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[安裝敷設 ] 王厚余:簡論我國建筑電氣設計規范

P: 2019-04-22 11:33:46

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建國前,我國沒有建筑電氣設計這一行業;建國后,我國大興工業建設,需進行工廠設計,才開始有了正規的建筑電氣設計這一行業。


當時我國奉行的是“一面倒”地向蘇聯學習的政策。筆者早期曾在空軍當俄文翻譯,1951年轉業到北京航空工業設計院給前蘇聯電氣專家當翻譯和助手。


當時建筑電氣設計的依據是前蘇聯的《電氣裝置安裝規程》和《建筑物電氣裝置設計導則》等。直到上世紀70年代初,才開始按前蘇聯的規程和導則編制GB 5XXXX系列建筑電氣國家標準,這就是編制我國建筑電氣設計規范的開始。


改革開放后,我國引進了國際電工委員會(IEC)標準和一些發達國家電氣標準,并成立了各種專業IEC標準相應的歸口委員會。


筆者有幸成為建筑電氣國際電工標準(IEC / TC64標準)中國第一屆歸口委員會15位委員之一。該委員會成立時的學習文件中要求每位委員有責任和義務在我國宣傳推廣建筑電氣國際標準。


筆者技術水平和外文水平都不高,但為履行委員的責任,30多年來勉為其難以各種方式宣傳推廣了建筑電氣國際標準(以下簡稱IEC標準)。拳拳之心不過是以個人理解所及,便利我國建筑電氣同行了解IEC標準條文制定的原由,少走彎路。


1988年筆者出國參加IEC / TC64年會時,曾與前蘇聯重工業電力設計院的卡洛夫先生談及前蘇聯《電氣裝置安裝規程》落后于IEC標準的一些問題。


他告訴筆者主要原因是前蘇聯規程是由蘇聯電站部(我國稱電力部)主編的,電力部門重視的是電網和線路供電的安全,并非用戶的用電安全。說這些話時,他不用英語,改用俄語和我交談。


我想他可能是不愿讓其他國家代表得知前蘇聯建筑電氣落后的一面。


其實我國也存在類似的情況。


我國供電部門素有“重發、輕配、不管用”的說法,同樣不重視用戶的用電安全。


我國建筑電氣規范中的接地、繼電保護、測量等規范也是由我國電力部門編制的,用戶的用電要求和電力部門的供電要求不盡相同,這些規范內的規定頗多不切用戶需要。接地規范中的低壓接地更是謬誤百出,嚴重危害用戶的人身和財產安全。


建國后我國建筑電氣從無到有,經同行們的努力研究取得了很大的進步。但因受前蘇聯電氣規程偏重線路安全的影響,我國建筑電氣同行比較側重線路的過電流防護,熟悉導線、開關的選用和整定,疏于對用電中人身電擊、電氣火災、電磁干擾等電氣危害的防范,很易在建筑電氣設計中留下種種隱患。不能不說這是我國建筑電氣設計規范中嚴重的缺陷和不足。


筆者自接觸IEC標準后已獻丑不少拙作來陳述這些問題。下文先擇要例舉這些不足,重點在提出對規范編制的期望和改進,以提高我國建筑電氣水平。筆者水平有限,謬誤難免,聊供同行批評指正。


1 我國建筑電氣規范落后情況舉例

1. 1 接地觀念陳舊落后

在我國建筑電氣設計規范內(以下簡稱我國規范),凡接地很少例外都要規定一個不大于多少Ω的接地電阻值。這說明在我國有些同行的接地概念里,所謂接地只是指在大地里打人工接地極。


卻不知按IEC標準,與作參考電位的某一導體相連接同樣也是接地,有時甚至是效果更好的接地。在許多情況下,它被稱作等電位聯結。所以在IEC標準內很少提接地電阻不大于多少Ω的要求。詳見文獻《建筑物電氣裝置600問》的問答1. 1和1. 2。為節約篇幅,不贅述。許多年來為降低接地電阻,我國這一不當的接地概念不知浪費了多少人力物力。


1. 2 不會用等電位聯結來消除轉移故障電壓危害

我國規范都抄錄了IEC標準關于建筑物內等電位聯結的條文,卻未能說明它的諸多作用,其中包括消除轉移故障電壓危害的不可替代的作用。我國有些電氣專家在各地不少發生的“電樓”現象前束手無策即為一例。


圖1配電系統內,某一回路發生相線接大地故障。由于故障電流Id通過大地的故障回路內的Rf、RB的阻抗大,回路過電流防護電器不跳閘,故障得以持續存在。Id在變電所接地電阻RB上產生電壓降,形成持續的故障電壓Uf = Id RB。


此Uf沿TN系統PE線傳導至各住宅樓用電設備金屬外殼上,如圖中虛線所示,成為持續的轉移故障電壓,引起樓內麻電和電擊事故。




即使將住宅樓拉總閘斷電,因傳導Uf的PE線不允許切斷,斷電的住宅樓內依然麻電和電擊傷人,此樓即成為危險的“電樓”。


電氣危險無法消除,住戶無奈只得遷走避災。


從圖1可知,無等電位聯結作用的住宅樓成為“電樓”,而有等電位聯結作用(圖中虛線所示,它包括自然接觸形成的自然等電位聯結作用)的住宅樓則不會成為“電樓”。需知消除轉移故障電壓危害是等電位聯結的諸多重要作用之一。


這說明我國規范對轉移故障電壓的理念和等電位聯結的作用了解得還不深透。


1. 3 電子式RCD在我國錯誤地被普遍濫用

我國和歐洲使用的基本上是同一級低壓標稱電壓(220 V和230 V),電擊危險程度相同。但對防人身電擊歐洲普遍采用的是電磁式RCD,而我國普遍采用的卻是電子式RCD。這一差別表明我國防人身電擊的安全程度遠不如歐洲。


電子式RCD在電源“斷零”或發生接地故障殘壓過低時將拒動,失去防電擊作用。電磁式RCD則無此缺陷,但售價較昂。IEC對電子式RCD的裝用是有限制的,對其裝用專門規定有附加措施,以確保人身安全。詳見文獻 《建筑物電氣裝置600問》中問答20. 5、20. 6及20. 8 ~ 20. 10。


但我國規范卻回避不提電子式RCD的缺陷和IEC規定的裝用電子式RCD時的附加防護措施。


需知中國人并不比歐洲人有更強的抗電擊體質,這恐是我國規范對社會和對人民生命安全的很大不負責任。


2 對我國建筑電氣技術落后原因的分析

多年來,筆者不厭其煩地列舉我國建筑電氣規范的一些不當規定,并非挑剔規范編制組的毛病,而是為了提高我國建筑電氣規范的質量和水平,減少電氣災害的發生,避免無謂的浪費。對我國規范質量和水平不高的原因,拙見如下。


2. 1 規范主管部門未按《標準化法》要求積極采用IEC標準

發達國家無一例外地全國統一執行國際標準。我國的《標準化法》第4條也規定:“國家鼓勵積極采用國際標準。”但我國有的規范主管部門并非認真執行這一規定。筆者上世紀80年代參編GB 50054《低壓配電設計規范》時,曾奉命學習一份上級部門下達的無具名單位文件 —— 《關于在工程建設標準規范中采用國際標準的幾點意見》。


文件要求:我國規范采用國際標準“必須體現我國的有關法規、命令和技術經濟政策”、“凡符合我國技術經濟條件的應積極采用”等等。


其意是說,只有能體現我國法規、命令和技術經濟政策的國際標準才能采用,否則不得采用;國際標準不符合我國經濟條件等等。這一上級文件實際上是對國際標準在我國的采用層層設防,處處限制。


隨后,我國JGJ 16 - 2008《民用建筑電氣設計規范》總則的條文說明內就有這樣一段文字:“向國際標準靠攏更應結合國情,不能一概照搬…… 避免不必要的浪費和損失。”對這一段文字,筆者實難茍同。


說國際標準造成浪費,這又是一個顛倒黑白的謬誤。需知在國際上,與發達國家相比,IEC標準是保證建筑電氣安全要求和功能要求的最低標準而非最高標準。例如,有的發達國家不允許在浴室內安裝電源插座來使用用電器具,而IEC標準則是允許在浴室內2區以外安裝插座的。


又如,有的發達國家的醫院手術室內每個手術設備都需分別用各自的隔離變壓器作電氣分隔來供電,而IEC標準為節約投資,規定可較經濟地用一臺共用的隔離變壓器以I T系統給多個手術設備供電。


無數事例表明(包括本文內所舉的一些事例),造成巨大浪費的不是IEC標準,而恰恰是不采用IEC標準的我國規范的一些錯誤規定。


2. 2 主管部門標新立異造成我國規范嚴格用語的混亂狀況

IEC對標準規范中的嚴格用語有shall、should、may、can等不同嚴格程度的劃分,我國也有相應的嚴格用語,有應、宜、可等的劃分,大大方便了標準規范的準確編制和嚴格執行。


編制規范時,對這等嚴格用語的選用應十分慎重。


但我國規范主管部門卻別出心裁,節外生枝,另外劃分所謂強制性的和推薦性的規范和條文。


2. 3 規范的編制質量有待提高

如本文開始所述,我國建筑電氣基礎薄弱,通過學習前蘇聯的建筑電氣技術才得以起步。其后很長一段時間內,由于閉關自守的原因對外幾無交流溝通。改革開放后才引進IEC標準和發達國家標準,發現差距很大。


但采用這等先進標準工作的效果不盡如人意,存留在建筑電氣人員意識中的陳舊觀念影響了我國建筑電氣的進步。


筆者近閱2015年頒布的DL / T5717 - 2015《農村住宅電氣工程技術規程》后大吃一驚。姑且不論其中的規定有諸多不妥,規程內居然還出現了“接地和接零”“零線”等幾十年已不使用的早已淘汰的術語。該規范的編制組如在隔世,不知世上還有IEC標準。


這件事也說明我國建筑電氣的落后和積極采用IEC標準,更新觀念提高規范質量的迫切性。


筆者認為翻譯好IEC標準至少需具備三個條件:


一是具有相當高的技術水平,二是具有相當高的外文水平,三是具有相當高的中文水平。


80年代剛引進IEC標準時,有幾位資深老電氣工程師季人杰、凌瑞宓、張春生等將IEC標準翻譯出版的三本譯文集就具有這等水平。


我國現時各地涌現了不少技術造詣深、敬業精神強、外文水平高的年富力強建筑電氣專家。長江后浪推前浪,筆者對我國建筑電氣的光輝前景是十分樂觀的。


3 對編制我國建筑電氣規范的期望

3. 1 應按《標準化法》積極采用IEC標準

一個國家的建筑電氣水平是體現在建筑電氣規范上的,而規范水平的提高必須按《標準化法》積極采用IEC標準,這毋庸多言。關于IEC標準的采用國際電工委員會推薦有兩種方式:對于技術水平高的國家可按IEC規定的技術原則,自主編制本國的規范;對于技術水平欠高的國家,可翻譯IEC標準作為本國的規范。


80年代初我國引進IEC標準時水平不高,只能采用后一方式。這就是多年來我國翻譯和頒布GB16895系列標準的由來。


可是改革開放已經30多年,我國的國力和科技水平已有很大提高,對IEC建筑電氣標準也已有相當的理解,遺憾的是迄今我國還在原地踏步,仍然停留在低水平的翻譯IEC標準作為我國國家標準的初步階段上,很易令人誤以為中國的建筑電氣這么多年來少有長進。


在諸多國外標準中,筆者認為英國BS 7671標準采用IEC標準的方式較好。國際上在采用IEC標準以前,BS 7671標準幾乎是世界通用的建筑電氣標準。因為國際上不認可我國建筑電氣規范,筆者80年代在國外投標和設計采用的就是BS 7671標準。


它創始于1882年,從1981年第15版開始就在技術原則上改為采用IEC標準。其最新版為2008年的第17版。它的做法是技術原則上和IEC標準一致,有些要求還有所提高。在章節順序的大編號上和IEC標準基本相同,以便和IEC標準對照溝通;在文字上,部分照抄IEC標準,部分按本國習慣撰寫;在內容上,可視情況刪減一些或增加一些。


這樣既在技術原則上完整切實地采用了IEC標準,又適應了本國的傳統習慣。我國不妨參考BS 7671的編制方式;自主編制全國統一的具有權威性的建筑電氣規范。


順便提一下,規范只規定安全性和功能性的基本要求,不宜摻雜導則性內容。后者應歸入手冊、指南之類的資料內。


3. 2 應盡量避免不當的行政干預

發達國家建筑電氣規范都由熟悉本專業內情的民間學術團體組織該專業具有真才實學的專家來分工編制和審定。報請政府批準后成為有法律效力的規范頒布執行。由于熟悉專業內情選人得當,規范的質量是有保證的。


我國建筑電氣規范的編制則是由政府下達任務給一些單位,再由該等單位派遣人員參加編制和審定。由于政府不了解一些單位和人員的專業技術水平,把關不嚴,這種由政府組織編制的規范往往因擇人不當,其質量難以保證。


這可能是我國部分建筑電氣規范聲譽不佳,屢遭同行質疑的一個重要原因。


上文已述,電力部門并不重視和熟悉建筑電氣和用電技術。


為保證規范質量,建筑電氣規范切忌安排由電力部門越俎代庖來編制。


3. 3 規范編制人員應恪守職業道德

編制規范是項關系人民生命財產安全和社會安定和諧的嚴肅而崇高的工作,不得有半點私心雜念。


4 結束語

電力技術除電力設備制造專業外,還有發電、輸電、變電、用電等專業。我國除用電技術專業外,其他電力技術專業與國際水平相比并不遜色。包括建筑電氣在內的用電技術之所以落后,原因在建國前基礎薄弱,先天不足;建國后又因種種原因,后天失調。這集中體現在與國際水平相比我國建筑電氣規范的編制水平偏低上。


我國建筑電氣規范是有相當大的提高空間的,首先規范編制的體制需作改革。各主管部門應遵守《標準化法》積極采用國際標準。勿政出多門而應統一采用IEC標準,以保證規范質量。規范編制人員所在單位也需支持規范編制人員的工作,保證充分規范編制時間。


筆者自70年代初即開始接觸建筑電氣規范編制工作。40多年來,經歷了我國建筑電氣規范的起步和發展過程。既為已取得的成績感到高興,也為現存的差距感到憂心。


冒昧草涂本文,祈上級領導和我建筑電氣同行多多關心建筑電氣規范的編制工作,不斷提高規范質量,為我國建筑電氣技術的更快進步,無愧于我國的大國地位創造有利條件。筆者水平有限,所陳不當處祈同行不吝坦言斧正。



作者:

王厚余,中國航空規劃設計研究總院有限公司,研究員。


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P: 2019-05-12 13:30:46

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說得好

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