起重机保护接地的检验检测措施探析

起重机保护接地的检验检测措施探析

梁迪武

广东省特种设备检测研究院顺德检测院528300

摘要：起重机作为当今主流的运输设备，其在使用过程中的安全问题广受社会各个阶层的关注。由于起重机所配备的电气设备容量非常大，且要求严格按照有关规定对起重机进行保护接地检验，避免在起重机应用过程中出现严重的电击情况，这样才能够保障正常生产。探究起重机保护接地系统的概念和结构，重点分析起重机保护接地的检验检测措施。

关键词：起重机；保护接地；检验检测；雷击；外部接地

引言

起重机的体积相对较为庞大，在运行过程中需要高电压作为支撑，电流与功率非常高，为了避免起重机漏电，提高运行中的安全性，必须要加强起重机的接地保护。接地系统可以将起重机金属上残余的电流直接导入到大地，避免电流残存造成故障问题。因此，加强起重机接地保护检验检测研究尤为重要，是确保起重机安全运行的必要工作。

一、起重机的保护接地概念

当起重机通电使用时，会产生强大的电流，虽然起重机的导线是接入地下的，然而在未进行保护的时候强大的电流依然容易引起人员或设备等的损伤。接电保护即是为了避免上述损伤发生而进行的保护，即将正常情况下并不带电而，因材料破损或其他情况发生而转至带电的设备，使用科学而合理的保护方法而达到目的的保护。保护接地包括接零保护与接地包括两种方式，通常TN或TT供电系统中使用接零保护即可，而IT供电系统则需使用接地保护，两种方式具体需根据其供电系统所用的配电系统来谨慎确定。

起重机的保护接地大致分为三个方面：其一，对接地电路的保护，因起重机的特点与使用范畴，使得对起重机的保护并不容易，因此单纯借助保护导线是不足够的，还需要借助其他保护方法，保护接地电路便是之一。其二，起重机参数、防护设置，有时候两种材料或数值均可发挥作用，而这两种材料或数值所耗费的资源是大相径庭的，对起重机参数的设置便是减少不必要资源浪费与技术浪费的方法。其三，外部接地连接，起重机的连接不仅包括内部之间的连接，同时包括外部的连接，外部连接也涉及到诸多配置与选择，也能起到保护接地的作用。

二、起重机保护接地系统结构分析

2.1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。

2.2外部接地连接

普通起重机械会把单独安设的保护导线牵引到馈电位置，于馈电位置按照供电系统接地方式的差异性，决定保护导线和配电系统PE线、PFN线，还是与保护接地极相连接。流动式起重机经常采用车载电源的供电方式，它的接地故障防护具体是把保护电路、外露可导电部分与外部可导电部分统一连接到车上的保护接地端子。在流动式起重机与外部引入电源连通以后，应设置独立式的保护导线和外部保护导线相连接。具体以IEC角度出发，保护接地等同于等电位联结方法，实质上就是将大地电位设置为参考电位，在地球表面采用等电位联结方法，如果有完善性的等电位联结，很小接地极接地电阻阻值的实用价值就会被忽视。但是已经被优化的等电位联结，将会在运行期间产生极低的接地极接地电阻阻值，故此，在起重机械的接地故障防护中最好采用电位联结方式。

2.3防护电器设置

在实践中盲目选用大容量空开、铁丝将熔断丝取而代之等现象是极为常见的。那么为了提高起重机保护接地系统检验检测效率，在检测期间应对照技术文件进行认真查对，尤其关注RCD的配置问题。对于TN系统而言，在有接地故障出现时，故障位置可能会有电弧性

短路问题衍生出来，接地故障电流数值相对较小，无法使断路器或熔断器运作，此时火灾等紧急危险情况出现概率就会相应增加。在TT（如图1所示）、IT系统内，RCD通常是接地故障防护中关键性的防护器件。故此，有关标准中规定（如JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》对塔式起重机的规定）电气回路内务必设置RCD。在日常检验中，应规定起重机在条件许可的情况下加装RCD。但是在技术、操作规范性等多种现实因素的干扰下，RCD型号选择出现偏差、短接、功能丧失等情况也是极为常见的，因此在检验过程中应参照GR/T16895.23-2005对RCD运行的有效性进行检验。

图1TT系统

三、起重机保护接地检验检测措施

3.1外部接地连接检验的措施

根据实际工作经验表明，外部接地连接检验检测工作主要包含三大内容：第一，接地极接地电阻。在TT系统当中，由于起重机RCD动作所需电流和保护接地电阻所需电流二者乘积不能大于50V。在IT系统中，第一次接地故障的电流和保护接地极接地电阻电阻二者的乘积不能超过50V，因此，在检验检测过程中必须要采用更加精准的接地极电阻测量手段，这样才能够保障数值计算的精准性；第二，保护导线连接。在TN系统当中，需要将电源中的PEN端子和PE端子与起重机保护接地导线相互连接，这是保护起重机使用安全的重要方法。在检验检测过程中，通常都是用目测的方法，该方法对检测人员的工作经验有一定的要求，实施起来非常便捷；第三，等电位联结。

随着科学技术不断发展，倡导多采用总等电位连结方法，也就是将PEN干线、轨道、相关金属附件与建筑物电位端子板相互联结，通常是采用目测的检测方法，观察各类导线联结是否妥当。

3.2保护接地电路检验措施

（1）保护导线和连接点

保护导线应采用黄/绿双色组合的方式对全长进行标注。每一保护导线连接点均应有标记，具体是应用GR/T5465·2中50/9符号。保护导线铜导线截面积的最小值应满足相关规范。在应用非铜质导线的场地中，应对其单位长度电阻值进行严格管理，应低于铜导线单位长度电阻的允许值域，并且其截面积应大于16mm2。目测、审核资料是对其常采用的检验方法，有必要的情况下应对其截面积进行检测。

（2）接地的连续性

起重机自体的金属结构应和供电线路的地线滑触器紧密衔接。司机室和起重机自体接地点间务必应用双接地线连接，起重机全部电气设备的金属外壳，金属导线管、金属支架及金属线槽等都应牢靠接地，最好应用专门创设的保护导线，维持电气接地的安稳性。保护导线（PE）与中性线（N）分别应用一条单独式的集电导线、滑触线或滑环。最好应用复式集电器、连续性监控等多样对策，维护应用滑动触头的保护导线电路的连续性集电器为滑动触头型，同时避免电缆在运行过程中结构被磨损以及出现过度弯曲的现象，目测方法为其最常用的检测方法，其能够有效的对接地电路连通性进行检验。

（3）接地独立性

电气设备和起重机械的全部外露可导电结构都与保护接地电路相衔接。如果在各类因素的作用下日常巡检中拆除一部分时，则不应把剩余结构的保护接地电路切断。切忌将开关器件连接至保护接地电路内，不应存在开关电器、过电流保护器件以及上述器件的电流检测

装置，保护导线（PE）与中性线（N）两者应始终处于互为孤立的状态中，若保护导线被当作中性线使用，就应采用目测的检验方法，特殊情况下对YF线与N线连通性测量。

3.3起重机的防护设置检验

起重机的防护设置主要包括对型式和整定值的设置。起重机的接地系统大致与供电系统一致，分为TT、TN与IT三种，其中TT系统中起重机的金属外壳直接接地；TN系统中起重机的金属外壳连接于其工作零线之上；IT系统中电源可不进行工作接地。在型式防护设置中，三种系统的设置各不相同，具体为：在TT中必须设置剩余电流装置RCD，以能够及时将接地故障电流切断；在TN中RCD并非必需的，可视情况而设置，在没有设置RCD时，可通过设置过电流防护来将故障电流切断；在IT中，不仅应通过设置电流防护器和RCD来切断二次产生的接地故障，同时还应设置起到预警作用的绝缘检测器。对型式防护设置的检验多为目测法或资料审查法。起重机的整定值的设置，是指对剩余电流装置RCD的整定值设置，具体数值应符合现行规范规定，通过资料审查的方式进行检验。

四、起重机保护接地检测措施

相关检验要求围绕保护接地提出了具体规范，检验人员需依据标准规范检验。其中桥式起重机有关标准规定起重机本体等不同部件的接地应保证可靠，仔细检修。定期检验规范清晰指出借助整体金属结构充当接地干线时，要求整体金属结构和电源保护接地能够稳步连接。不借助整体金属结构充当接地干线时，一般情形中电气设备自身不带电且外露可导电部位需要和电源保护接地线有效相连。核验接地形式，借助接地电阻测量设备进行测量，明确接地电阻。在重复接地电阻实际测量过程，需从接地装置着手将零线切断，对其进行检查，判断是否符合下述规范：首先，在TN接地系统中，零线反复接地各个接地电阻禁止超出10其次，在TT接地系统中，外露且可导电部位对应的接地电阻禁止超出4，其金属结构自身的接地电阻和漏电保护器的实际动作电流之间的乘积不允许超过50V；最后，在IT接地系统中，外露且可导电部位对应的接地电阻禁止超出4。

同时，起重机设计标准还面向设计接地保护提出了具体要求：其一，电气设备需拥有优良的接地性，且接地线应科学设置；其二，起重机应紧密连接于供电线路地线，保证稳定。滚轮铰链需通过专有接地线完成接地连接。本体接地点和司机室应选取双接地线；最后，有效设置电导，且接电线不允许充当载流零线。

五、结束语

对起重机而言，其保护接地主要是指调整漏电对地电压，使其处于安全范围内，并保障起重机和使用者的人身安全。在保护接地检验过程，我们应落实电网系统的具体形式，明确保护接地检验基本内容，依照国家标准开展相关检验工作，进而让起重机安全运转，保障人员安全。

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