一、序言:
我国目前执行的,由某些专家基本上照抄IEC标准制定的,国家标准GB50054《低压配电设计规范》(以下简称其为“该规范”),它与前苏联的《电气装置安装规范》相比,只是对用电场所内部的漏电故障的保护有所“进步”,但同时却出现了可使故障扩大化等新的问题,而且均对用电场所的故障:其只有按供电源的电压正常时,对其“故障电流”、“漏电故障”设置保护装置的规定;从而缺少了对供电源可出现的各种“故障电压”应设置保护装置的规定。
结果按“该规范”的规定,所选用与设置的一切保护装置,根本不能保障人们的安全用电,从而在低压用电领域不但已发生了、与今后还可继续发生众多的各种电气灾害:
它不能保障用电设备的安全。如,“断零”等故障所产生的故障电压即可烧损,住宅楼等各低压用电场所的各种用电设备。
可引发按“该规范”不易说明、非由用电场所的责任、且用电者无法主动防护的各种电气火灾(本文称其为“被动起火”)与爆炸等事故。如,目前我国发生的多起重大电气火灾事故等有可能是由此种原因所造成的、或为一种重要的原因。
及也属非用电场所的原因、且多数用电者尚不清楚进行防护的,与只能通过人民法院的判决才可“维权”的,由各种故障电压所造成的“它杀式电击”人身死亡的灾害;…….。
(注:关于“它杀式电击”人身死亡事故例,见《电气工程应用》杂志2010年第2期7-12页;其可引发的“被动起火”灾害,见赵长征主编的《电气火灾2011防治与调查技术》一书的32-39页;电气设备等的被危害除上述两款外,还可详见《辽宁建筑电气》2012年学术论文集第60-72页。)
故对于一般的用电场所、特别是年久用电绝缘老化的场所,维修不当或缺少电学安全知识的用电场所,其不但存在不可避免的安全隐患,而且由其所造成的各种事故,均是用电者自身根本无法防护或极难防护的灾害,它应属低压节能工作中的一个重要课题。
二、关于对“该规范”的技术“进步”性的思考。
本文认为主要是它照抄了由西方工业发达国家等,于1960-70年代所制的IEC标准。由于其对用场所内部的漏电故障,采用了由其发明的RCD装置等技术用以防护其危害,其取样信号为mA级,故此大大提高了保护电器动作的灵敏度。从而对解决当时由于电气产品缺少防护漏电功能(如:洗衣机无双层绝缘,无安全插座等)、与人们的安全用电意识不足(如:原设计对于居民用户的插座设置得太少、安装高度不适宜等;或用电者因缺少安全用电的专业知识乱拉临时线路等。),所出现的电气火灾与人身安全等事故,确实起到了极为重要的仰制作用;同时还起到了向IEC标准靠拢后,使我国的低压电气产品等可进入国际市场,参于各种竞争的目的。
但是,随着人类科技的进步与人们安全用电意识的增强,其防护用电场所内部发生的漏电故障的危害作用已愈来越小;以及不应再搞一切均应向“老的”IEC标准靠拢,尚应开发具有我国自主知识产权的新技术产品(或开发国内外的具有真正的先进保护技术功能的新产品),用以改进其保护功能。
三、关于由“该规范”引进的创新技术所出现的各种新问题。
本文认为现行的IEC标准中其创新的低压保护技术主要为推广与应用RCD装置;及为使其可检测到用电场所内部发生漏电故障时的剩余电流(它才可动作用以切断其故障电源),又提出了五种接地型式,即其核心技术还规范了必须保障对其规定的用电设备的外壳D,点等导电体与接地装置间的连接线PE、PEN线应能可靠的工作。
1、因按“该规范”规定采用的RCD装置,它只能在其必须借用的PE线工作可靠、且只能当其所控线路内部发生漏电故障,使其可检测到的剩余电流过大后才可动作。则它不能防护属于由其“外部”通过PE线等引入的一切故障电压的危害。因此在低压用电领域存在:
一方面通过PE线、PEN线、与等电位连接体的相互传导作用,可使凡与其有电气连接的接入低压电网的所有接电设备的外壳、各等电位导体的外露部分等均可载有其它处所载有的各种故障电压,故其除可危及众多的用电设备的安全外,还可造成对人体的被“它杀式电击”的人身死亡事故。
另一方面通过这种传导作用还可使无故障的用电场所、与技术性能正常的用电设备也受其害,可使各个用电场所均可出现各种故障电压,均可发生用电设备的被烧损、形成“被动”式的电气火灾、与引发爆炸等事故。
(事故例:如辽宁电视台即报导过,由于N线断线故障抚顺市、沈阳市等的住宅楼已同时被烧损了大量的家用电器,与某栋住宅楼摸哪儿均有电的状况;及《电气信息快递》报导的杭州的儿童跑着玩,触及了某单位的电动伸缩大门时被电击致死的问题、与人们用电热水器洗澡时发生了多起“它杀式电击”人身死亡事故的问题。再如一栋住宅楼,只要某处的一个家电设备发生漏电故障,若其用户的RCD装置因其经常误动作被用户折除后、或其由于各种原因拒绝动作时,它即可使整栋楼房各邻居之间的,与其为不同相线电源的所有用电设备的绝缘体,均可长期承受限值为380V的过电压,而被动被烧损。再如各地的仓储库房等,一般情况下其用电量较小,而不易发生电流型火灾,但按公安部沈阳消防研究所报导的,按电气火灾场所的统计分析2007-2008年中,物资仓储场所发生的电气火灾已上升至第6位。其发生的电气火灾,即可能为这种“被动”起火。.…..)
这种可使故障与其危害性扩大化的状况,完全是由于IEC标准所创新的保护接地技术所造成的。
(注。关于各种故障电压UJ:它除应包括RCD装置前端产生的漏电电压、与由于各种原因其拒绝动作后的其内部产生的漏电电压、以及目前已被人们所共识的由N线断线故障产生的“零偏电压”外;还应包括通过PE、PEN线等传导的故障电压:如供电源的高压侧或低压侧的接地故障在电源端接地电阻上产生的电压降、以及由L线与N线及PE线等直接由外部引入的各种电压。关于用电端可出现的UJ与危害,可详见《电气信息快递》杂志总第45期10-20页,其中还提供了61种事故例图。)
2、按“该规范”的规定其除不能保障用电设备与人身的安全外,对于我国绝大多数均采用TN-C-S系统的用电场所,因其用电端存在N线与PE线的电气连接点,其L线与N线间和L线与D,点间的电压即是相等同的,则若其某相线的电压大于250V时即可发生爬电起火与引发爆炸等事故的灾害;反之,若N线通过PEN线等引入过高的故障电压时(据有关资料介绍其限值可达上千伏),除可危及设备与人身安全外,还可造成D,点对装置外的导电体与大地的放电、火花,而引发电气火灾与爆炸等事故。
3、有关保护接地装置中的问题,因篇幅有限故暂时从略。
4、关于其RCD装置自身存在的问题。
其以其可检测到的剩余电流I△取代用电端所出现的故障电压UJ是有问题的。
①其在理论上是极其不妥当的。即当用电端发生漏电故障时:对于TN系统,因故障点的随机性(不能事先确定其地点),则由不同的故障点构成的故障回路,其回路的导电体电阻即不可能相等同;对于TT系统,其故障回路的电阻主要为接地电阻,及任何人均不得不承认,不同的接地点的接地电阻不但不同,而且还可能随时发生变化,均可导致故障回路的电流起变化。故其规定以I△替代UJ存在:违反了连一般的电工、甚至中小学学生均知道的自然科学中欧姆定律为U=I·R的最基本关系,这是严重的理论上的错误。
②电击人身的伤亡事故,只能是通过人身的、可引发人体机理受到伤害,直至发生死亡事故的“效应电流”。故以剩余电流替代它存在可发生误动作的问题。如,对于正常环境下设置的终端断路器,按其规定其RCD装置的动作电流为30mA;现假定故障回路总的阻抗为100Ω(按“该规范”的规定既使包括电源端的接地电阻在内也不能超过此量值),则有30mA·100Ω=3V其即可动作。若此电压可全部加在人体上,它是什么概念呢?此值仅为人们常用的两节1.5V干电池的电压,它能电击人身致死吗?
③因RCD装置所检测的剩余电流尚包括正常情况下,配电线路与用电设备等产生的泄漏电流,当其过大时它也可发生误动作(其不能保障人们的连续用电,应是必须解决的安全用电中最为重要的课题。);甚至可使建筑物总进线处的RCD装置,要么可发生误动作,要么放大其整定的动作值后将违反防火技术的规定而存在难以实施与操作的问题。
④事实上,PE线同N线一样也不可能不发生断线故障,且因PE线正常情况下只导电位不导电流,此时用电设备仍可正常工作,故一般情况下很难发现它;以及它还存在因接地装置的受腐蚀等难以保持原保护功能的问题。故其规定采用的RCD装置,即使对其用电场所内部的漏电故障,还存在可拒绝动作的问题。
四、关于对用电端可能载有的各种故障电压UJ危害性的防护状况。
至目前为止,在低压用电领域全球均未能推广与应用可靠的可全面防护其危害性的保护装置。
1、我国最早提出的,应对N线断线故障的危害实施保护的技术,为JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。其采用“残压法”的保护技术,因其所取用的故障电压信号受接地电阻变化的影响而没有成功。
(事实上,南非等国家也采用过该方法,但早已被摒弃不用了;以及西方国家各别的用电场所还采用了技术倒退的六线式的配电线路防护其危害性,但其既需增大投入、又因能耗过大而未能加以推广之。)
2、在发布“该规范”前,其有关的技术专家们已知N线断线故障危害的巨大性,人们已按其提出的必须想方设法防止发生N线断线故障,实施了无科学依据的增大了N线截面积等措施;但至今其仍做不到可杜绝N线发生断线的问题,与可防护由其所造成的危害。
3、制定“该规范”的权力技术专家拒绝制定规范UJ危害性条款的结果为,目前全国的低压保护电器行业,均只好在“跟进”按原法国的天津梅兰日兰“厂家”,制定的只能保护相线过与欠电压的技术指标,生产其过电压≥264-280V后才可动作的“新产品”。其严重的超过了全国各生产低压用电设备企业生产的用电设备、与插接件等,其工作电压不得大于250V的规定;及对于TN系统,此时其D,点的电压限值可达73.3-95.7V,而大于人身预期的接触电压限值为50V的规定(即国家做了大量的投入后,不但仍不能保障人们的安全用电,还可更进一步的误导人们的安全用电意识)。
五、对应低压节能的工作对此种状况的思考。
1、综上所述,本人认为按现行的“该规范”的保护技术,除不能直接防护UJ的危害外,还存在它对用电端的电压正常下的漏电故障保护作用极其有限,而不能保障人们安全用电的问题。则:
①由此原因所造成的烧损用电设备、引发“被动起火”与“它杀式电击”人身死亡事故等,是对社会财产的浪费与损失,其应属全方位节能工作的“死敌”。
②其无科学依据的增大N线的截面积、与目前已开发及继续设置不符合国家有关标准的过与欠电压保护装置、特别是其创新的五种接地型式及对PE线太多的应用,因其仍未能解决人们可安全用电的问题,故由此而增大的各种国家资源的投入,其应属对变相节能工作的“背叛”。
③以及其RCD装置所存在的拒动与误动的问题,既属不能保障人们安全用电的问题,又属于对发电者可造成的能源的浪费。
④全国基本上均采用的TN-C-S系统,其每个用电端的接地点处,一般情况下均可存在由供电源起至用电端在PEN线上产生的电压降。现假定其△U=5%Ue、与取供用电两端的接地电阻为8Ω时,其每年的电能损耗量为132.5kw.h,全国的低压用电场所设置的接地点何止为千千万万,其不是对电能的巨大浪费吗?
2、从纯技术观点对上述状况的分析(现只说明两点)。
①主要是现行的保护技术存在功能低下的问题。如对于N线断线故障,其用电端的N,线的电位已变为其偏移电位,及按“该规范”规定的技术方法在用电端又找不到可与其电源端零电位哪怕是近似相等同的N线电位的线或点,即在用电端无法取出其确切的故障电压,则无其故障电压信号即无法设置防护其危害的确切的保护装置。
②制定“该规范”的决策者对其五种创新的接地型式做解释时、与其发表的有关书刊中均宣称:《“地”是指电气装置内与地连接的外露可导电部分、装置外导电部分和大地。》,其概念(包括将工程中的大地的电位均视其为“零电位”点)是错误的。
想说明这一点很简单:首先,当某一用电设备的外壳D'点载有故障电压时,(如发生相线对其外壳的短路故障),其D'点的电位限值可变为220V,它怎么能与其宣称的“大地”的“零电位”相等同呢!
及事实上,不同的故障点与供电源所构成的故障回路,其中无论是各种导电体还是大地的土壤间均存在电阻,及有故障电压即可产生故障电流、有故障电流即可产生电压降。则其硬将上述的三种点均称为“地”,其即混淆了三者可出现不同电位的关系;以及在事故情况下,其工程中的大地的各个点因此其电位也是不同的,故将其均称为“零电位”点,是基本理论与概念都不清楚的表述。即按“该规范”的的接地理论,根本不能取出D'点的故障电压。故其只能是无办法对D'点载有的UJ(包括漏电电压等)设置确切与可靠的保护装置。
目前的状况是,虽然我国已有相应的专利技术(与一种保护产品的样机),可解决取出N,线与D,点的确切的故障电压的问题,与按我国现有的科技水平,制作各种整定动作电压或电流值的保护开关,从制造工艺的角度看均不存在任何问题。但因制定与管理“该规范”的权力技术专家,可把持对它的解释权、与用以左右低压保护电器的市场,则想做好其低压节能的工作,还存在诸多的困难。
六、关于对解决目前存在的人为的难题的思考。
1、其专门专家的权力太大。如我在我国低压电器归口管理单位、上海电科所的有关负责人某教授的提示下,我与原电力部规范汇编组的技术专家某高工,共同通过一年的时间编写了“关于修定《低压配电设计规范》(GB50054-1995)的请示报告(它是按该规范的条款,某条存在的缺欠、产生原因与如何解决它写的计28页。),我们于2005年4月28日,通过辽宁省电力有限公司→国家“中电联”→国家科技部→原建设部→修改“该规范”的总负责专家处(我专程至北京询问情况时,他打开了其电脑承认收到了我们的“请示”报告)。
结果他却可毫无道理、置之不理的,以“一切应向IEC标准靠拢”而扼杀了其“报告”。
2、多年来,在我们社会主义国家,对如此可关系到所有的低压供用电者、与各种低压用电场所的安全用电,及国家利益的问题,存在只要其“专门家”反对,即可扼杀其不同的意见、与其决策失误不但还可不负任何责任,甚至是还可不承担可能存在的罪责的问题(详情从略)。
3、其“专门专家”利用了国家授予的权力与各种便利条件,一直在误导与可继续误导人们的安全用电意识。与其既能左右我国的低压电气产品市场,又在贻误着低压保护电器的发展与进步。
自1996年6月起,我国执行“该规范”后,他们已踏遍了全国的28个省市,一直宣讲其引进的技术的先进性,与保障人们安全用电的可靠性,及一切保护装置(包括生产厂家生产的产品)等均应向IEC标准靠拢之。结果:
①受其误导的状况是相当严重的:它不仅误导了广大的供用电者,以及还误导到某些专家与教授均协助宣传其错误的理论与概念,甚至已经传至下一代。
如:某地工业大学电气专业的某教授,在我开始与其讨论这一问题时,提出其地电位的理论有错误,其称:“全国生产的Ⅰ类电气产品均有其专用的接线柱,及均应接地,与只要其设备接地了,即可保障人身的安全;以及我给学生们授课时也是这么讲的。”但是,我直至通过说理,他才接受:电气设备的外壳在事故情况下,其电位可变为其载有的故障电压UJ,及当RCD装置等不能及时切除它时,即可危及人身的安全等意见。
故此,我认为它在全社会已形成了一种技术偏见,已导致众多的用电者未能维护其自身的合法用电权益,已贻误了国家解决该问题的决心。
②其误导作用除生产电气产品的厂家只能认可之,其制造保护电器产品的厂家也只好共鸣之,也深受其害。它要求必须向IEC标准靠拢的结果,已经导至全国的各生产保护电器的厂家,只能制作“跟进的”技术产品。
(见《低压行业商鉴2012-2013》中的第90页,第五章关于中国低压电器业竞争总况一节:“从技术研发角度而言……行业中的技术引领者,基本是跨国公司的企业;……我国的最主要具有较强的研发能力(的企业),能够及时跟进行业技术的发展,……在国际最新产品推出2-5年内(才)能够自主研制性能指标相同的产品……。”)
4、由于“该规范”对用电端可出现的故障电压的危害性无规范与规定,已导致全国低压保护电器市场出现了混乱无序的状况(详见本文四中的第3款)。
反之,其为了个人的名誉与地位等,可“以身试法”的对抗党的创新政策。如对国家授权的发明专利技术中,可防护UJ危害性的技术产品,在他们可能做了工作后,已变为极难推广的技术,甚至我可提供间接证据,证明连本来有意向共同开发其产品的企业,也被其给搅黄了。即其各生产保护电器的厂家,由于制定“该规范”的管理者拒绝对故障电压危害性做有规范与规定,则在我国出现了均惧怕受其影响,均不敢开发具有我国自主产权的创新产品(即惧怕其无销售市场),从而出现了无办法开发“技术领先产品”的极为尴尬的局面。
5、关于我的陈诉意见与请求。
①它完全是由人为的原因所造成的危害。
A、由于其管理专家可把持“该规范”与必须执行它,在全国已造成了、今后还可继续造成大量的烧损用电设备、引发各种电气火灾(与爆炸)等灾害、与“它杀式电击”人身死亡等事故。
B、误导了人们(包括下一代)的安全用电意识。甚至在阻碍科技的发展与进步。
C、可迫使国家有关领导机关做出非科学的决定,如至今仍在执行的电力部于1996年9月颂发的《居民用户家用电器损坏处理办法》,它已使用电者、供电者与国家三者的利益一直均可受到其危害。
(此外,特别值得说明的是:“此办法”已在严重的危害国有企业的合法权益,从而在侵害人们长远的发展利益。如若克服“该规范”中的缺欠后,供电企业起码可不、或少赔偿,由各种UJ引发的多种不该由供电者来承担的灾害、与人身伤亡事故所造成的损失。)
D、已给国内的低压保护电器市场造成了混乱无序的局面。
②因我个人的能力极其有限,目前只有有关的杂志,电视台等的报导材料,故所收集到的由各种故障电压等引发的安全用电事故例极少,则在说明它时即显得无“底气”。
但为了保障人们的安全用电,直至可提高我国的国格(我国应与可能率先于各工业发达国家解决防护故障电压等对人们的危害),故敬请有关部门(如消防、安全生产管理、与能源部等)有关的从事低压安全用电工作的领导与技术专家、与特别是尊敬的最广大的供用电者们来信,均共同充实其具体内容吧。以便可进一步宣传应维护广大供用电者的合法权益,与进一步促成全社会均想解决该问题的决心。
此外,本人更希望广大的用电者、特别是企业家们,除应共同关心这一问题外,双方可否建立进一步的友谊关系,与共同开发这一既属于安全用电、又可“节能”的新技术产品。
③建议国家应及时解决这一误国害民的问题。以及对一般的技术法规或规定等,国家可否设置一个人人均可参与的,可畅所欲言追求真理的,求实、公正与平等的可解决问题的辩论平台,在取得共识的基础上,促进科技事业的发展与进步,从而达到人人均可为“中国梦”贡献一份力量的目的呢!
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只看楼主 我来说两句对于设备的外露的可导电部分接保护导体PE本来就不能完全避免触电伤害!这是共识!
不是任何一个设备外壳接了保护,就是万事大吉的了。
但至少可以降低伤害的程度,即把危害电压降低!这也是共识!
所以,工程上规范的导线选择和连接要求是必要的。只要接地电阻非常小,即PE导体构成的保护回路的阻抗非常小,设备故障造成的电压升就是可控的。而且,在极端的情况下 ,还可以动作于跳闸。
目前还真没有哪一种保护方式就能万事大吉了,还是需要配合规范的施工,安全教育一同完成。
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这种风险是的确存在的,而且存在了很久了!
如果通过PE导体的意外引入的带电造成人身触电发生 ,那么它前面的RCD也是保护不了的。
这只能通过规范的等电位连接进行防护。
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