科技创新与应用ｌ ２０１３年第５期 工业技术 起重机械保护接地的意义及其检验方法 连海文 （广东省汕头市特种设备检验所，广东汕头５１５０４１） 摘要：起重机械是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛地应用于码头、工厂车间、施工工地等作业现场。起重机械的安全直接 关系到设备安全和人身安全，电气接地作为其中重要一环，在实际检验工作中却发现许多使用单位没有正确认知其重要性，没有 对起重机械进行保护接地或保护接地方式错误，造成严重安全隐患。接地种类一般可分为电气设备接地和金属结构接地，由于 起重机械在制造安装时大多能满足电气设备整体接地的要求，文章仅讨论由使用单位负责实施的金属结构接地检验（依据 ＧＢ６０６７．１—２０１ ｏ１。集中介绍了保护接地的分类，检验方法与具体检验步骤，力求阐明在实际检验工作中如何做到正确检验，保护 设备安全和人身安全。 关键词：起重机械；保护接地；检验方法 保护接地，系指将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或 源及测试接地电阻值是否符合要求。如何判断使用单位选择的接地 是接地系统 其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属 极是否合适大有讲究。接地极通常认为是垂直接地体，结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。其 的一个重要部分。有许多不同的接地极，有一些是“自然的”和有一 作用是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属 些是“人工的”。 自然接地极包括金属接地水管，建筑物的金属框架（如果是有 连接，降低接点的对地电压，避免发生漏电时人体触电危险。作为检 铜导线或钢筋或地下结构或系统。应考虑采用自然接地的 验人员，无论在安装检验或定期检验时，均应对起重机械的保护接 效接地），地进行检验，尽可能的消除安全隐患。 连接同设施的其他接地一起来保护系统。 在检验保护接地时，不能简单凭电箱中有黄绿双色的电线就判 人工接地极是特别安装用来提高系统接地性能的。这些接地电 定保护接地有效，还要分析其性质，追踪其来源。保护接地按大体分 极必须理想的深人潮湿土壤层来降低电阻。必须确保金属导体（或 类可分为接零保护和接地保护。使用单位的供电变压器如果中性点 金属导体类型）在服务期内不会过度腐蚀。人工接地极包括深钻的 直接接地，其供电形式有可能属于ＴＮ系统或 ｒｒ系统。无论ＴＮ还 接地棒或接地管，埋人土壤的金属条或包围建筑的铜线。不许采用 是ｒＩＴＩ１系统，由于其零线已接地，故只采取完善的接零保护措施也是 地下天然气管或铝材作接地电极，接地线应与水平接地体的截面相 同。ＧＢ５００５７—２０１０（（建筑物防雷设计规范》其中有明确要求：埋于土 可以的。（对于ＴＮ系统，条件允许鼓励重复接地）使用单位的供电变 压器如果中性点不接地或经大阻抗接地，则其供电形式属于ＩＴ系 壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人 统，则必须采用接地保护。 工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于１０ｍｍ；扁钢截 面不应小于１００ｍｍｚ，其厚度不应小于４ｍｍ；角钢厚度不应小于 两种不同的保护方式使用的客观环境不同，如果选择使用不 当，不仅会影响起重机的保护性能，甚至达不到应有的保护作用，所 ４ｍｍ；钢管壁厚不应小于３．５ｒａｍ。在腐蚀性较强的土壤中，应采取热 以在检验时切忌判断错误。究竟应该采取何种保护方式，必须取决 镀锌等防腐措施或加大截面。人工垂直接地体的长度宜为２．５ｍ。人 于其所在的供电系统采取的是何种配电系统。因此应当首先确认使 工垂直接地体间的距离及人工水平接地体问的距离宜为５ｍ，当受 用单位采用何种配电网络，再追踪其保护线的来源。若判明使用单 地方时可适当减小。 当使用单位所选用的接地极满足上述技术要求时，我们既可以 位所在的公用配电网络属于ＴＮ系统，则使用接零保护即可，如现场 条件允许搭设地极，那么采取重复接地保护效果更佳。若属于ＴＴ系 用三极直线法和三角形法测量接地电阻，也可以简单的用接地电阻 只要其值不大于４ｎ即为合格。 统，则应视实际情况采取接零保护或接地保护；如果使用单位所在 测试仪进行测量，的公用配电网络是ＩＴ系统，则使用单位应该统一采取接地保护。 结束语 在明晰了配电网络后，才可以进行下一步的检验工作。对于供 保护接地的原理是设备漏电后的对地电压，使之不超过安 保护设备安全和人身安全。检验接地保护是否完善，应先观 电电源端中性线直接接地系统，应检查使用单位是否正确采取接零 全范围，保护及重复接地保护。接零保护的原理是当发生漏电碰壳时，可以 察使用单位的电网形式。三相五线制的ＴＮ系统最方便观察，而三 若为 ＩＴＩ、系统，可采取如装设 借零线形成单相短路，产生足够大的短路电流，使短路保护装置迅 相四线制的系统则应明晰其电网形式，速动作，切断故障电源，保护设备及人身安全。检验接零保护是否完 漏电保护器等安全措施进一步保证保护效果。但要注意，在为起重 不得出现一部分电气设备采取接零保 善，先要判断供电形式，如果确定使用单位是采用三相五线制的ＴＮ 机械供电的同一电源系统中，系统，那么就检查起重机金属结构与大车轨道是否均与保护零线进 护，另一部份却采取接地保护的情况。对于三相四线制ＩＴ系统，应 行有效的，稳固的连接，同时检查电箱是否配备了短路保护装置（熔 检查使用单位有无选择合适地极，引出地线，并将保护地线引到起 断器或断路器），条件允许则检查是否有重复接地。在接零保护的同 重机械的金属结构和大车轨道。在检验中还要注意，新版的 １—２０１０（（起重机械安全规程》第８．８．２条款中明确规定了起 时若能对金属外壳进行重复接地则更佳，重复接地是提高接零保护 ＧＢ６０６７．传统的依靠大 安全性能的重要措施。对有防雷要求的起重机械，重复接地可以起 重机械金属结构应与供电线路的保护导线可靠连接，到向大地泄放电流的作用。但要注意的是，重复接地电阻值不得大 车轨道和轮压方式对金属结构进行保护接地已不允许。因此在检验 于１０Ｑ。（用接地电阻测试仪测得，下同）对于ＴＮ系统接地保护的技 中应观察保护接地线是否直接引到大车金属结构上，简称四线上 术要求，是保护零钱的接地电阻值不大于４ｎ，与起重机金属结构的 车，具体可观察保护零线有无通过集电器或随行电缆直接引到大车 连接应有效且稳固。 金属结构上。 参考文献 如果供电电源端中性线直接接地，却没有的保护地线引 出，那么可以确定使用单位是采用三相四线制的ＴＴ系统，其零线除 『１１蒋军成，王志荣．２００９年．工业特种设备安全ｆＭ】．机械工业出版社． ２］舒廉甫．２００９年．发电厂变电站过电压保护及接地设计［Ｍ】．中国电 了是工作零线，也能起到保护零线的作用。除了采用与ＴＮ系统相 『 同的检查方式外，为保证保护效果，还可以在供电电源箱里加上漏 力出版社．电保护装置。所谓漏电保护装置是指当电路中的漏电电流超过允许 『３１王福绵．２０００年．起重机械技术检验．学苑出版社． 作者简介：连海文（１９８５，８一），男，广东省汕头市，现职称：助理 值时，能够自动切断电源或报警的漏电保护装置，包括各类漏电断 路器、带漏电保护的插头（座）、漏电保护继电器、漏电火灾报警器、带 工程师，学历：本科，研究方向：机电类特种设备检验。 漏电保护功能的组合电器等。应该合理选用保护装置的容量，使金 属结构的接地电阻与漏电保护器动作电流的乘积应不大于５０Ｖ。其 具体计算过程如下：（１）首先测明负载侧的对地电阻值Ｒ（Ｑ）；（２）查 对漏电保护器动作电流１０（Ａ）；（３）计算动作电压值ｕ（ｖ）＝１０ｘＲ，Ｕ≤ ５０Ｖ为合格，否则需要采取措施降低接地电阻值。 如果确定使用单位的供电变压器中性点不接地，那明显属于ＩＴ 系统，其零线仅可作为工作零线使用。此时，应当检查其接地极的来 一９０一
