起重机械电气设备接地的理解与检验论文_王翔

起重机械电气设备接地的理解与检验论文_王翔

中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西省太原市 030031

摘要:安全用电对于起重机械的使用起着重要作用,在起重机械使用过程中,应当在起重机控制系统内,设置漏电保护装置,并严格按照相关安全技术规范的要求进行检验。同时对起重机械供电系统的类别进行判断,对接地是否存在混乱情况,以及具体采用的接地形式是否科学进行判断,从而为起重机械的安全应用提供支持。

关键词:起重机械;电气设备;接地

引言

起重机械作为一种特种设备,应用在矿山、道路施工等不同领域中。起重机械采用电力驱动,如果在实际应用过程中,发生漏电事故,会对施工作业造成直接影响,甚至会造成人员伤亡。因此,要定期对起重机械进行检查,确保机械设备始终都处于一个良好的状态,确保具体施工作业的顺利进行。

1、起重机接地保护的要求

(1)接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地或接零干线相连接,不得串联连接,连接导体的材质、截面积应符合设计要求。(2)保护导体最小截面积要求:相线的截面积小于等于16mm2时,保护导体截面积与相线截面积相同;相线面积大于16mm2且小于120mm2时,保护导体截面取16mm2。(3)交流供电起重机电源应采用三相(3+PE)供电方式。设计者应根据不同电网采用不同型式的接地故障保护,并由用户负责实施。接地故障保护应符合GB50054的有关规定。(4)起重机械本体的金属结构应与供电线路的保护导线可靠连接。起重机械的钢轨可连接到保护接地电路上。但是,它们不能取代从电源到起重机械的保护导线(如电缆、集电导线或滑触线)。司机室与起重机本体接地点之间应采用双保护导线连接。(5)起重机械所有电气设备外壳、金属导线管、金属支架及金属线槽均应根据配电网情况进行可靠接地(保护接地或保护接零)。严禁用起重机械金属结构和接地线作为载流零线(电气系统电压为安全电压除外)。

2、不带电的外露可导电部分直接与供电电源保护接地线连接

1)起重机械上的电气设备正常情况下不带电的外露可导电部分(以下简称“外露可导电部分”)包括起升(小车、大车、吊具)电动机金属外壳、制动器驱动元件金属外壳、受电柜、控制柜、控制屏、电阻箱、起重电磁铁、电网直接供电的灯具金属外壳、电铃、司机室、脚踏开关、普通变压器外壳、I类变压器金属外壳、I类隔离变压器外壳、I类安全隔离变压器外壳等。有些零件(如螺钉、铆钉、卡箍等)以及一些安装在控制柜内的零件如接触器的电磁铁的机械部分,因为尺寸小或者身体接触不到,不大可能接触到带电部分,绝缘也不会失效,这些外露可导电部分不需要接地还有对于不可能产生危险接触电压的I类、n类、m类电气设备,不需要检验电气设备接地,如:釆用特低电压供电的m类电气设备、采用“不接地的局部等电位连接”的I类电气设备等。

3、检验起重机的接地保护

依据《电压配电设计规范》中的相关规定,低压配电系一共有IT、TT、TN三种不同的接地方式。其中首个字母表示电源端与大地间的关系。I表示电源端的每个带电部位都未与地进行连接,或者是一点经过阻抗与大地进行连接。T表示电源端只有一个点与大地直接连接。第二个字母则表示电气设备的裸露出能够进行导电部位和大地之间具体联系。T表示裸露在外的可以导电部位与大地相连接,N表示电气设备的裸露导电部位和电源接地点出现直接的电气连接。

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3.1、对于电源没有地线仅三根相线的起重机设备,即为TT系统供电设备

众多用户,甚至部分检验员错误的认为:起重机可通过“设备本体——大车驱动轮——导轨——导轨与钢结构间的焊接线——钢结构本体——接地极或者接地网”这样的路径实现设备及人身意外触电的保护,无需另设专用PE线。对于此做法,安全上是不可靠的。这是因为:第一,在上述路径中某部位有油膜或接触不可靠(如:大车驱动轮与导轨间),此时上述接地路径中断,当设备漏电或对地短路时,反而形成了危险源。该接地路径达不到专用接地电路的可靠性;第二,GB6067.1-2010规定:起重机械本体的金属结构应与供电线路的保护导线可靠连接,起重机械的钢轨可连接到保护接地电路上。但是,它们不能取代从电源到起重机械的保护导线如电缆、集电导线或滑触线)。司机室与起重机本体接地点之间应用双保护导线连接。

3.2、检查起重机械中各项零部件

起重机械正常吊起重物时,并不会带电,对于起重机械带电,起初怀疑电源的相线对地,或导电体发生断路,因此,要对涉及到的带电零部件的具体情况进行详细检查。通过检查,可以发现起升电动机接线盒内一个引线绝缘皮出现了严重破损,采用绝缘电阻测试时展开相应的测量,发现一相电源对地绝缘电阻值的大小为零,正是因为起重机械在具体应用过程中,电动机外壳发生了漏电情况,从而导致吊钩意外漏电。起重机械自身应当具有接地保护功能,起重机械在具体应用期间,发生漏电时,可以起到短路作用,从而达到保护工作人员的作用,以免发生触电事故。因此,可以断定此次故障是由于起重机械中的接地保护失效造成的,在对起重机械进行分析时,要对整个接地系统进行全面检查,做好相应预防措施,保证起重机械在应用过程中的安全性,从而确保具体施工作业的顺利进行。

3.3、电气设备接地的检验方法

按照“定检规”要求,电气设备接地的检验方法主要是宏观检查。1)用目视的方法检查接地线PE母排固定是否牢固,供电电源保护接地线与接地线PE母排连接是否可靠,是否所有电气设备外露可导电部分均与接地线PE母排、金属结构可靠连接,接地线(接地干线)与电气设备外壳接地端子、接地线PE母排、金属结构连接是否可靠,跨接线固定是否可靠;2)用目视的方法检查供电电源是否设置了PE线,该PE线是否通过接地线或滑触线连接到起重机接地线PE母排上。3)用目视的方法检查供电电源是否设置了PE线,PE线、接地干线、接地体之间连接是否可靠连接。对某处连通性有怀疑时,可以用万用表或接地电阻测量仪测量其连通性。

3.4、检验起重机外部接地连接情况

检验起重机外部连接主要是对保护导线的具体连接情况、测量接地极的基地电阻、单位体限量形式内容进行检验。在实际检验过程中,起重机接地装置要满足下列要求才算合格,才能确保起重机在实际应用过程中不会出现问题。起重机上存在大量的连接点,任意连接点的电阻都不得超过4Ω。在接地过程中要对导线进行利用,铜线的截面大小需要控制在10mm2以上。对于接地线与接地体间焊接,以及接地线与大车轨道将的焊接,都必须牢固,以免造成对起重机的应用造成不良影响。大车轨道两钢轨接头的接缝处在具体处理过程中,应当利用金属跨接线进行焊接。

结束语

起重机械在许多方面有着广泛应用,并且从实际应用情况来看,也取得了不错的应用效果。在对起重机械(电力驱动)应用期间,应当做好意外漏电分析,采取合理的措施对起重机械在应用期间的意外漏电情况进行详细检查,并且要做好相应的排除工作,确保起重机械在应用中的作用能够得到合理发挥,有效降低意外事故的发生几率,确保施工作业的顺利进行。

参考文献:

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[5] 冯晓蕾.起重机械电气与控制系统检验标准现状分析[J].中国特种设备安全,2016,32(05):11-14.

论文作者:王翔

论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/5

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