核心提示：文章结合笔者对国家现行规范GB50054的理解，对“地”及“接地”问题，提出自己的观点。 （二）谈与国标中防护间接电击等灾害的分歧意见

摘 要 文章结合笔者对国家现行规范GB50054的理解，对“地”及“接地”问题，提出自己的观点。

1 前言

“地”电位的重要性主要是通常情况下，人与用电设备必须在大地的表面上生活与工作。但可否因现行的技术规范尚未搞清故障情况下的供电源、人体与用电设备，和大地之间的电位关系；及尚缺少在用电端设置可安全用电的可靠的保护装置，故目前发生的烧损用电设备，引发电气火灾与爆炸以及电击人身死亡等事故均是不可避免的。

在低压用电领域，已普遍采用了各种接地技术。其接地技术是否可行与合理，不仅可影响电力系统的正常运行，而且还关系到用电设备与人身财产的安全。通常的接地技术有：防雷接地、防静电接地、工作接地与保护接地（它们又有强电与弱电、高频与低频之分）等。

2 现行的低压系统的防护间接电击等灾害的接地技术

为确保用电者的低压安全用电，本文首先将现行的低压系统的防护间接电击等灾害的接地技术状况说明。

（1）在低压用电领域，我国建国后至1983年制定原国家标准GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》，基本上执行的是前苏联《电气装置安装规程》的规定，为“对中性点直接接地的低压系统采用接零保护；对中性点不接地的低压系统采用接地保护”。但在实践中发现由于低压配电线路的结构与接地等“电气元件”，所形成的阻抗可能过大，可使在故障电压UJ的作用下产生的故障电流IJ，很可能使过电流保护装置无法动作；及其又无对D′点等载有UJ（它包括低压配电系统自身故障产生的与由其外部引入的UJ——下同）时的规范与规定，故其不能全面起到保障人们安全用电的作用。

（2）我国制定的国家标准GB50054-95（2011）《低压配电设计规范》（以下简称为“该规范”），其主导条款主要为GB50054—2011（以下简称为“该版”）第5.2.3条规定的:“电气装置的外露可导电部分，应与保护导体相连接”；及第5.2.4条规定的用于保障人身安全的“等电位联结”等技术。

它与原国家标准GBJ54-83相比，增加了“地线” (PE线+一切与其有电气连接的导电体)可带电的系统、“等电位联结体”及将它们与接地体间应相互联结的规定；以及推广了由西方工业发达国家于20世纪60~70年代发明的RCD装置(学名为剩余电流动作 保护器、俗称为防漏电保护开关)等规定。

（3）关于我国执行“该规范”的20年来所发现的主要问题。

1）其可否在误导供用电者的安全用电意识

它已经使全国制造 低压电器的厂家生产的Ⅰ类 电气设备均设有专用的接地端子与做有必须“接地”的说明。特别是使广大缺少电学专业知识的用电者，均认为低压电器“接地”了即可安全用电了。

但事实是否定的：①如人们按其规定即使已经设有RCD装置，当使用技术性能良好的且已经接地的电热水器洗澡时，却经常发生人身被电击的死亡事故；甚至小孩子们跑着玩，还发生了其触及某单位的电动大门时，被电击致死的事故；以及各省、市电视台报导的，由于漏电事故可使住宅楼成为“电楼”，人们摸哪儿(导电体)哪儿均有电的状况……。

②有的住户新买的220V的低压电器，发生了“不知何故”不久即被烧毁了的情况也有发生。

2）其可否使执法部门造成误判

①我国各地经常发生的N线断线故障给国家、与供用电者所造成的巨大危害和损失；和上述的人身被电击的死亡事故，本来均是由于“该规范”的保护切断技术功能低下(无对UJ的规范与规定)的责任；但原电力部为此于1996年制定的电力法则（至今仍在执行它）《居民用户家用电器损坏处理办法》和某些地方人民法院进行判决的结果为均由供电企业负责它(其实际上是在侵害我国全民所有制企业的经济利益)。

②目前我国的消防部门，国家安全生产监督管理局等部门均将其“接地的规定”无论其合理与否，均列入其重点消除各种电气灾害隐患的问题。

事实上，各种电气的被烧损及至可引发国家发生的重大火灾与爆炸等事故，其中有本来是由于“该规范”制造了“地线”可带电的系统，相互间可传导故障电压UJ，可使故障的危害性被极大的扩大化所造成的。即其UJ叠加在某相线后，可使其产生过或欠电压烧损了电气设备等，反而符合国家大法的规定；反之，若设备不接地可不受其危害，反而还违法。这种灾害的危害性不但巨大，且人们均无法自主的防护它，它才是严重的电气安全隐患的问题。

3）它已经危及我国的有关技术的发展方向

①我国几乎所有生产保护电器产品的厂家，基本上均在惧怕它，若不按“该规范”开发新技术产品，将被封杀出局而失去市场；目前我国不但没有一个属于自主知识产权研发的低压电气保护产品，而且均只能花费极大的力气，专注与追赶国外“现有的先进技术”（真正先进应该学），故我国目前只能开发“跟进型”的所谓新产品。

②由于全社会对其保护切断技术功能低下的不认识，与其即使存在问题各执法部门又只能维护它，故目前已经极难能落实党的科学发展观，努力对该技术与产品搞创新的工作。

3 关于本文对“该规范”规定的防护间接灾害有关技术中的商榷意见

3.1 关于“该规范”的保护接地与防护间接电击技术

（1）当D′点等载有故障电压UJ时
①对于TN系统(其等效电路见图1)。
图1中：RL、RPEN分别为配电线路的相线与PEN线的电阻；
RA、RB(同前)；Z、Rr分别为用电设备的阻抗、与人体(包括鞋袜)的电阻。
因Rr>RA故可忽略Rr的并联作用。
1）因D′点通过PEN线与通过RA+RB至O点的回路是并联的，故其人体预期的接触电压UrD(与R″PEN、R″A1-N无关)
=UJ•(RA∥∑RA1-N)(RA∥∑RA1-N+RB∥∑RA1-N)。

该式中UJ为配电线路用电端中性线N′的偏移电压，当计入RL与R″PEN的影响时，其极限值约为105~154V.故为使UrD≤50V,其RA端与RB端电阻的比值应≤0.91~0.48；但一般情况下因低压变电所向四周供电，故不易做到此要求（以及因各处所的RA与RB均随时随地可发生不等同的变化，则可使其间的比例关系为一个扑朔迷离的变数；还有人们对低压变电所与用电场所设置接地装置时，往往是分别设计与实施的，但“该规范”对此关系却没有进行协调的规定）,而其不易保障人身的安全。

2）此外，对于非故障相设备的绝缘体，其均将可能承受287~325V的限值电压，故它还不能保障用电设备的安全。

3）还有，其第5.2.8规定的保护电器的动作要求为Za•Ra≤UO，它与GBJ54-83校验其过电流保护装置可能拒绝动作的要求是一致的；故其可否是考虑为设置RCD装置服务的（见“该版”第5.2.13条的规定）。

②对于TT系统（其等效电路见图2；图中元件说明同图1）。

1）其第5.2.15条规定：RA•Ia应≤50V，表面上看它是为了保障用电端的UrD不得超过50V，用以保障人身的安全。但事实是UrD=UJ•RA/RA+RB，其完全可能大于50V，故不能保障人身的安全。2）当UrD≥53V时，因其非故障相用电设备的绝缘体将承受250V及以上的持续电压，它违反了我国绝缘配合标准的规定，则它还不能保障用电设备的安全。3）故其规定的公式是否也应是为配合设置RCD装置服务的(见“该版”第5.2.18条)。
C.对于IT系统（其等效电路见图3）。
图3中，ZA.B.C分别为各相线与大地间的阻抗。

1）其对人身安全保护的作用为当未设置RA时，人体触及带UJ的D′点时，其UrD=3U•Rr（3Rr+Z）；设置RA后，因可忽略Rr的作用，得UrD=3U•RA（3 RA+Z）；从而可大大的降低D′点与D点间的电压，可用以保障人身的安全。2）但是，若使UrD≤50V,其非故障相用电设备的绝缘体将承受可达到338V及以上的电压，而不能保障其安全（即两者是矛盾的）。3）它同TT系统一样，其规定的公式RA•Ia≤50V也是不适宜的。

（2）当配电线路的相线在(中途)E点发生对大地的接地故障时(其等效电路从略)。

①对于TN系统，其第5.2.11条虽然有明确的规定要求，∑RB/RE应≤50/（U0-50），用以保障人们的安全用电。
（式中：∑RB与RE分别为所有与其低压系统接地极并联的接地电阻、与相导体在E点与大地之间的接地电阻。）

但它存在人们在实施它时，是否应检测与协调RA、RB与RE之间关系的问题。以及它可否应增加防护通过PEN线可由外部至用电端引入过高的UJ，对人身与用电设备均可造成危害的问题（如除本故障外，还有10kV不接地系统发生接地故障且其变电所的高低压侧共用同一接地装置时的状况；与共杆架空线路的高压线或低压相线对PEN线的搭接等）。

②对于TT系统。因故障点E对地的电压UED在一般情况下其RE均>RB，故UED均>110V.则对于非故障相用电设备的绝缘体所承受的电压均可达290V及以上，而可危及其安全。故“该规范”可否增加对它进行规范与规定。

③对于IT系统，它实际上为在故障相对大地的阻抗间再并联电阻RE，故只要正确的设置了RA的接地体，它将更加可以保障人们的安全用电。但分析同前，它却存在可进一步危及用电设备安全的问题，可否应解决它。

（3）关于“该版”第5.2.13、5.2.18条与5.2.23条规定采用的RCD装置。

①其动作电流采用剩余电流IΔ是否不恰当。1）其工作原理为：因IΔ将随其故障回路接地阻抗等的变化而变化，故用IΔ替代UJ时违反了欧姆定律U=R•I的关系。b.因IΔ除包括通过人体的“效应电流”IXY(可使人体机理发生变化至死亡事故的电流)外，还含有由UJ可产生的故障电流、用电设备的泄漏电流IXL；且RCD装置又无办法排除IJ与IXL的影响；故即使IXY＝0V或IJ在其允许值之内时，它也可能动作（即误动作）；还有，因其终端设置的RCD装置的动作电流限值为30mA，若假设故障回路用电端的总阻抗为100Ω时，得30mA•100Ω=3V.它能电击人身致死吗？3）它混淆了IΔ与IXY关系。其宣称：RA可起分流作用，只要能使IΔ变小，即可确保人身的安全；它颠倒了只有降低人们触及的可做功的故障电压，且可形成电气回路后，才可产生IXY的关系，故此其误导作用极大。

②其必须借用PE线（包括接地装置）才可能动作，是否存在如下的问题。1）其增加了还必须防护其发生断线故障、与维护它必须能可靠工作的问题（事实上，因难以发现其故障、无专人维护它、与防护其被机械损伤或大地对它的腐蚀，它已经成为一个老大难的问题），否则RCD装置即可能拒绝动作；2）反之，当其工作可靠时，它又存在通过PE线可由其外部引入各种UJ，可给人们带来更多的灾害的问题（因RCD装置无法检测到由它产生的IJ而不能动作）。

总之，因RCD装置既可误动，又可拒动，故其保护作用极其有限；以及它需要借用的PE线，还存在可使各种故障的危害性被极大的扩大化的问题。

这样，我国的生产低压电器的厂家，目前为进一步做好低压安全用电的工作，在“该规范”无对各种UJ的危害性做有规范与规定的情况下，只好在其行业内取得共识，开发了各种型号的过、欠电压保护器。但在“该规范”的技术框架约束下，其采用的用电端相电压的信号，由于受电源端空载电压U0的变化，及用电端的电压UL受用电负荷变化，其电压损失也随之是变化的等因素的影响，故其相线过电压的动作值只能均≥270~280V及以上，它＞250V而不能保障用电设备的安全；因其中有的故障与接地技术的直接关系较少，故从略与可另详。

3.2 “规范”是否可靠预防人身被电击

人们已经共识：人体被电击的死亡事故，主要应与通过人体要害部位的电流大小及其持续的时间有关。但是，“该规范”规定的在建筑物内应做等电位联接(包括辅助、局部等电位联结)的技术，它未能按法拉第笼的原理那样做到可保证人体处于其空间内，如人们座飞机、乘轮船那样，使人体的两点间(主要是通过电击心脏致死的路径：双手间、手足间)，均能直接与其PE线中的某一小段导电体相连接，它能保障人身的安全吗？

即人们不能站立在地板内的钢筋上(还有住宅楼的底层、单层厂房的生产车间、生活间等，因其地板内无钢筋，还存在无法设置等电位联结体的问题)，故GB5004-2011版，将95版内的图4.4.4总等电位联结作用分析，删除掉是正确的；但“该版”仍保留其图3~6，即值得商榷（因其可使更多设备的D′点带电，反而可扩大危险范围，可达数十倍甚至上百倍及以上）。

其正确的做法：可否参照GBJ54-83的规定，在人们可触及带电导体的处所，再增大其与地面的绝缘(或再增设一个绝缘体)。

3.3 关于“该规范”规定了“地线”可带电的系统

（即其将D′点等、等电位联结体、PE线与其接地装置，及PEN线均互相连接为一体的系统。）因其中任意一点载有的UJ，均可传导至该系统内的各个点上，故可使众多的用电场所（包括载有装置外导电体的场所），发生非由自身的原因引发的火灾与爆炸等事故（即“被动式”起火等电气灾害）；与可使非由用电设备自身的漏电故障引发的电击人身死亡事故（即“它杀式”电击人身死亡事故），其可使各种UJ的危害性被极大的扩大化；此外，当UJ过大时，它们除可使人身遭受电击外，还可引发相似于D′点对大地的D点、与装置外导电体D″点、及该系统的各个点间接触不良时的前部与后部之间产生电弧或火花，直接引发上述各个场所发生电气火灾与爆炸等事故(此内容太多，且对国家、用电者的危害极大，故本文暂时从略)。

4 结束语

本文认为“该规范”的五种接地型式及其推广的RCD装置，以及其等电位联结技术等，在很大程度上除可浪费大量的社会资源与可直接增加电能的损耗外，均存在“功与过”的问题。故望广为议论与商榷之。

对于具体的用电场所而言，因其零电位点只能是其电源端的中性点，即应对用电端的每根相线、中性线、甚至包括现行技术规定必须设置的PE线、及D′（“D”）点、D点、DX（D″）点载有的UJ，均应按其与电源端的中性点O间的电压关系，按国家相关标准的要求，及按人体、用电设备所应能承受的电压与其所允许存在时间的规定，创新与设置防护其出现可持续的各种异常电压时的保护装置。也只能这样才可进一步确保用电者的低压安全用电。