内蒙古自治区特种设备检验院 内蒙古呼和浩特 010030
摘要：起重机械接地保护、线路绝缘和保护对其安全运行以及人员保护意义重大。起重机应以实际使用中的电源为基础，并且电压，电流和功率都比较高，所以很容易引发漏电情况，这对企业的正常生产经营，甚至是操作人员的安全都有一定的影响。因此，为确保企业生产作业的顺利进行，有必要采取有效的防护措施，定期进行接地检查，探索检查作业中的常见问题，并提出有效的解决方案。
关键词：起重机；接地检验；接地问题
引言：起重机械是典型的机电一体化产品，通过控制系统对起升和行走等机构电机或马达的协同控制，从而实现重物的升降和运输。低压供电系统是起重机械正常运行的动力源，而保证起重机械日常使用、维护和检查过程的用电安全，是设计、使用、检验和检测研究的重要课题。检规对起重机电气设备接地和线路绝缘做出了明确要求。然而，测量其接地电阻的首要任务是明确供电系统的接地保护形式，在实际检验和检测过程中发现，许多起重机的接线不符合国家规范，仅查看现场布线情况很难判别接地保护形式。
1 起重机接地的基本原理
只有在保证接地可靠性的情况下，才能保证保护装置自动切断故障电路。起重机的金属结构分为接地保护和接零保护，选用何种接地方式主要取决于供电电网。按照接地方式不同，三相低压配电系统分为TN、TT、IT等3种。TN系统的第一个字母T表示供电电源中性点直接接地，第二个字母N表示电气设备的外露可导电部分（可触及的金属外壳）与供电电源的接地直接连接。根据中性线N与保护接地线PE是否合并的组合情况，TN系统的型式又分为TN-S系统、TN-C系统和TN-C-S系统等3种情况。当金属外壳漏电时，短路电流经金属结构或接地线路回到电源中性点的接地极，构成闭合回路，从而使保护装置能可靠动作，切除故障电源。TT系统的第一个字母T表示供电电源的中性点直接接地，第二个字母T表示电气设备的金属外壳直接接地，与供电电源的中性点的接地相互独立。当金属外壳漏电时，短路电流经金属结构或接地线路回到接地极，构成闭合回路，从而使保护装置能可靠动作，切除故障电源。
2 检规对电气设备接地和线路绝缘的要求
2.1 接地电阻的要求
TSGQ7015－2016《起重机械定期检验规则》（以下简称为检规），为防止发生人员的间接触电事故，C8.9.2.2项对接地电阻有具体的规定：1）对于TN接地系统，PE线每一处重复接地的接地电阻不大于10Ω；2）对于TT接地系统，电气设备的外露可导电部分（电源保护接地线）的接地电阻不大于4Ω；3）对于IT接地系统，用电设备金属外壳（电源保护接地线）的接地电阻不大于4Ω[1]。由此可见，要准确测量和判断接地电阻是否符合要求，明确被测系统的接地保护形式是关键。
2.2 电气线路对地绝缘和线路保护的要求
为防止起重机的线路漏电造成人员触电事故，检规C8.10规定电气线路对地绝缘电阻应符合以下要求：1）额定电压不大于500V时，不小于1.0MΩ；防爆起重机不低于1.5MΩ；2）绝缘起重机用1000V兆欧表测量电气线路对地、吊钩与滑轮、起升机构与小车、小车架与大车的绝缘值，其均不低于1.0MΩ。此外，检规C8.3项要求所有外部线路均具有短路或接地引起的过电流保护功能。良好的线路对地绝缘和合理的线路保护对起重机电气安全防护至关重要。
3 起重机接地检验常见问题与措施
3.1 供电方式误判
基于具体实际情况，目前，四芯或五芯引入电缆是起重机接地检查中常用的电缆，三芯导电滑线电缆很容易使起重机检查人员误判供电方式，无法获得良好的起重机接地保护。大大提高起重机泄漏误差率。为了解决这个问题，企业需要更换各种五芯和四芯滑线，直接将起重机的金属结构与中性线保护线连接起来，以增加防漏装置的灵敏度，提高起重机运行的稳定性。
3.2 混合接地方式
只有遥控起重机可以采用多重接地方式和混合接地保护方式，普通起重机不能使用。因此，在起重机接地检查过程中可以参考有关法规《低压配电设计规范》（GB50054-2011）。在同一变压器的电源范围内，由于某些保护性接地方法和某些保护性接地方法不同，因此漏电率会增加。即使某些零连接设备没有漏电故障，也会增加110V危险电压的发生，并对工人的生命和安全构成极大的威胁。
3.3 保护连零与接地
当前的常用接地保护主要有两种，一种是保护性接零，另一种是保护性接地，在防止操作人员的带电现象和触电方面具有很好的效果。为了防止电气设备停电，在正常运行期间，将下部线路和带电金属部分连接起来，这称为接地保护[2]。这种保护方法更适用于中性点不接地配电系统。保护接零技术是将系统的保护线PE与金属导体连接，并将其连接到电源接地点。如果绝缘壳中发生单相短路，则人员必须及时切断设备的电源，并同时确保操作人员在其他操作中的生命安全。
3.4 线路保护
检规和GB6067.1－2010《起重机械安全规程第1部分：总则》（以下简称规程）对起重机的电气线路对地绝缘和线路保护做了明确要求。线路对地绝缘良好，可以防止人员间接触电和电气损坏电子元器件；而合理的线路保护既可防止人员间接触电，又能避免电气安全开关的失效。规程要求所有的线路都应具有短路或接地引起的过电流保护功能。通常采用熔断器和热继电器等元器件实现对电源的短路保护。现场检验发现，许多起重机采用隔离变压器将380V的交流动力电转变为安全电压，为其控制回路供电[3]。而隔离变压器的副边要求不能接地，一旦串联于该控制回路的线路发生故障触地，将造成诸如高度限位开关、大小车限位开关、联锁电气开关等电气安全开关失效，严重威胁起重机的安全运行。
3.5 重复接地电阻测量
如果保护性零线连接仅通过PE线和电源接地，将不会获得良好的结果。一个或多个接地设备可以通过PE导线接地，从而削弱泄漏设备接地的电压，并且PE导线可以减少电击的危险。它在降低速度，减少接地短路和壳体碰撞的持续时间方面具有某些优势，这称为起重机重复接地。企业常用的接地方法是TN-C系统，必须根据需要反复进行接地[4]。必须将PE导线与接地设备断开连接，以便在测量过程中执行测量。如果没有分开，很容易确保测量数据与每个接地电阻的实际重复接地不匹配。但是，在实际测量中无法完全拆除相应的PEN（PE）的情况下，对于钢结构工厂建筑物，通常将整个工厂建筑物的PE线与电力变压器的PE线连接在一起，或者将整个接地网络用于起重机。它可以表征工厂与工厂建筑物之间的接触电阻，同时在测量过程中要注意去除测量点上的油漆和铁锈。
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图1 起重机接地系统
结语：
总之，做好起重机接地检验，对于使用安全有重要意义。企业在生产经营中非常重视起重机的日常使用，必须对起重机进行日常检查，以达到减少起重机电气事故发生的目的。从检查的角度出发，检查人员必须全面了解地面防护的有关概念和要求，并按照日常工作规定进行起重机的检查工作，以提高起重机的检查质量。起重机的安全风险大大降低。
参考文献：
[1]黄强.起重机接地检验常见问题的探讨[J].科技创新导报，2020，17（11）：46-47.
[2]王义皓.起重机接地检验常见问题的探讨[J].工程技术研究，2019，4（23）：93-94.
[3]梁有明.起重机电源接地检验方法及常见问题分析[J].中国设备工程，2019（20）：110-111.
[4]朱鹏.起重机接地检验常见问题的探讨[J].中国特种设备安全，2018，34（05）：31-33+38.