将于2007年7月1日实施的GB4706.12-2006《家用和类似用途的安全储水式电热水器的特殊要求》,其中新增加了附录AA“对在接地系统异常时能提供应急防护措施的I类电热水器的附加要求”。在2006年8月1日实施的GB4706.1-2005《家用和类似用途的安全通用要求》也新增加了附录P“对于湿热气候中所用器具的标准应用导则”,是针对由于固定布线的缺失而造成没有接地保护的电源的情况。两个标准都是针对地线异常问题而提出的,那么什么是地线异常?地线异常最普遍的是指地线缺失,就是固定布线中没有地线,有地线但地线虚接和接地电阻过大也可以归为此类。另一种地线异常是地线带电,虽然这种情况发生的可能性并不是很高,但一旦发生,是非常危险的。标准是如何来解决地线存在的问题呢?
国际标准采用断电法 解决地线缺失
GB4706.1-2005是等同采用IEC60335-1:2004,附录P的解决方案是采用漏电保护器RCD(也就是断电法),它许可配置一个剩余电流不超过30mA的RCD,同时对器具的实验要求进行加严,如泄漏电流不超过0.5mA、增加耐潮湿温度t值为37℃、环境温度提高到40℃、发热温升减少到15K的实验要求。如果满足了上面要求的试验,就认为器具在外部地线缺失的环境中使用是达到了一个可以接受的安全水平。此方案不仅适合湿热气候的国家和地区中使用,在其他国家和地区也同样适合,在正文5.14的注中说明了附录P的作用:对于在湿热气候国家中没有安装保护性接地导体的场合下使用的特殊器具,附录P给出了更高要求的导则,该导则可以用于确保电气危险和热危险的防护达到可接受水平。
电热水器优选断电法 解决接地异常
GB4706.12-2006的附录AA是根据中国的国情而提出的,在AA.3中说明了附录的目的,一旦发生器具以外的接地系统的异常情况,则也能提供应急防护。接地的异常包括了地线缺失与地线带电,地线带电指固定布线中有地线,但是地线不但没有起到接地保护的作用,反而是一个危险的根源,这种情况对所有的I类器具都是非常危险的。此时,在地线上有异常电压或电流,它产生的原因是多方面的,如由于相线绝缘老化造成相地短路,插头、插座长时间使用接触电阻增大发热造成相地短路,并且固定布线中缺少必要的保护等。
在IEC61540中针对解决地线带电的问题,提供了相关的解决方案,许可地线上有危险时使用开闭PE导线的RCD,在其他国家澳大利亚和德国已经有使用此种RCD的经验。针对中国的特殊使用国情,在新国标GB20044-2005也提供了同样的RCD来解决中国的实际情况,它通过检测L、N、PE上的异常情况,能迅速自动断开与电源的一切连接,切断产生隐患的根源,消除了由于地线带电而造成器具本体上存在的危险,保证了使用者的安全,认为是达到一个可接受的安全水平。国标GB20044-2005是一个强制性标准,在2006年8月1日已经开始实施,在它的宣贯材料中也充分说明了断开地线的必要性、断开时对结构的要求以及明示的方法。
断电法已在电热水器行业得到良好的应用,采用断电法已作为符合新国标附录AA解决地线异常的优选方案。
I类家用电器 应推广使用断电法
断电法作为电热水器解决接地异常的优选方案,又是I类家用电器解决地线缺失的推荐方案。那么是否需要在其他家用电器上进行推广呢?首先来看一些数据。
根据中国消费者协会联合家电协会发布的《2005年中国家庭用电环境调查报告》对包括华东地区在内的20多个城市展开了居民用电环境抽样调查,最终结果显示,我国家庭用电环境非常恶劣,安全隐患严重。在2386户被调查的家庭中,用电环境良好的仅为576户,其余1810户都存在不同程度的安全隐患,比例高达75.9%。其中,1267户家庭无地线或接地不可靠,占被调查总数的53%。报告中显示出如此高比例的地线问题让人吃惊,而且调查的只是城市居民家庭,在广大的农村应该有更高的比例,农村采用的低压供电系统更加不规范。如果上述的数据是真实的话,我们除了提出对房屋建筑的规范、验收需要更加严格外,还能做的是要面对实际存在的问题,应该在产品上再多做一些,消除对用户存在的安全隐患。
标准GB4706.1的引言中说明了器具连接到电网要与IEC60364规定的电气布线规则的要求协调一致,而我国在90年代后才引入IEC60364《建筑物电气装置》的相关标准,建筑物的电气布线历史遗留的问题还很多,不可能很快得到改善,还会在相当长时间内继续存在。按照标准中的定义,I类器具的电击防护不仅依靠基本绝缘而且包括一个附加安全防护措施即安全接地保护,有了这两重保护认为达到了一个可接受的安全水平。I类器具要使用在有接地保护的房屋,在地线缺失的情况下只有基本绝缘,没有了接地保护,此时器具的安全是达不到一个国际可接受水平。我们使用的大多数家用电器都属于I类器具如洗衣机、冰箱、热水器、电风扇等,根据上面的调查数据,将有很大一部分器具是在没有地线保护的情况下使用,不能认为是可以安全使用,一旦长时间使用绝缘失效后,会引起人身电击事故。此时,应该配置一个剩余电流不超过30mA的RCD,对湿热地区还有应该对器具相应提高要求。
不管是建筑电气,还是家用电器,都应以人为本,保证人身安全,现实如此之多的接地异常的问题都存在着安全隐患,I类家用电器应推广使用断电法,电热水器已经作为一个先行者从标准上、产品上优选断电法来解决接地问题,相信下一步也会在其他家电产品上得到同样的推广。 |