色(se)，便(bian)於(yu)維(wei)修(xiu)和(he)拆(chai)卸(xie)時(shi)辨(bian)認(ren)。用(yong)於(yu)等(deng)電(dian)位(wei)連(lian)接(jie)的(de)導(dao)體(ti)截(jie)麵(mian)積(ji)和(he)接(jie)觸(chu)麵(mian)的(de)麵(mian)積(ji)都(dou)必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)不(bu)低(di)於(yu)高(gao)壓(ya)線(xian)束(shu)的(de)截(jie)麵(mian)積(ji)，這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)考(kao)慮(lv)絕(jue)緣(yuan)失(shi)效(xiao)時(shi)，高(gao)壓(ya)電(dian)流(liu)有(you)可(ke)能(neng)流(liu)經(jing)等(deng)電(dian)位(wei)回(hui)路(lu)，如(ru)果(guo)等(deng)電(dian)位(wei)連(lian)接(jie)的(de)截(jie)麵(mian)積(ji)不(bu)夠(gou)大(da)
，很(hen)可(ke)能(neng)因(yin)過(guo)流(liu)而(er)發(fa)熱(re)
，並(bing)進(jin)而(er)引(yin)起(qi)火(huo)災(zai)。

　　

要點：

　　

1)用於等電位連接的導體截麵積和接觸麵麵積都必須保證不低於高壓線束截麵積

　　

2)連接點需特殊處理，避免不同材料間的電位差帶來的腐蝕作用。

　　

當dang然ran
，在zai產chan品pin設she計ji時shi，等deng電dian位wei連lian接jie的de技ji術shu實shi現xian不bu會hui僅jin局ju限xian於yu客ke戶hu的de技ji術shu要yao求qiu
，應ying根gen據ju產chan品pin的de具ju體ti情qing況kuang，采cai取qu充chong分fen的de措cuo施shi和he手shou段duan，來lai保bao證zheng電dian位wei連lian接jie的de要yao求qiu，進jin而er保bao證zheng產chan品pin的de使shi用yong安an全quan。

　　

這裏有兩點強調下：

　　

(1)有些同事對於等電位與接地容易混淆，這裏闡述下：

　　

共同點：要求必須滿足連接電阻足夠小，使連接的兩導體之間無電位差，同時對線體的表麵的顏色也有要求(不同領域的顏色要求不一樣)；

　　

不同點：接地沒有嚴格要求接地線的載流能力，而等電位對連接導線有明確的載流要求：大於但不低於主功率線束的截麵積，即載流能力等於或大於主功率線束。

　　

(2)有些電動大巴電箱與車身底盤間采用絕緣墊連接
，這是有風險的。通常，BMS的絕緣監測子係統一端連接在高壓上(高壓正或高壓負)，另一端連接在24V地(即車身底盤)。BMS通過采集高壓正/負和車身底盤間的電勢差來判斷絕緣是否失效。當電箱進水，電箱與高壓間的絕緣電阻失效時
，

　　

由於電箱與車身間采用絕緣墊，箱體未與BMS相連，所以BMS隻能檢測高壓與車身的絕緣失效，不能檢測箱體與高壓的絕緣失效。