0 引言
起重機(jī)通常在環(huán)境惡劣的條件下工作,因此對保護(hù)接地線路配置工作的要求較高。在起重機(jī)實(shí)際工作過程中,起重機(jī)的用電設(shè)備具有移動(dòng)性,需要采用滑觸線、電纜的形式對導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù),降低意外事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。在起重機(jī)工作過程中,其外部連接保護(hù)導(dǎo)線需要進(jìn)行專門設(shè)置,還要明確外界保護(hù)線的連接方式。
1 起重機(jī)接地的基本原理
將起重機(jī)的電氣設(shè)備進(jìn)行接地處理,主要是為使電氣設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí),不帶電的金屬外殼與起重機(jī)的整體金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。只有在保證接地可靠性的情況下,才能保證保護(hù)裝置自動(dòng)切斷故障電路。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)分為接地保護(hù)和接零保護(hù),選用何種接地方式主要取決于供電電網(wǎng)。按照接地方式不同,三相低壓配電系統(tǒng)分為 TN、TT、IT 等 3 種。
TN 系統(tǒng)的**個(gè)字母 T 表示供電電源中性點(diǎn)直接接地,**個(gè)字母 N 表示電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(可觸及的金屬外殼)與供電電源的接地直接連接(圖 1)。根據(jù)中性線 N 與保護(hù)接地線 PE 是否合并的組合情況,TN 系統(tǒng)的型式又分為 TN-S 系統(tǒng)、TN-C 系統(tǒng)和 TN-C-S 系統(tǒng)等 3 種情況。當(dāng)金屬外殼漏電時(shí),短路電流經(jīng)金屬結(jié)構(gòu)或接地線路回到電源中性點(diǎn)的接地極,構(gòu)成閉合回路,從而使保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作,切除故障電源。
TT 系統(tǒng)的**個(gè)字母 T 表示供電電源的中性點(diǎn)直接接地,**個(gè)字母 T 表示電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地,與供電電源的中性點(diǎn)的接地相互獨(dú)立 (圖 2)。當(dāng)金屬外殼漏電時(shí),短路電流經(jīng)金屬結(jié)構(gòu)或接地線路回到接地極,構(gòu)成閉合回路,從而使保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作,切除故障電源。
IT 系統(tǒng)的電源端的帶電部分不接地或者有一點(diǎn)通過阻抗接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地。為盡可能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并且消除相導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分之間的**次故障,系統(tǒng)中必須裝設(shè)能夠發(fā)出聲音或者光信號(hào)的絕緣監(jiān)視裝置。針對**次接地故障才會(huì)自動(dòng)切斷供電的保護(hù)裝置,其保護(hù)條件主要取決于電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分的接地方式。
2 起重機(jī)接地的檢驗(yàn)方法
起重機(jī)的供電一般都屬于低壓供電系統(tǒng),檢驗(yàn)接地時(shí)首先要確定接地系統(tǒng),其次是確定接地端子供電電源的保護(hù)接地線是否連接可靠,金屬結(jié)構(gòu)之間的連接、金屬結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線之間的連接電阻是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)(<0.1 Ω),*后還應(yīng)該測量各種系統(tǒng)要求的接地電阻值,判斷其是否在規(guī)定范圍內(nèi)。TN 系統(tǒng)的 PE線重復(fù)接地電阻不大于 10 Ω,TT 和 IT 系統(tǒng)的電氣設(shè)備外漏可導(dǎo)電部分的接地電阻不大于 4 Ω。
目前相當(dāng)一部分起重機(jī)采用滑觸線供電(圖 3)。金屬機(jī)構(gòu)與電源的接地滑觸線做接地連接的同時(shí),起重機(jī)的軌道也應(yīng)當(dāng)接到電源的保護(hù)接地線上,采用車輪與軌道的接觸作接地連接(車輪與大車軌道間之間的接觸電阻應(yīng)控制在 0.1 Ω 以下),以提高接地的可靠性,但是二者之間不能相互替代。連接到起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)上,保護(hù)接地線需要接到大車軌道上,而大車軌道導(dǎo)軌之間的接頭要進(jìn)行跨接,為保證跨接的緊密性,跨接線可以采用扁鋼以及原鋼筋。在具體檢驗(yàn)過程中,主要是詳細(xì)檢驗(yàn)大車軌道接頭處有沒有跨接線,跨接線有沒有出現(xiàn)開焊、斷裂現(xiàn)象,以及車輪與軌道之間的接觸電阻。跨接線的形式主要包括扁形、圓筋鋼等,并且預(yù)留一定的彎度,防止變形。還要檢查跨接線是否開焊和斷裂,保證扁鐵焊接的長度至少是寬度的 2 倍圓鋼焊接長度至少是其直接的 6 倍。
若起重機(jī)采用 4 芯或者 5 芯電纜(或安全滑觸線)進(jìn)行供電,供電電源的保護(hù)接地線 PE 應(yīng)直接與起重機(jī)電氣設(shè)備接線端子、金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,可以不要求軌道的接頭必須進(jìn)行跨接,對車輪與大車軌道之間的接觸電阻也不做要求,此時(shí)應(yīng)從地面總電源開關(guān)的配電箱中引出電源的保護(hù)接地線 PE 或者采用
房屋接地金屬與大車的軌道連接,以提高接地的可靠性。這種工作模式在具體檢驗(yàn)過程中,要先目測起重機(jī)的實(shí)際接線情況,確保保護(hù)接地線 PE 能夠直接與起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
3 起重機(jī)檢驗(yàn)中的常見問題及解決方法
3.1 接地方式混用
起重機(jī)接地方式規(guī)定:在同一臺(tái)變壓器的供電范圍之內(nèi),起重機(jī)不允許出現(xiàn)多種接地方式混用的情況。否則會(huì)導(dǎo)致當(dāng)接地設(shè)備漏電時(shí),其他所有接零設(shè)備即使沒有發(fā)生漏電現(xiàn)象,也會(huì)在其他金屬外殼上出現(xiàn)非安全電壓,增加人體觸電風(fēng)險(xiǎn)。因此在實(shí)際起重機(jī)接地檢驗(yàn)過程中,要選用合適接地方式,并且決定起重機(jī)接地方式后,不能夠隨意改變。
3.2 接地型式的確定
起重機(jī)的接地型式會(huì)受到變壓器的影響,因此在實(shí)際起重機(jī)接地工作中,首先應(yīng)當(dāng)明確變壓器的類型,進(jìn)而確定接地型式。經(jīng)過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn),若配電箱或者配電柜是三相五線制,一定是 TN-S 系統(tǒng);若配電箱或者配電柜是三相三線制,則一定是 IT 系統(tǒng)。如果是三相三線制,可能是 IT 系統(tǒng),也可能是TT 系統(tǒng),需要進(jìn)一步判斷,才能確定系統(tǒng)的類型。當(dāng)斷路器的漏電保護(hù)開關(guān)采用逐級(jí)或者末端的方式,則該系統(tǒng)是 TT 系統(tǒng);當(dāng)PEN 線需要在總配電柜或者配電箱中進(jìn)行重復(fù)接地,且用電設(shè)備的外露導(dǎo)線部分需要與 PEN 線連接,進(jìn)行重復(fù)接地工作,該系統(tǒng)是 TN-C 系統(tǒng)的可能性較大。當(dāng)配電箱或者配電柜是四線進(jìn)五線出,則該系統(tǒng)是 TN-C-S 的可能性較大。
3.3 供電方式判斷錯(cuò)誤
不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在實(shí)際檢驗(yàn)過程中,許多起重機(jī)設(shè)備的進(jìn)線端與導(dǎo)線滑線部分不統(tǒng)一。例如,起重設(shè)備的進(jìn)線端是 4 芯或者 5 芯時(shí),起重機(jī)的導(dǎo)線滑線部分只有 3 芯,許多檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)過程中會(huì)認(rèn)為該起重機(jī)的供電方式與三相供電方式相符合,進(jìn)而導(dǎo)致對供電方式判斷錯(cuò)誤,一旦對起重機(jī)的供電方式判斷錯(cuò)誤,會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)沒有可靠的接地保護(hù)設(shè)備。因此,為避免發(fā)生漏電傷害事故,企業(yè)首先要更換 4 芯或者 5 芯的電纜,從而保證作為零線保護(hù)的一項(xiàng)可以直接與起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,作為保護(hù)找零措施。
4 結(jié)束語
對起重機(jī)進(jìn)行接地檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)首先查看供電線路,從而判斷供電電源接地系統(tǒng)的型式是 TN 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)還是 IT 系統(tǒng)。進(jìn)而才能夠檢驗(yàn)接地連接與接地型式是否符合安全要求,*后檢驗(yàn)接地電阻值,保證其符合相應(yīng)接地型式的阻值要求。起重機(jī)的接地檢驗(yàn)工作關(guān)系到起重機(jī)的安全運(yùn)行,起重機(jī)作為現(xiàn)代工程施工常用的機(jī)械設(shè)備,其安全性影響施工人員的生命安全,檢驗(yàn)人員在具體檢驗(yàn)過程中應(yīng)慎之又慎。