起重机械接地保护与检验检测方法研究

起重机械接地保护与检验检测方法研究

刘璐

陕西有色榆林新材料集团有限责任公司   陕西省榆林市   719000

摘要：随着检验技术及认知的不断更新及提升，需要广大从业者对起重机械接地相关标准规范提出宝贵意见，以推动标准的进一步完善。作为一名起重设备管理人员更需要不断地探索接地保护的新型式，在接地型式与故障保护方式的选择与搭配中找到更适合实际情况的合理方案，解决接地问题，保障设备运行安全。

关键词：起重机械；接地保护；检验检测方法

引言

起重机械电气设备可靠接地是起重机械安全的重要前提，通过对起重机接地系统的检验，能有效帮助使用单位在起重机用电方面做到规范化、安全化。本文对起重机供电系统保护接地形式的判别、检验方法等方面进行了探讨，检验人员做好接地项目的检验，也能有效规避检验人员的检验责任。

1检规及作业指导书中对接地的要求

起重机作业指导书中，对于起重机械的接地有两个要求，一是金属结构接地；二是电气设备接地。对于金属结构的接地，检验时应检查是否设置专用接地线，金属结构的连接有非焊接处，是否采用另装设接地干线或者跨接线的处理；检查是否按照规定禁用金属结构和接地作为载流零线（电气系统电压为安全电压除外）。TN、TT的接地电阻要求分别为不大于10Ω、4Ω。对于电气设备接地，则要求用电设备正常情况下不带电的外露可导电部分直接与PE线可靠连接。

2相关标准对起重机接地的规定

2.1标准中关于接地的术语过时，未能对接国际标准术语

起重机各标准中关于接地的要求仍然停留在过时的术语表述中。我国标准化法已明确要求采用国际标准，我国现行国家和电力行业电气工程设计规范和标准已等效或等同采用国际电工委员会（IEC）标准。不再使用“零线”“接地线”等概念不清的术语，改为含义更为清晰的“N线”“PE线”的国际术语，尤其GB/T6067.1—2010中8.8.3条提到了保护接地或保护接零的说法，“保护接地”在标准中其本意是指TT系统的单独接地型式，“保护接零”则是指TN系统的接地线保护型式，但是“保护接零”的说法却无法准确地区别出TN系统中TN-S、TN-C、TN-C-S三种型式，名词术语及概念不够严谨，导致检验人员对标准实质含义的理解出现偏差，不利于检验工作中接地问题的结论判定。

2.2标准中各类型起重机关于接地的要求不统一，内容差异较大

同样是起重机械用电设备的接地要求，内容却不统一，各类型起重机在系统接地型式选择方面有的是根据不同电网采用不同型式的接地故障保护；有的起重机只能选择一种类型的接地故障保护，例如：塔式起重机按照标准GB/T5031—2019中5.5.2.3条要求应采用TN-S接零保护系统供电；在施工升降机的GB10055—2007要求中只是简单地提到“施工升降机金属结构和电气设备的金属外壳均应接地，接地电阻不超过4Ω。”

2.3标准对接地的要求只侧重了接地型式而忽视了故障保护方式的选择

采用接地保护的初衷是用电设备在发生接地故障时，供电系统能快速自动地将故障电路切除或降低接地故障对人身的伤害，确保设备及人身安全。然而仅靠采用什么型式的接地系统本身不能达到这一保护要求，迅速自动切除故障电路还需要接地故障保护装置的配合，接地型式只是能够在发生设备接地故障时创造一个条件使接地故障保护装置迅速做出动作，共同完成保护设备及人身安全的任务。标准中只是侧重性地强调了接地保护应选用的接地类型而未谈及对接地故障保护装置的配合使用。

3起重机械接地保护的检验检测方法

3.1防护系统判别与检验

开展起重机械接地保护的现场检验工作，时常遇到用户未按国家规定标准接线的情形，需要先确定采取的接地保护形式，然后根据对应要求实施检验检测，及时发现系统存在的隐患。在以往实践工作中，多采用现场查线法，先检查设备PE线，然后从配电接线端向变压器进行反向检查，确认各接线是否符合要求。为简化现场操作，加快检验检测进度，近年来多采用测量法，利用交流电压表、接地电阻仪等仪器测量固定位置的电压或电阻，用于判别系统接地保护形式。

采用电压法测量，可以确定电源端中性点是否接地，从而进行接地系统区分，对相线和起重机械接地装置间的电压进行测量，需要选用交流电压表，确认其阻抗不超相线对地绝缘电阻。此外，也可以在电压表两端并联小于相线对地绝缘电阻的电阻，然后利用电压表测量。在测得结果不超相电压3/4，确定为IT接地。因为系统中性点对地存在高阻抗，发挥分压作用，与电压表串联成回路。从理论上来看，测得数值应不超相电压1/2，但实际高阻抗与仪表内阻接近，因此将影响测量精度，产生一定误差。如果结果接近相电压，说明电源端中性导体接地，接地线内阻远小于仪表内阻，因此系统为TT或TN接地。

3.2保护电路的检验检测

对接地保护电路进行检验检测，应重点关注3方面内容。首先，应确认连接点和导线畅通。保护导线应为黄色或绿色，利用序号、标准等标记，方便人员查找和检测。按照国家标准，应确认线路最小截面满足要求。使用非铜导线，应确认单位长度电阻比铜导线低，截面至少达到17mm2。结合相关资料核对，应利用工具做好导线测量，确认接地线路连接的正确性。其次，对机械金属结构和供电线路的保护电路进行检验，应确认能够与底线滑触器精准连接，可以将漏电流顺利导入大地。针对驾驶室和金属结构，应采用双导线，保证可靠连接。针对各金属构件和电气设备，同样需要做好接地检查，确认使用专门滑触线作为中性线，并使用集中导线作为保护导线。而配置的集电器能够顺利收集相关数据，确保机械始终处于监控状态。按照现有规定，可以通过目测方式检测，保证接线良好。

3.3外部接地的检验检测

针对外部接地部分实施检测，需要对接地体接地电阻进行测量，并做好保护连接导线和等电位连接检验。首先，可以根据各防护系统规定对接地电阻进行测量。可以采用的测量仪器主要有钳形类和辅助电极类，需要结合实际需求选择。目前，辅助电极类设备较为成熟，不再过多叙述，而钳形类仪器使用容易产生误差，应掌握正确测量方法。如在测量TN系统的接地电阻时，重复测量阻值应利用两点法，先选取2个接地点，以免因无法构成闭合回路而失败。具体来讲，需选择待测接地体和附近接地良好的接地体，如建筑物接地扁铁等，使用导线连接后，从供电电源PE线断开。测量结果为待测接地体、附近接地体和导线电阻之和，在确定附近接地体大小后，可以确定待测阻值大小。想要精确测量，也可以采用三点法，与附近2个独立接地体构成回路测量，建立两两接地体间的方程。针对TT系统的接地体进行测量，应确认电流装置需要电流，其与接地电阻相乘所得结果应在50V以下。测量IT系统的接地电阻，应确认一次接地故障电流和接地电阻相乘后结果不超50V。为做到精确测量，应采用精密检测设备，保证结果准确性。其次，对保护连接导线进行检验，只需目测连线是否正确。如在TN系统中，应确认PEN端子和PE端子连接接地导线。

结束语

起重机械属于大型机电类设备，主要用于运输重物，功率要求较高，常常需要依靠高电压辅助作业。实际使用起重机械，由于多数运动部件属于金属结构，同时长期暴露于环境中，一旦出现带电问题将引发人员触电风险，需要安装接地保护系统保护人员生命安全，避免漏电流给设备带来破坏。因此在完成起重机械接地保护现场安装后，需要及时开展检验检测工作，保证机械设备的安全性。

参考文献

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[2]唐熊武,牛长建.起重机械接地系统的检验[J].特种设备安全技术,2021(05):40-41.