起重機(jī)械接地系統(tǒng)分析

摘要：起重機(jī)械是現(xiàn)代生活和工業(yè)中的重要傳送設(shè)備，其在帶來便捷的同時(shí)，也存在一定的安全隱患，直接關(guān)系到設(shè)備本身及人身安全。接地系統(tǒng)是起重機(jī)械電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，如果對(duì)這部分管理不到位，極其容易造成安全事故。文章分析了起重機(jī)械接地系統(tǒng)，指出起重機(jī)械接地系統(tǒng)保護(hù)的重要性及其存在的問題，并提出了日常檢修維護(hù)管理建議。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械；接地系統(tǒng)；傳送設(shè)備；邏輯接地系統(tǒng)；接地保護(hù)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH21 文章編號(hào)：1009-2374（2016）13-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.031

起重機(jī)械是在電力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)作的，若操作不當(dāng)，極容易引發(fā)觸電傷亡事故。接地保護(hù)是保護(hù)起重機(jī)械的重要電氣保護(hù)措施，確保接地系統(tǒng)的正確、有效，對(duì)保護(hù)人身安全、保障電氣設(shè)備正常運(yùn)作作用重大，根據(jù)《起重機(jī)械安全規(guī)程 第一部分：總則》規(guī)定，起重機(jī)械應(yīng)根據(jù)不同電網(wǎng)采用不同形式的接地故障保護(hù)。本文基于安全設(shè)計(jì)的角度來分析探討接地系統(tǒng)的重要性、維護(hù)管理，希望能夠引起人們對(duì)起重機(jī)械接地系統(tǒng)安全性的重視。

1 起重機(jī)械接地系統(tǒng)的重要性

為了確保起重機(jī)械作業(yè)時(shí)的安全性、減少傷亡事故的出現(xiàn)，國家有相關(guān)的規(guī)定準(zhǔn)則要求起重機(jī)機(jī)械要設(shè)計(jì)、安裝接地系統(tǒng)，而且每年還要對(duì)接地系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行“年檢”，若是發(fā)現(xiàn)接地系統(tǒng)存在不合理、有安全隱患問題，就必須要重新設(shè)計(jì)改裝。這樣一來就可以減少因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)出現(xiàn)問題而對(duì)起重機(jī)械產(chǎn)生破壞性影響或是出現(xiàn)安全事故，同時(shí)作為起重機(jī)械使用單位還要重視完善起重機(jī)械接地系統(tǒng)的使用管理制度，加強(qiáng)安全防患意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，定期自覺進(jìn)行質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部分申報(bào)年檢。由此可見，起重機(jī)械接地系統(tǒng)的重要性非同一般。

2 起重機(jī)械接地系統(tǒng)分析

現(xiàn)代化的起重機(jī)械接地系統(tǒng)由于采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之后，接地系統(tǒng)變得復(fù)雜多了，主要來講包括邏輯接地、安全接地保護(hù)和防雷接地保護(hù)，以下就對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行分析和討論：

2.1 邏輯接地系統(tǒng)

邏輯接地系統(tǒng)是針對(duì)起重機(jī)械的自動(dòng)控制系統(tǒng)而言的，其主要目的是為了確保信號(hào)具有穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。現(xiàn)代起重機(jī)機(jī)械設(shè)備的接地控制系統(tǒng)采用的是可編程控制器PLC或是微型的小電腦，這些控制系統(tǒng)的控制中心，也即是CPU，其運(yùn)行速度和運(yùn)行頻率都相當(dāng)高。由于運(yùn)行頻率比較高，連接接地系統(tǒng)設(shè)備的線纜就會(huì)如天線的功能那樣，既可以接收到外部射頻干擾信號(hào)，又可以由外向內(nèi)地輻射射頻信號(hào)，從而對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾作用。而同時(shí)起重機(jī)械接地系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行電壓比較低，這就要求計(jì)算機(jī)場地內(nèi)數(shù)據(jù)處理裝置各單元之間的共模電壓極小，為了實(shí)現(xiàn)這種共模電壓極小的目的，就需要設(shè)置一個(gè)能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行頻率之下的接地系統(tǒng)，而且要求這個(gè)接地系統(tǒng)質(zhì)量高、阻抗低、電位穩(wěn)定，而邏輯接地系統(tǒng)就是這樣一種信號(hào)電位，能夠穩(wěn)定計(jì)算機(jī)的各處理裝置，它與大地相連，能夠?qū)９┬盘?hào)返回，又不會(huì)有正常工作電流經(jīng)過。

2.2 安全接地保護(hù)系統(tǒng)

安全接地保護(hù)系統(tǒng)的作用主要在于保護(hù)人身免遭意外電壓的攻擊。起重機(jī)械主體基本是由金屬構(gòu)成的，金屬具有導(dǎo)電性，為了避免設(shè)備金屬可導(dǎo)電外殼產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓對(duì)人身和設(shè)備安全造成威脅，就必須將起重機(jī)械設(shè)備各部件所有可能會(huì)導(dǎo)電的金屬外殼通過電氣接線方式強(qiáng)制接地。我國對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)定：除了安全電壓在36V外的所有電氣設(shè)備金屬罩殼都應(yīng)該標(biāo)識(shí)有容易識(shí)別的接地端，且接地線接地方式要直接接到線柱上，不能夠串聯(lián)后再接地。這里特別要注意的是，接地接線要直接接到線柱上，不得先串聯(lián)，這樣才可以將總的接地電阻降到最低，保證在起重機(jī)械電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，也不會(huì)導(dǎo)致金屬外殼產(chǎn)生過高的接觸電壓，而且可以在最小時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的故障電流使保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。安全接地保護(hù)系統(tǒng)包括TN-S、TN-C、TT、IT

系統(tǒng)。

2.3 防雷接地系統(tǒng)

防雷接地系統(tǒng)的目的是為了將雷擊產(chǎn)生的電流引入大地泄放掉，以保證起重機(jī)械設(shè)備免遭損害。起重機(jī)械這種設(shè)備結(jié)構(gòu)性質(zhì)特殊，需要采用等電位連接措施進(jìn)行安全接地保護(hù)，以提高防雷及耐雷擊的能力，但在實(shí)際操作過程中，如果只是采用獨(dú)立裝置，技術(shù)難度比較大，所以一般采用的是公用接地裝置，而且公用接地裝置電阻值不能大于1歐姆。

3 起重機(jī)械接地系統(tǒng)檢驗(yàn)細(xì)則分析

3.1 電氣設(shè)備接地檢驗(yàn)

若是起重機(jī)械是用整體金屬結(jié)構(gòu)做接地線，就須檢查金屬結(jié)構(gòu)的連接是否有焊接處或是檢查是否有另設(shè)接地干線、跨接線處理。起重機(jī)械電氣設(shè)備接地的目的就是在電氣設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時(shí)，其金屬外殼沒有帶電并與起重機(jī)的整體金屬結(jié)構(gòu)相連接，如果裝置電氣設(shè)備的金屬外殼是直接固定在起重機(jī)械金屬殼上的，而且和電氣直接連接在一起，那么就不需要再另外與電氣連接。如果起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕，那么將會(huì)影響到接地的可靠性，這個(gè)時(shí)候就需要再在電氣設(shè)備外殼設(shè)接地支線。這個(gè)時(shí)候用電阻測量儀表來測量電阻，如果接地可靠的話，電阻表的讀數(shù)應(yīng)當(dāng)為零。在檢驗(yàn)電氣設(shè)備接地系統(tǒng)的時(shí)候，要檢驗(yàn)的內(nèi)容包括電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼、變壓器鐵芯及其金屬隔離層、穿線金屬管槽、電纜金屬護(hù)層等是否有跟金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠的連接。根據(jù)上述以及起重機(jī)械的電氣結(jié)構(gòu)，需要檢驗(yàn)接地的項(xiàng)目包括有電動(dòng)機(jī)、控制柜、配電箱、控制箱、變壓器等電氣的金屬外殼、穿線金屬管槽、電纜金屬保護(hù)層、司機(jī)室金屬管架；如果是電磁式起重機(jī)械，還需要對(duì)直接采用交流電網(wǎng)整流供電的起重電磁鐵的外殼進(jìn)行接地檢驗(yàn)。

3.2 金屬結(jié)構(gòu)接地

如果起重機(jī)械供電電源是中性點(diǎn)直接接地低壓系統(tǒng)的話，整體技術(shù)結(jié)構(gòu)接地形式采用TN或TT接地系統(tǒng)，且零線非重復(fù)接地的接地電阻要小于4歐姆，零線重復(fù)接地電阻要小于10歐姆。檢驗(yàn)起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的范圍主要是供電電源為中性點(diǎn)的直接接地低壓系統(tǒng)。如果金屬結(jié)構(gòu)接地是采用TT接地系統(tǒng)時(shí)，起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的接地電阻與漏電保護(hù)器動(dòng)作電流的乘積要小于50V。如果起重機(jī)械電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分沒有接地時(shí)，若發(fā)生漏電，其電流雖然不至于將熔斷器熔斷產(chǎn)生裝置保護(hù)動(dòng)作，但是電氣設(shè)備外殼會(huì)存在較高的電壓，會(huì)導(dǎo)致人觸電。如果外露導(dǎo)電部分采取了接地保護(hù)，即使電氣設(shè)備的外殼發(fā)生漏電，由于做了接地保護(hù)，外殼的故障電流會(huì)通過保護(hù)接地電阻和中性點(diǎn)接地電阻回到變壓器中性點(diǎn)，這時(shí)候會(huì)使故障設(shè)備電流的過電流保護(hù)裝置動(dòng)作切斷故障設(shè)備電源，從而防止產(chǎn)生觸電事故。在進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，在起重機(jī)械的總電源三相上要有接地短路保護(hù)漏電保護(hù)斷路器，在測量漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流時(shí)，該電流與接地電阻的乘積不可以大于50V，在設(shè)備對(duì)地電源50V前，漏電保護(hù)裝置必須有動(dòng)作。

4 起重機(jī)械接地系統(tǒng)常見問題

起重機(jī)械設(shè)備在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛、意義重大，接地系統(tǒng)作為保護(hù)起重機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，必須得到足夠的重視。但是，在實(shí)際中，起重機(jī)械接地系統(tǒng)卻存在著這樣那樣的問題，嚴(yán)重威脅了其運(yùn)行的安全性。比如在起重機(jī)械接地系統(tǒng)安裝過程中，常會(huì)存在如下問題：首先，安裝人員技術(shù)性比較差，缺乏專業(yè)性，在安裝過程中對(duì)安全性缺乏周全的考慮，使得安裝好的接地系統(tǒng)缺少可靠性和安全性；其次，起重機(jī)械在運(yùn)行中操作不規(guī)范，缺乏必要的監(jiān)管，管理制度不健全，而且平時(shí)也缺少必要的維護(hù)保養(yǎng)，導(dǎo)致起重機(jī)械存在安全隱患。

5 起重機(jī)械接地系統(tǒng)的維護(hù)檢修管理

5.1 起重機(jī)械接地系統(tǒng)的日常管理

負(fù)責(zé)操作的人員必須要取得相關(guān)技能認(rèn)證才可以上崗操作，對(duì)起重機(jī)械接地系統(tǒng)的性能、原理、結(jié)構(gòu)等都必須充分了解和掌握，在出現(xiàn)一些常見故障時(shí)能夠進(jìn)行簡單的維修，確保起重機(jī)械的正常運(yùn)作，且不至于故障進(jìn)一步擴(kuò)大，影響到人身安全和設(shè)備的安全。

5.2 起重機(jī)械接地系統(tǒng)的常規(guī)檢查

接地系統(tǒng)的常規(guī)檢查包括日常檢查、月度檢查和不定期檢查，接地系統(tǒng)的檢查要在專業(yè)的安全管理人員的監(jiān)督下進(jìn)行，檢查出來的結(jié)果要向相關(guān)的監(jiān)管部門匯報(bào)。在檢查過程中，要將發(fā)現(xiàn)的異常問題記錄下來，形成檢查記錄表，負(fù)責(zé)檢查的人要對(duì)檢查結(jié)果負(fù)責(zé)任，并簽名確認(rèn)。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)通知給維護(hù)工程人員以安排及時(shí)的維護(hù)。

5.3 起重機(jī)械接地系統(tǒng)維修制度

起重機(jī)械在反復(fù)的上下運(yùn)行中，接地系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，即使是一些小的故障也要及時(shí)維修，否則就有可能會(huì)釀成大的問題，因此，起重機(jī)械的日常維修是非常必要的。首先，平時(shí)的維修必須要由具有維修資格的人來操作，在維修的同時(shí)還需要做好相應(yīng)的記錄，并將維修記錄報(bào)告上級(jí)；其次，對(duì)于專業(yè)性的大維修則需要由專業(yè)的維修保養(yǎng)單位來操作，接地系統(tǒng)的重大維修需要由經(jīng)國家監(jiān)管部門鑒定具有維修資格的單位來承擔(dān)，并按照規(guī)定向質(zhì)量技術(shù)監(jiān)管部門特種設(shè)備監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案后才可以實(shí)施維修。

6 結(jié)語

起重機(jī)械系統(tǒng)在生產(chǎn)、生活領(lǐng)域中的應(yīng)用是比較普遍的，其性能如何、各項(xiàng)系統(tǒng)是否處于安全運(yùn)行狀態(tài)，直接關(guān)系到設(shè)備本身使用過程中的安全性，更關(guān)系到人身安全。接地系統(tǒng)作為安全性能的一個(gè)重要組成方面，必須要給予充足的重視，要充分認(rèn)識(shí)到其安全的重要性，充分了解和把握接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行等特點(diǎn)，在平時(shí)要注重檢修、維護(hù)，在出現(xiàn)重大故障問題時(shí)，要由專業(yè)維修人員和維修機(jī)構(gòu)承擔(dān)維修操作，從而確保起重機(jī)械接地系統(tǒng)的安全性。

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作者簡介：王少波（1978-），男，上海人，上海磊嘉機(jī)電設(shè)備工程有限公司總工程師，中級(jí)工程師，碩士，研究方向：電梯、起重機(jī)械的質(zhì)量與安全。

（責(zé)任編輯：王 波）