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[安装敷设 ] 王厚余:简论我国建筑电气设计规范

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

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建国前,我国没有建筑电气设计这一行业;建国后,我国大兴工业建设,需进行工厂设计,才开始有了正规的建筑电气设计这一行业。


当时我国奉行的是“一面倒”地向苏联学习的政策。笔者早期曾在空军当俄文翻译,1951年转业到北京航空工业设计院给前苏联电气专家当翻译和助手。


当时建筑电气设计的依据是前苏联的《电气装置安装规程》和《建筑物电气装置设计导则》等。直到上世纪70年代初,才开始按前苏联的规程和导则编制GB 5XXXX系列建筑电气国家标准,这就是编制我国建筑电气设计规范的开始。


改革开放后,我国引进了国际电工委员会(IEC)标准和一些发达国家电气标准,并成立了各种专业IEC标准相应的归口委员会。


笔者有幸成为建筑电气国际电工标准(IEC / TC64标准)中国第一届归口委员会15位委员之一。该委员会成立时的学习文件中要求每位委员有责任和义务在我国宣传推广建筑电气国际标准。


笔者技术水平和外文水平都不高,但为履行委员的责任,30多年来勉为其难以各种方式宣传推广了建筑电气国际标准(以下简称IEC标准)。拳拳之心不过是以个人理解所及,便利我国建筑电气同行了解IEC标准条文制定的原由,少走弯路。


1988年笔者出国参加IEC / TC64年会时,曾与前苏联重工业电力设计院的卡洛夫先生谈及前苏联《电气装置安装规程》落后于IEC标准的一些问题。


他告诉笔者主要原因是前苏联规程是由苏联电站部(我国称电力部)主编的,电力部门重视的是电网和线路供电的安全,并非用户的用电安全。说这些话时,他不用英语,改用俄语和我交谈。


我想他可能是不愿让其他国家代表得知前苏联建筑电气落后的一面。


其实我国也存在类似的情况。


我国供电部门素有“重发、轻配、不管用”的说法,同样不重视用户的用电安全。


我国建筑电气规范中的接地、继电保护、测量等规范也是由我国电力部门编制的,用户的用电要求和电力部门的供电要求不尽相同,这些规范内的规定颇多不切用户需要。接地规范中的低压接地更是谬误百出,严重危害用户的人身和财产安全。


建国后我国建筑电气从无到有,经同行们的努力研究取得了很大的进步。但因受前苏联电气规程偏重线路安全的影响,我国建筑电气同行比较侧重线路的过电流防护,熟悉导线、开关的选用和整定,疏于对用电中人身电击、电气火灾、电磁干扰等电气危害的防范,很易在建筑电气设计中留下种种隐患。不能不说这是我国建筑电气设计规范中严重的缺陷和不足。


笔者自接触IEC标准后已献丑不少拙作来陈述这些问题。下文先择要例举这些不足,重点在提出对规范编制的期望和改进,以提高我国建筑电气水平。笔者水平有限,谬误难免,聊供同行批评指正。


1 我国建筑电气规范落后情况举例

1. 1 接地观念陈旧落后

在我国建筑电气设计规范内(以下简称我国规范),凡接地很少例外都要规定一个不大于多少Ω的接地电阻值。这说明在我国有些同行的接地概念里,所谓接地只是指在大地里打人工接地极。


却不知按IEC标准,与作参考电位的某一导体相连接同样也是接地,有时甚至是效果更好的接地。在许多情况下,它被称作等电位联结。所以在IEC标准内很少提接地电阻不大于多少Ω的要求。详见文献《建筑物电气装置600问》的问答1. 1和1. 2。为节约篇幅,不赘述。许多年来为降低接地电阻,我国这一不当的接地概念不知浪费了多少人力物力。


1. 2 不会用等电位联结来消除转移故障电压危害

我国规范都抄录了IEC标准关于建筑物内等电位联结的条文,却未能说明它的诸多作用,其中包括消除转移故障电压危害的不可替代的作用。我国有些电气专家在各地不少发生的“电楼”现象前束手无策即为一例。


图1配电系统内,某一回路发生相线接大地故障。由于故障电流Id通过大地的故障回路内的Rf、RB的阻抗大,回路过电流防护电器不跳闸,故障得以持续存在。Id在变电所接地电阻RB上产生电压降,形成持续的故障电压Uf = Id RB。


此Uf沿TN系统PE线传导至各住宅楼用电设备金属外壳上,如图中虚线所示,成为持续的转移故障电压,引起楼内麻电和电击事故。




即使将住宅楼拉总闸断电,因传导Uf的PE线不允许切断,断电的住宅楼内依然麻电和电击伤人,此楼即成为危险的“电楼”。


电气危险无法消除,住户无奈只得迁走避灾。


从图1可知,无等电位联结作用的住宅楼成为“电楼”,而有等电位联结作用(图中虚线所示,它包括自然接触形成的自然等电位联结作用)的住宅楼则不会成为“电楼”。需知消除转移故障电压危害是等电位联结的诸多重要作用之一。


这说明我国规范对转移故障电压的理念和等电位联结的作用了解得还不深透。


1. 3 电子式RCD在我国错误地被普遍滥用

我国和欧洲使用的基本上是同一级低压标称电压(220 V和230 V),电击危险程度相同。但对防人身电击欧洲普遍采用的是电磁式RCD,而我国普遍采用的却是电子式RCD。这一差别表明我国防人身电击的安全程度远不如欧洲。


电子式RCD在电源“断零”或发生接地故障残压过低时将拒动,失去防电击作用。电磁式RCD则无此缺陷,但售价较昂。IEC对电子式RCD的装用是有限制的,对其装用专门规定有附加措施,以确保人身安全。详见文献 《建筑物电气装置600问》中问答20. 5、20. 6及20. 8 ~ 20. 10。


但我国规范却回避不提电子式RCD的缺陷和IEC规定的装用电子式RCD时的附加防护措施。


需知中国人并不比欧洲人有更强的抗电击体质,这恐是我国规范对社会和对人民生命安全的很大不负责任。


2 对我国建筑电气技术落后原因的分析

多年来,笔者不厌其烦地列举我国建筑电气规范的一些不当规定,并非挑剔规范编制组的毛病,而是为了提高我国建筑电气规范的质量和水平,减少电气灾害的发生,避免无谓的浪费。对我国规范质量和水平不高的原因,拙见如下。


2. 1 规范主管部门未按《标准化法》要求积极采用IEC标准

发达国家无一例外地全国统一执行国际标准。我国的《标准化法》第4条也规定:“国家鼓励积极采用国际标准。”但我国有的规范主管部门并非认真执行这一规定。笔者上世纪80年代参编GB 50054《低压配电设计规范》时,曾奉命学习一份上级部门下达的无具名单位文件 —— 《关于在工程建设标准规范中采用国际标准的几点意见》。


文件要求:我国规范采用国际标准“必须体现我国的有关法规、命令和技术经济政策”、“凡符合我国技术经济条件的应积极采用”等等。


其意是说,只有能体现我国法规、命令和技术经济政策的国际标准才能采用,否则不得采用;国际标准不符合我国经济条件等等。这一上级文件实际上是对国际标准在我国的采用层层设防,处处限制。


随后,我国JGJ 16 - 2008《民用建筑电气设计规范》总则的条文说明内就有这样一段文字:“向国际标准靠拢更应结合国情,不能一概照搬…… 避免不必要的浪费和损失。”对这一段文字,笔者实难苟同。


说国际标准造成浪费,这又是一个颠倒黑白的谬误。需知在国际上,与发达国家相比,IEC标准是保证建筑电气安全要求和功能要求的最低标准而非最高标准。例如,有的发达国家不允许在浴室内安装电源插座来使用用电器具,而IEC标准则是允许在浴室内2区以外安装插座的。


又如,有的发达国家的医院手术室内每个手术设备都需分别用各自的隔离变压器作电气分隔来供电,而IEC标准为节约投资,规定可较经济地用一台共用的隔离变压器以I T系统给多个手术设备供电。


无数事例表明(包括本文内所举的一些事例),造成巨大浪费的不是IEC标准,而恰恰是不采用IEC标准的我国规范的一些错误规定。


2. 2 主管部门标新立异造成我国规范严格用语的混乱状况

IEC对标准规范中的严格用语有shall、should、may、can等不同严格程度的划分,我国也有相应的严格用语,有应、宜、可等的划分,大大方便了标准规范的准确编制和严格执行。


编制规范时,对这等严格用语的选用应十分慎重。


但我国规范主管部门却别出心裁,节外生枝,另外划分所谓强制性的和推荐性的规范和条文。


2. 3 规范的编制质量有待提高

如本文开始所述,我国建筑电气基础薄弱,通过学习前苏联的建筑电气技术才得以起步。其后很长一段时间内,由于闭关自守的原因对外几无交流沟通。改革开放后才引进IEC标准和发达国家标准,发现差距很大。


但采用这等先进标准工作的效果不尽如人意,存留在建筑电气人员意识中的陈旧观念影响了我国建筑电气的进步。


笔者近阅2015年颁布的DL / T5717 - 2015《农村住宅电气工程技术规程》后大吃一惊。姑且不论其中的规定有诸多不妥,规程内居然还出现了“接地和接零”“零线”等几十年已不使用的早已淘汰的术语。该规范的编制组如在隔世,不知世上还有IEC标准。


这件事也说明我国建筑电气的落后和积极采用IEC标准,更新观念提高规范质量的迫切性。


笔者认为翻译好IEC标准至少需具备三个条件:


一是具有相当高的技术水平,二是具有相当高的外文水平,三是具有相当高的中文水平。


80年代刚引进IEC标准时,有几位资深老电气工程师季人杰、凌瑞宓、张春生等将IEC标准翻译出版的三本译文集就具有这等水平。


我国现时各地涌现了不少技术造诣深、敬业精神强、外文水平高的年富力强建筑电气专家。长江后浪推前浪,笔者对我国建筑电气的光辉前景是十分乐观的。


3 对编制我国建筑电气规范的期望

3. 1 应按《标准化法》积极采用IEC标准

一个国家的建筑电气水平是体现在建筑电气规范上的,而规范水平的提高必须按《标准化法》积极采用IEC标准,这毋庸多言。关于IEC标准的采用国际电工委员会推荐有两种方式:对于技术水平高的国家可按IEC规定的技术原则,自主编制本国的规范;对于技术水平欠高的国家,可翻译IEC标准作为本国的规范。


80年代初我国引进IEC标准时水平不高,只能采用后一方式。这就是多年来我国翻译和颁布GB16895系列标准的由来。


可是改革开放已经30多年,我国的国力和科技水平已有很大提高,对IEC建筑电气标准也已有相当的理解,遗憾的是迄今我国还在原地踏步,仍然停留在低水平的翻译IEC标准作为我国国家标准的初步阶段上,很易令人误以为中国的建筑电气这么多年来少有长进。


在诸多国外标准中,笔者认为英国BS 7671标准采用IEC标准的方式较好。国际上在采用IEC标准以前,BS 7671标准几乎是世界通用的建筑电气标准。因为国际上不认可我国建筑电气规范,笔者80年代在国外投标和设计采用的就是BS 7671标准。


它创始于1882年,从1981年第15版开始就在技术原则上改为采用IEC标准。其最新版为2008年的第17版。它的做法是技术原则上和IEC标准一致,有些要求还有所提高。在章节顺序的大编号上和IEC标准基本相同,以便和IEC标准对照沟通;在文字上,部分照抄IEC标准,部分按本国习惯撰写;在内容上,可视情况删减一些或增加一些。


这样既在技术原则上完整切实地采用了IEC标准,又适应了本国的传统习惯。我国不妨参考BS 7671的编制方式;自主编制全国统一的具有权威性的建筑电气规范。


顺便提一下,规范只规定安全性和功能性的基本要求,不宜掺杂导则性内容。后者应归入手册、指南之类的资料内。


3. 2 应尽量避免不当的行政干预

发达国家建筑电气规范都由熟悉本专业内情的民间学术团体组织该专业具有真才实学的专家来分工编制和审定。报请政府批准后成为有法律效力的规范颁布执行。由于熟悉专业内情选人得当,规范的质量是有保证的。


我国建筑电气规范的编制则是由政府下达任务给一些单位,再由该等单位派遣人员参加编制和审定。由于政府不了解一些单位和人员的专业技术水平,把关不严,这种由政府组织编制的规范往往因择人不当,其质量难以保证。


这可能是我国部分建筑电气规范声誉不佳,屡遭同行质疑的一个重要原因。


上文已述,电力部门并不重视和熟悉建筑电气和用电技术。


为保证规范质量,建筑电气规范切忌安排由电力部门越俎代庖来编制。


3. 3 规范编制人员应恪守职业道德

编制规范是项关系人民生命财产安全和社会安定和谐的严肃而崇高的工作,不得有半点私心杂念。


4 结束语

电力技术除电力设备制造专业外,还有发电、输电、变电、用电等专业。我国除用电技术专业外,其他电力技术专业与国际水平相比并不逊色。包括建筑电气在内的用电技术之所以落后,原因在建国前基础薄弱,先天不足;建国后又因种种原因,后天失调。这集中体现在与国际水平相比我国建筑电气规范的编制水平偏低上。


我国建筑电气规范是有相当大的提高空间的,首先规范编制的体制需作改革。各主管部门应遵守《标准化法》积极采用国际标准。勿政出多门而应统一采用IEC标准,以保证规范质量。规范编制人员所在单位也需支持规范编制人员的工作,保证充分规范编制时间。


笔者自70年代初即开始接触建筑电气规范编制工作。40多年来,经历了我国建筑电气规范的起步和发展过程。既为已取得的成绩感到高兴,也为现存的差距感到忧心。


冒昧草涂本文,祈上级领导和我建筑电气同行多多关心建筑电气规范的编制工作,不断提高规范质量,为我国建筑电气技术的更快进步,无愧于我国的大国地位创造有利条件。笔者水平有限,所陈不当处祈同行不吝坦言斧正。



作者:

王厚余,中国航空规划设计研究总院有限公司,研究员。


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

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说得好

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