起重机保护接地检验检测分析

电击伤害是起重机械中最常见、最严重的电气危害之一, 电击防护措施的完备可靠是起重机械安全运行的重要条件。起重机械的电气设备一般容量较大, 多为I类设备, 保护接地是防电击的技术措施。起重机械的设计、制造、使用、检验都涉及保护接地。笔者对起重机保护接地系统的构成及其检验检测进行了分析, 以期不断提高起重机检验检测水平。

1 起重机保护接地构成

就保护接地措施而言, 起重机械有体积庞大、移动供电、设备庞杂等特点。按照IEC相关标准要求, 完整的起重机械保护接地系统, 至少应有保护接地电路、防护电器设置、外部接地连接3部分内容。

1.1 保护接地电路

起重机用电设备的移动性决定, 保护导线必然要采用电缆、集电导线或滑触线等方式, 这就大大增加了保护导线配置的难度 (易接触不良) 和中断的可能性 (易磨损、弯折) 。对此, 应采取额外的防护措施:如电缆加装牵引绳、采用复式集电器、进行连续性监控等。在日常检查、检验中应加强对PE线、PEN线、接地线和等电位联结系统连续性检测。在我国起重机械行业的施工和使用中, 经常出现保护导线和中性线的混用, 同样致使RCD频繁动作而无法使用, 更严重的是可能导致保护导线断开 (如装设四极开关) 使接地故障防护失效。所以, 在检验中应特别注意保证保护导线和中性线始终分开, 严禁保护导线当中性线使用。并应在日常检查、检验中进行测量:将主电源断开, 在进线端断开N线, 用万用表检查N线和PE线之间是否连通。保护导线的串接亦会导致保护导线断开, 检验中应特别注意。

1.2 防护电器设置

现实中经常出现不必要的选用大容量空开、铁丝代替熔断丝等现象, 检验中应对照技术文件进行核查。应特别注意RCD的配置。对于TN系统, 在接地故障时, 故障点可能形成电弧性短路, 接地故障电流较小, 不能使断路器或熔断器动作, 这时可能引起火灾事故。在TT、IT系统中, RCD往往是接地故障防护中必不可少的防护器件。所以, 有些规范中要求 (如JGJ 46_2005《施工现场临时用电安全技术规范》对塔式起重机的要求) 电气回路中必须设置RCD。在日常检验中, 应要求起重机在条件许可的前提下加装RCD。考虑到现实中, RCD选型失误、短接、失效极为普遍, 检验中应按照GB/T16895.23—2005对RCD动作的有效性进行验证。

1.3 外部接地连接

一般起重机械将独立设置的保护导线引至馈电处, 在馈电处依照供电系统接地型式的不同, 选择将保护导线与配电系统PE线和PEN线, 还是与保护接地极连接。流动式起重机常用车载电源供电, 其接地故障防护是将保护电路、外露可导电部分和外部可导电部分均应连接到车上的保护接地端子。当流动式起重机连接外部引入电源时, 应设置独立的保护导线与外部保护导线相连。按照IEC的理念, 保护接地事实上就是等电位联结:即是以大地电位为参考电位, 在地球表面实施的等电位联结。若有完善的等电位联结, 很小接地极接地电阻阻值的作用将不是很必要。而完善的等电位联结, 将形成事实上的很小接地极接地电阻阻值。所以, 在起重机械的接地故障防护中应尽量实施等电位联结。

2 保护接地检验内容和检验方法

2.1 保护接地电路

2.1.1 保护导线和连接点

保护导线应在全长上使用黄/绿双色组合。每个保护导线连接点都应有标记, 采用GB/T5465·2中50/9符号。保护导线铜导线的最小截面积应符合有关规定。在使用非铜质导线的场合, 其单位长度电阻不应超过允许的铜导线单位长度电阻, 并且它的截面积应不小于16mm。检验主要采取目测、审查资料的方法, 必要时进行截面积测量。

2.1.2 接地的连续性

起重机本体的金属结构应与供电线路的地线滑触器可靠连接。司机室与起重机本体接地点之间必须用双保护导线连接。起重机所有电气设备的金属外壳, 金属导线管、金属支架及金属线槽等均应可靠接地。宜采用专门设置的保护导线, 保证电气设备的可靠接地。保护导线 ( (PE) 和中性线 (N) 应分别使用一条单独的集电导线、滑触线或滑环。应采取复式集电器、连续性监控等适当措施, 保证采用滑动触头的保护导线电路的连续性。集电器应是滑动触头型, 并防止电缆在运动过程中被磨损和发生过度弯曲。检验主要采取目测的方法, 进行接地电路连通性测量。

2.1.3 接地独立性

电气设备和起重机械的所有外露可导电部分都应连接到保护接地电路上。若由于任何原因 (如日常维护) 拆掉一部分时, 则不应使余留部分的保护接地电路中断。保护接地电路禁止开关器件接入, 不应接有开关电器、过电流保护器件, 也不应接有这些器件的电流检测装置。保护导线 ( (PE) 和中性线 (N) 应始终分开, 严禁保护导线当中性线使用。检验主要采取目测的方法, 必要时进行PE线和N线连通性测量。

2.2 防护电器设置

2.2.1 型式

对于TN系统, 应设置能切断接地故障电流的过电流防护电器, 必要时应设置RCD。对于TT系统, 应设置能切断接地故障电流的RCD。对于IT系统, 应设置当电气装置的绝缘水平降至整定值以下时它即动作于发出信号的绝缘监测器和用以发生第二次接地故障时切断电源的过电流防护电器或RCD。检验方法是目测和审查资料。

2.2.2 整定值

过电流防护电器 (断路器或熔断器) 、RCD的整定值应符合有关规范、标准的要求。检验方法是审查资料, 进行RCD动作电流测量。

2.3 外部接地连接

2.3.1 保护导线连接型式

对TN系统, 应将起重机械的保护导线与供电电源的PE或PEN端子可靠连接。对TT、IT系统, 应将起重机械的保护导线与埋入地下的保护接地极直接连接。检验方法为目测。

2.3.2 接地极接地电阻

对TT系统, 保护接地极接地电阻与RCD动作电流的乘积不大于50V。量接地极电。对IT系统, 保护接地极接地电阻与第一次接地故障电流的乘积不大于50V。必要时测量接地极电阻并计算。

2.3.3 等电位联结

应尽量实施总等电位联结, 将PE、PEN干线、轨道、金属附件等接向建筑物总等电位联结端子板。检验方法为目测。

摘要：起重机配置的电气设备容量较大, 保护接地是预防电击的主要技术措施。起重机保护接地主要由保护接地电路、防护电器设置和外部接地连接三个部分构成。本文详细分析阐述了起重机保护接地各个部分的检验检测的内容与方法。

关键词：起重机,保护接地,检验检测

参考文献

[1] GB/T16895.23～2005.建筑物电气设置第6～61部分:检验-初检.

[2] 王松雷.起重机漏电保护器的检验[J].矿山机械, 2009 (7) :52～55.