起重機(jī)械接地保護(hù)檢驗(yàn)的探析

席德淼

(四川省建筑科學(xué)研究院有限公司，四川 成都 610081)

0 前 言

起重機(jī)主要由機(jī)械和電氣部分所構(gòu)成，通常其自身的體積比較大，在工作當(dāng)中電流和功率也很高，若是起重機(jī)產(chǎn)生漏電情況，往往很容易產(chǎn)生相應(yīng)的安全事故，對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成很大的影響。為了使起重機(jī)械的安全性得到提升，避免其中導(dǎo)體之間產(chǎn)生短路，就需要將電路及時(shí)切斷，確保人員的安全，因此，重視起重機(jī)械的接地保護(hù)工作非常有必要。

1 接地系統(tǒng)檢驗(yàn)的重要性

起重機(jī)械在實(shí)際的安全應(yīng)用中，用電安全是非常重要的組成部分，對(duì)人身安全保護(hù)的部分主要是機(jī)械接地保護(hù)，通常情況下，若是沒(méi)有接觸到大于36V的安全電壓時(shí)，流經(jīng)人體的電流一般在0.05A以下，如果流經(jīng)人體的電流大于0.05A時(shí)，往往會(huì)對(duì)人體造成相應(yīng)的危害，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)人的生命產(chǎn)生威脅。危險(xiǎn)電流和人體所接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)人所造成的危害會(huì)相應(yīng)增加，因此，在出現(xiàn)觸電事故時(shí)，需要及時(shí)斷電處理。

檢查人員在電路檢查時(shí)，首先進(jìn)行漏電保護(hù)器的檢查，確保其是否安裝或者是否按照要求進(jìn)行安裝，并且對(duì)起重機(jī)械的供電類型進(jìn)行評(píng)估分析，同時(shí)對(duì)接地是否有混接的情況以及接地方式是否科學(xué)合理等進(jìn)行判斷。

2 低電壓供電系統(tǒng)的接地形式

檢查人員在對(duì)于接地系統(tǒng)檢驗(yàn)之前，需要對(duì)供電類型進(jìn)行判斷，判斷接地方式是否正確以及是否存在混用的情況等。根據(jù)《電壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50054—2011)，低電壓配電系統(tǒng)主要分為三種接地類型，即IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)。其中，首字母主要代表電源端和地之間的關(guān)系；T代表電源端直觸地只有一個(gè)點(diǎn)；I代表電源端當(dāng)中每個(gè)帶電位置沒(méi)有接地或者有一個(gè)點(diǎn)是通過(guò)阻抗進(jìn)行接地。第二個(gè)字母代表電氣設(shè)備的裸露出可以導(dǎo)電部位和地的聯(lián)系：T代表電氣系統(tǒng)的裸露在外能導(dǎo)電部位接地，該接地點(diǎn)是電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)；N代表電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部位和電源接地點(diǎn)出現(xiàn)直接的電氣連接。

2.1 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)作為電源中性點(diǎn)沒(méi)有存在接地或者其主要采用阻抗實(shí)現(xiàn)接地，用電設(shè)施在外部進(jìn)行裸露的一種導(dǎo)電而直接接地的方式，IT系統(tǒng)中具有一定的中性線，但是盡可能不采用中性線的配置，因?yàn)橐坏┙尤肓酥行跃€，若是在IT系統(tǒng)中N線存在某個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生接地情況，這種系統(tǒng)就不再是IT系統(tǒng)，從而轉(zhuǎn)化為TT系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 中性點(diǎn)和地絕緣的IT系統(tǒng)

2.2 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地以及通電設(shè)施導(dǎo)電位置也是直接接地，并且這兩個(gè)接地位置是彼此獨(dú)立存在，不會(huì)有電氣中直接連接的位置。設(shè)施接地中每臺(tái)設(shè)施都需要獨(dú)立存在的一種接地設(shè)施，也是若干個(gè)設(shè)施進(jìn)行一個(gè)接地設(shè)施的共享。通常將電力當(dāng)中電源中性點(diǎn)接地稱之為工作接地，對(duì)于裸露在外部的導(dǎo)電位置稱之為保護(hù)接地。TT系統(tǒng)接線如圖2所示。

圖2 TT系統(tǒng)接線圖

2.3 TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)是電力中性點(diǎn)接地或者設(shè)施裸露在外部可能導(dǎo)電的部位和中性點(diǎn)直接進(jìn)行連接的電氣系統(tǒng)。TN系統(tǒng)一般是按照單相漏電轉(zhuǎn)化為單相短路位置，同時(shí)采用短路保護(hù)將電源及時(shí)切斷而實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)。TN系統(tǒng)按照接地方式的不同分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)和TN-C-S系統(tǒng)。

圖3 TN-S系統(tǒng)

3 起重機(jī)的接地保護(hù)檢驗(yàn)

3.1 起重機(jī)保護(hù)接地電路檢查

在對(duì)起重機(jī)械保護(hù)電路進(jìn)行檢查中，比較重要的內(nèi)容是導(dǎo)線連接點(diǎn)以及接地持續(xù)性和接地獨(dú)立性方面的檢查。導(dǎo)線作為電流傳輸?shù)闹饕骷?，通常采用銅芯黃綠色。針對(duì)接地電線進(jìn)行有效連接，其連接位置需要將接地標(biāo)記做好，需要遵照既有線路的對(duì)應(yīng)要求，并且每種材料電線截面積需要控制在16 mm。起重機(jī)接地線的持續(xù)性需要駕駛操作室和起重機(jī)以及輸電線路的連接，操作控制室需要采用雙導(dǎo)線設(shè)計(jì)方法。除此之外，起重機(jī)保護(hù)接地當(dāng)中還包含金屬線槽、電線管、外殼、支架等部位，因此其連接需要按照安全電線的要求。起重機(jī)械接地的獨(dú)立性主要是確保每個(gè)導(dǎo)線系統(tǒng)都能夠獨(dú)立存在，其間沒(méi)有排斥的情況，其中的元器件以及開(kāi)關(guān)都是獨(dú)立存在的，同時(shí)節(jié)點(diǎn)保護(hù)線路和中心線也是獨(dú)立存在。另外，對(duì)于接地獨(dú)立性的檢測(cè)通常采用目測(cè)或者保護(hù)導(dǎo)線和中心線進(jìn)行連接檢測(cè)的方式。

3.2 起重機(jī)的防護(hù)設(shè)置檢驗(yàn)

起重機(jī)械接地系統(tǒng)和大部分供電系統(tǒng)相同，在整體的防護(hù)系統(tǒng)中，分別分為TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)和IT系統(tǒng)，在集中裝置中需要通過(guò)剩余電流裝置RCD將電流切斷。在TT系統(tǒng)中，需要對(duì)電氣設(shè)備金屬外殼對(duì)地故障電壓有效地控制在50V以下；IT系統(tǒng)中，因?yàn)槿梭w電壓大于接地電阻，人體和接地體之間是一種并聯(lián)情況，若是電氣設(shè)備產(chǎn)生漏電，很多電流會(huì)通過(guò)接地體，只有很少一部分電流通過(guò)人體，這樣就可以將電壓控制在安全范圍之內(nèi)。在實(shí)際的IT系統(tǒng)中，除了上述接地方式之外，還需要通過(guò)相關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)預(yù)警防護(hù)。在TN系統(tǒng)中，RCD不是一種必要的處理方式，可以結(jié)合實(shí)際情況，在沒(méi)有RCD時(shí)，可以通過(guò)電流防護(hù)期對(duì)電流進(jìn)行截?cái)?。按照型式防護(hù)的設(shè)置可以通過(guò)審查法或者目測(cè)法來(lái)實(shí)現(xiàn)。起重機(jī)械在進(jìn)行整定值的建立中，是按照剩余電流進(jìn)行RCD整定值的創(chuàng)建，其中的相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)需要確保其和規(guī)范要求相符合，采用資料排查的方式進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.3 起重機(jī)外部接地連接檢驗(yàn)

起重機(jī)外部連接進(jìn)行檢驗(yàn)方面，主要是針對(duì)保護(hù)導(dǎo)線連接以及等電位連接和接地極測(cè)量等接地電阻進(jìn)行檢驗(yàn)。起重機(jī)的接地裝置符合以下四個(gè)方面的要求可以認(rèn)為合格：①起重機(jī)當(dāng)中任意一點(diǎn)接地電阻都≤4Ω；②通過(guò)接地的導(dǎo)線截面扁鋼需要≥150 mm，銅線≥10 mm；③接地線之間以及和大車軌道之間需要焊接可靠；④大車軌道兩端的接縫位置需要進(jìn)行跨接線的焊接。前者通常主要應(yīng)用在TT系統(tǒng)，后者通常主要應(yīng)用于IT系統(tǒng)。

4 接地電阻的測(cè)量

和大地進(jìn)行接觸通常形成良好的電氣連接組稱之為地級(jí)，采用對(duì)地極的連接和大地連接稱之為接地，接地電阻主要為接地極相對(duì)應(yīng)的地電位和接地短路的電流比。

4.1 接地電阻測(cè)試儀測(cè)量(電位下降法)

在接地電阻測(cè)量中，需要對(duì)接地裝置中的對(duì)地電壓和通過(guò)地中的工頻電流進(jìn)行測(cè)量，地電壓測(cè)量中，一端和接地裝置連接，另外一端將其和零電位區(qū)域的電壓接地極進(jìn)行連接。電位下降法主要是針對(duì)測(cè)量接地極和電流電極之間的額定電流，以此來(lái)獲取電壓電極的電位差，從而獲得接地電阻值。

通過(guò)電位下降法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要對(duì)使用企業(yè)的接地網(wǎng)圖進(jìn)行查閱，并且對(duì)接地電阻接地網(wǎng)進(jìn)行脫離測(cè)量。在TN接地系統(tǒng)中對(duì)重復(fù)接地電阻進(jìn)行重復(fù)測(cè)量時(shí)，需要將接地線從重復(fù)的接地體中斷開(kāi)處理，不斷進(jìn)行有效測(cè)量，以此所獲取的測(cè)量值就是整體的總接地電阻。

4.2 鉗形接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量

通過(guò)鉗形接地電阻進(jìn)行測(cè)量中，需要進(jìn)行測(cè)量回路的構(gòu)建，對(duì)于其他與之相連接的單獨(dú)接地是無(wú)法測(cè)量的。在針對(duì)TN接地系統(tǒng)中的接地電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以不設(shè)置輔助接地極的在線測(cè)量，某些情況下，接地線斷線難以構(gòu)建測(cè)量回路，這就需要通過(guò)輔助接地極來(lái)組成測(cè)量回路。在對(duì)于TT、IT接地系統(tǒng)接地電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要對(duì)測(cè)量回路的組成加強(qiáng)重視，接地線進(jìn)行重復(fù)接地過(guò)程中，若是有測(cè)量回路，接地線不需要進(jìn)行重復(fù)接地，如果沒(méi)有測(cè)量回路，就需要采用輔助接地極來(lái)組成測(cè)量回路。所以，在應(yīng)用鉗形接地電阻測(cè)量?jī)x時(shí)需要對(duì)測(cè)量回路的組成加強(qiáng)重視，這種方式的誤差通常比較大。

5 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于接地工作而言，只有安全規(guī)范地進(jìn)行，才可以防止起重機(jī)因意外而導(dǎo)致人員傷亡和設(shè)備損壞的情況，起重機(jī)使用企業(yè)需要加強(qiáng)日常的檢修工作，確保起重機(jī)電氣設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)能夠合理接地。同時(shí)，除了需要加強(qiáng)相應(yīng)的監(jiān)督檢測(cè)以及定期檢驗(yàn)之外，還需要對(duì)施工部門的安全認(rèn)識(shí)加強(qiáng)提升，確保其技術(shù)科學(xué)合理。在管理過(guò)程中也需要加強(qiáng)規(guī)章制度的完善，定期對(duì)于接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，防止產(chǎn)生損壞的情況。對(duì)安全工作需要樹(shù)立良好的工作理念，只有這樣才可以很好地確保接地系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

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