古洪杰
[摘要]電梯是載人載物的垂直交通工具,所以必須將安全運行放在首位。為了避免維修人員、使用人員及維護保養人員觸電事故的發生,本文對電梯的接地方式及檢驗方法進行了探討,為相關人員提供了參考資料。
[關鍵詞]電梯,接地,檢驗方法
1.引言
對電梯的電氣裝置和線路必須采取安全保護措施,以防止發生人員觸電和設備損毀事故[1],GB7588-2009《電梯制造與安裝安全規范》規定[2],電梯應采取直接觸電防護和間接觸電防護兩種電氣安全保護措施。因此,必須要按照相關法律法規和安全規范,做好設備的接地。
電梯設備需要接地的主要目的有三個:一是安全保護;二是抑制外部干擾;三是電子設備的工作要求。
2.接地系統的分類及電梯接地的要求
2.1接地系統的分類
接地系統分為IT、TT、TN三種,其中TN系統又分為TN-S、TN-C-S、TN-C。
TN、TT和IT這三種接地系統文字符號的含義如下 :
第一個字母說明電源的帶電導體與大地的關系,也即如何處理系統接地。T表示電源的一點(通常是中性線上的一點)與大地直接連接。I表示電源與大地隔離或電源的一點經高阻抗(例如1000Ω)與大地連接。
第二個字母說明電氣裝置的外露導電部分與大地的關系,也即如何處理保護接地。T表示外露導電部分直接接大地,它與電源的接地無聯系。N表示外露導電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。
接地是防止發生人員間接觸電事故發生的有效措施。間接觸電是指人接觸正常情況時不帶電而故障時帶電的電氣設備外露可導電部分,如金屬外殼、金屬線管、線槽等發生的觸電。在電源中性點直接接地的供電系統中,防止間接觸電最常用的防護措施是將故障時可能帶電的電氣設備外露可導電部分與供電變壓器中性點之間的電氣連接和相線形成故障回路,在故障電流達到一定值時,使串在回路中的保護裝置動作切斷故障電源,達到防止發生間接觸電的保護目的。
外露可導電部分與變壓器中性點的電氣連接一般有兩種,一種是通過大地,稱為接地,一種是直接由金屬導線連接,一般稱為接零。我國城鎮的供電一般都是TN系統。
TN-S系統即三相五線制,由三根相線、一根中性線(N)和一根保護線(PE)組成。電氣設備外露可導電部分與PE線相連。由于PE線是專用保護線,正常運行時PE線沒有電流,而且在用電設備之前也不可能誤安裝可使其斷開的裝置,所以安全保護性能較好。
TN-C系統即常見的三相四線制,由三根相線和一根PEN線組成。PEN線實際是將N線和PE線合二為一,一般在保護要求不高的場所可以采用TN-C系統,將電氣設備外露可導電部分與PEN線相連,當發生設備外露可導電部分帶電時,電流從PEN線回到變壓器中性點,構成故障回路。但PEN線在系統三相不平衡和只有單相用電器工作時,會有電流通過,并對地呈現一定的電壓,該電壓會反饋到正常運行的接PEN線的設備外露可導電部分。
TN-C-S系統是上述兩者的混合系統。由于我國供電大部分是TN-C系統,而且供電是區域性的。單為一兩臺電梯再加一根PE線比較困難時,可以采用TN-C-S系統。
2.2電梯接地的要求
TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯》規定[3]:
(1)供電電源自進入機房或者機器設備間起,中性線(N)與保護線(PE)應當始終分開。
(2)所有電氣設備及線管、線槽的外露可以導電部分應當與保護線(PE)可靠連接。
由TSG T7001-2009的規定可知,電梯的電源可采用TN-S或TN-C-S系統。電梯的接地要優先使用TN-S系統。但是當采用TN-C-S系統時,在系統進入機房后,在總開關箱處將PEN線分成N線和PE線。N線供電電梯的單相用電設備用,PE線連接所有電氣設備的外露可導電部分。
在采用TN-S或TN-C-S系統時,為了增加保護的可靠性,還應進行重復接地,而且要求接地線的接地電阻不大于10Ω。在采用TN-C-S系統時,還必須確認在機房以外的PEN線上沒有裝設可能斷開PEN線的電氣裝置。
PE線只是在電氣設備發生絕緣損壞、搭殼等故障時,提供一個阻抗較小的故障回路,要切斷故障電源還必須靠自動切斷裝置。一般是利用電路的短路保護裝置,即熔斷器或自動空氣斷路器,在故障電流的作用下切斷故障電源。
PE線應采用黃綠雙色線,將各電氣設備的金屬外殼或電線的金屬槽管直接與PE總接線柱連接,不能串接。在電流變壓器與機房距離較遠時(一般超過50m)應增加重復接地,重復接地電阻應不大于10Ω。
2.3電梯接地的檢驗方法
(1)供電電源自進入機房或者機器設備間起,中性線(N)與保護線(PE)應當始終分開的檢驗方法:將主電源斷開,在進線端斷開零線,用萬用表檢查零線和地線之間是否連通[4]。
(2)接地電阻的檢驗方法:用多功能鉗形表的電阻檔測量設備的金屬外殼、金屬槽管與PE總線柱是否導通;用接地電阻測試儀測量接地電阻值。
3.總結
本文筆者詳細闡述了電源接地系統的分類,以及電梯電源所采用的接地系統類型。在分清了電梯所采用的接地系統后,進行接地電阻的測試。這將為電梯檢驗人員提供寶貴的參考資料。
4.參考文獻
[1]毛懷新.電梯與自動扶梯技術檢驗[M].北京:學苑出版社,2001.3。
[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB7588-2009電梯制造與安裝安全規范[S].北京:中國標準出版社,2011.1。
[3]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. 電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯[S].北京:新華出版社,2010.2。
[4]魏孔平,朱蓉.電梯技術[M].北京:化學工業出版社,2006.6。