起重機接地檢驗常見問題

丁 濤

（寧夏特種設備檢驗檢測院，寧夏銀川 750000）

0 引言

起重機通常在環境惡劣的條件下工作，因此對保護接地線路配置工作的要求較高。在起重機實際工作過程中，起重機的用電設備具有移動性，需要采用滑觸線、電纜的形式對導線進行保護，降低意外事故的發生風險。在起重機工作過程中，其外部連接保護導線需要進行專門設置，還要明確外界保護線的連接方式。

1 起重機接地的基本原理

將起重機的電氣設備進行接地處理，主要是為使電氣設備處于正常狀態時，不帶電的金屬外殼與起重機的整體金屬結構進行連接。只有在保證接地可靠性的情況下，才能保證保護裝置自動切斷故障電路。起重機的金屬結構分為接地保護和接零保護，選用何種接地方式主要取決于供電電網。按照接地方式不同，三相低壓配電系統分為TN、TT、IT 等3 種。

TN 系統的第一個字母T 表示供電電源中性點直接接地，第二個字母N 表示電氣設備的外露可導電部分（可觸及的金屬外殼）與供電電源的接地直接連接（圖1）。根據中性線N 與保護接地線PE 是否合并的組合情況，TN 系統的型式又分為TN-S 系統、TN-C 系統和TN-C-S 系統等3 種情況。當金屬外殼漏電時，短路電流經金屬結構或接地線路回到電源中性點的接地極，構成閉合回路，從而使保護裝置能可靠動作，切除故障電源。

圖1 TN 系統

圖2 TT 系統

TT 系統的第一個字母T 表示供電電源的中性點直接接地，第二個字母T 表示電氣設備的金屬外殼直接接地，與供電電源的中性點的接地相互獨立（圖2）。當金屬外殼漏電時，短路電流經金屬結構或接地線路回到接地極，構成閉合回路，從而使保護裝置能可靠動作，切除故障電源。

IT 系統的電源端的帶電部分不接地或者有一點通過阻抗接地，電氣裝置的外露可導電部分直接接地。為盡可能在短時間內發現并且消除相導體與外露可導電部分之間的第一次故障，系統中必須裝設能夠發出聲音或者光信號的絕緣監視裝置。針對第二次接地故障才會自動切斷供電的保護裝置，其保護條件主要取決于電氣裝置的外露可導電部分的接地方式。

2 起重機接地的檢驗方法

起重機的供電一般都屬于低壓供電系統，檢驗接地時首先要確定接地系統，其次是確定接地端子供電電源的保護接地線是否連接可靠，金屬結構之間的連接、金屬結構與導線之間的連接電阻是否在標準范圍之內（＜0.1 Ω），最后還應該測量各種系統要求的接地電阻值，判斷其是否在規定范圍內。TN 系統的PE線重復接地電阻不大于10 Ω，TT 和IT 系統的電氣設備外漏可導電部分的接地電阻不大于4 Ω。

目前相當一部分起重機采用滑觸線供電（圖3）。金屬機構與電源的接地滑觸線做接地連接的同時，起重機的軌道也應當接到電源的保護接地線上，采用車輪與軌道的接觸作接地連接（車輪與大車軌道間之間的接觸電阻應控制在0.1 Ω 以下），以提高接地的可靠性，但是二者之間不能相互替代。連接到起重機的金屬結構上，保護接地線需要接到大車軌道上，而大車軌道導軌之間的接頭要進行跨接，為保證跨接的緊密性，跨接線可以采用扁鋼以及原鋼筋。在具體檢驗過程中，主要是詳細檢驗大車軌道接頭處有沒有跨接線，跨接線有沒有出現開焊、斷裂現象，以及車輪與軌道之間的接觸電阻。跨接線的形式主要包括扁形、圓筋鋼等，并且預留一定的彎度，防止變形。還要檢查跨接線是否開焊和斷裂，保證扁鐵焊接的長度至少是寬度的2 倍圓鋼焊接長度至少是其直接的6 倍。

圖3 滑觸線供電

若起重機采用4 芯或者5 芯電纜（或安全滑觸線）進行供電，供電電源的保護接地線PE 應直接與起重機電氣設備接線端子、金屬結構進行連接，可以不要求軌道的接頭必須進行跨接，對車輪與大車軌道之間的接觸電阻也不做要求，此時應從地面總電源開關的配電箱中引出電源的保護接地線PE 或者采用房屋接地金屬與大車的軌道連接，以提高接地的可靠性。這種工作模式在具體檢驗過程中，要先目測起重機的實際接線情況，確保保護接地線PE 能夠直接與起重機的金屬結構進行連接。

3 起重機檢驗中的常見問題及解決方法

3.1 接地方式混用

起重機接地方式規定：在同一臺變壓器的供電范圍之內，起重機不允許出現多種接地方式混用的情況。否則會導致當接地設備漏電時，其他所有接零設備即使沒有發生漏電現象，也會在其他金屬外殼上出現非安全電壓，增加人體觸電風險。因此在實際起重機接地檢驗過程中，要選用合適接地方式，并且決定起重機接地方式后，不能夠隨意改變。

3.2 接地型式的確定

起重機的接地型式會受到變壓器的影響，因此在實際起重機接地工作中，首先應當明確變壓器的類型，進而確定接地型式。經過實際經驗總結發現，若配電箱或者配電柜是三相五線制，一定是TN-S 系統；若配電箱或者配電柜是三相三線制，則一定是IT 系統。如果是三相三線制，可能是IT 系統，也可能是TT 系統，需要進一步判斷，才能確定系統的類型。當斷路器的漏電保護開關采用逐級或者末端的方式，則該系統是TT 系統；當PEN 線需要在總配電柜或者配電箱中進行重復接地，且用電設備的外露導線部分需要與PEN 線連接，進行重復接地工作，該系統是TN-C 系統的可能性較大。當配電箱或者配電柜是四線進五線出，則該系統是TN-C-S 的可能性較大。

3.3 供電方式判斷錯誤

不斷總結經驗發現，在實際檢驗過程中，許多起重機設備的進線端與導線滑線部分不統一。例如，起重設備的進線端是4 芯或者5 芯時，起重機的導線滑線部分只有3 芯，許多檢驗人員檢驗過程中會認為該起重機的供電方式與三相供電方式相符合，進而導致對供電方式判斷錯誤，一旦對起重機的供電方式判斷錯誤，會導致起重機沒有可靠的接地保護設備。因此，為避免發生漏電傷害事故，企業首先要更換4 芯或者5 芯的電纜，從而保證作為零線保護的一項可以直接與起重機的金屬結構進行連接，作為保護找零措施。

4 結束語

對起重機進行接地檢驗時，應首先查看供電線路，從而判斷供電電源接地系統的型式是TN 系統、TT 系統還是IT 系統。進而才能夠檢驗接地連接與接地型式是否符合安全要求，最后檢驗接地電阻值，保證其符合相應接地型式的阻值要求。起重機的接地檢驗工作關系到起重機的安全運行，起重機作為現代工程施工常用的機械設備，其安全性影響施工人員的生命安全，檢驗人員在具體檢驗過程中應慎之又慎。