漏电保护器在起重机上的应用

2019.10 设备监理
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实 务
0 引言
为防止直接和间接接触导致的电击事故及因电气线路或电气设备接地故障引起的电气火灾和电气设备损坏事故，常在低压配电系统中装设漏电流保护器。

大多数起重机采用交流380V/220V 低压供电，根据GB/T 13955—2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》规定，当起重机电路发生绝缘损坏造成接地故障，其接地故障电流值小于过电流保护装置的动作电流值时，应安装漏电保护器。

目前，漏电保护器在起重机上得到了广泛的应用，但笔者在起重机监督检验和定期检验中发现，漏电保护器存在选型、接线等问题，这也是许多起重机检验人员知识点相对薄弱的环节。

因此，深入探讨起重机漏电保护器的选型和接线具有非常重要的意义。

1 漏电保护器的工作原理
漏电保护器可分为电流型和电压型两种，目前采用最多的是电流型漏电保护器。

除特别指明外，本文所称漏电保护器均专指电流型漏电保护器。

漏电保护器的组成除辅助电源和试验装置外，通常包括以下三个部分：检测元件（零序电流互感器）、中间环节（包括放大元件和比较元件）和执行机构（多为带有分励脱扣器的自动开关或交流接触器）。

某三相四线制供电系统的漏电保护原理如图1所示。

漏电保护器在起重机上的应用
梁有明
摘要：安装漏电保护器是起重机漏电防护的重要措施。

有效使用起重机漏电保护器需要正确理解漏电保护器的工作原理，熟悉起重机电源接地型式，正确完成漏电保护器的选型和接线。

本文将介绍漏电保护器在起重机上的使用方法和注意事项。

关键词：起重机 漏电保护器 应用
正常情况下，流过零序电流互感器TA 一次侧的三相线电流与中性线电流的矢量和为零，TA 二次侧无感应电
动势，漏电保护器不动作。

若被保护电路发生漏电或人体触电，由于漏电电流（也称剩余电流）的存在，通过TA 一次侧的三相线电流与中性线电流的矢量和不再为零，TA 二次侧产生感应电动势，漏电保护器动作，迅速切断供电电源，从而实现漏电保护。

2 起重机漏电保护器的选型和接线
起重机属于GB/T 13955—2017规定的“I 类移动式电气设备及手持式电动工具”，因此应优先选用额定剩余动作电流不大于30mA、无延时的漏电保护器。

起重机漏电保护器的相数、线数和接线要求与电源接地型式密切相关。

根据GB 14050—2008《系统接地的型式及安全技术要求》，起重机电源接地型式可分为IT 系统、TT 系统和TN 系统。

其中，TN 系统又可细分为TN-S 系统、TN-C 系统和TN-C-S 系统。

以下将分别介绍各种接地型式下起重机漏电保护器的选型和接线。

2.1 IT 系统漏电保护器的选型和接线
根据GB/T 13955—2017的规定，IT 接地型式的起重机可以针对外露的可接触不同电位的导电部分保护性安装漏电保护器。

对于IT 系统接地型式的起重机：（1）若起重机上无单相电气设备，可采用三相三线漏电保护器，三根相线接入漏电保护器输入侧；（2）若起重机上存在单相电气设备，应采用三相四线漏电保护器，相线和中性线全部接入漏电保护器输入侧。

2.2 TT 系统漏电保护器的选型和接线
采用TT 系统接地型式时，起重机金属结构往往通过大车车轮、轨道与大地连接，发生接地故障时，若要满足人体与起重机的接触电压不大于50V，则接地电阻必须非常小，这不仅耗资巨大，在有些场合也不可能做到。

因此在TT 系统中，必须加装漏电保护器切断起重机电源以保护相关人员。

这与GB/T 13955—2017的规定“TT 系统的电气线路或电气设备应装设漏电保护器作为防电击事故的保护措施”一致。

漏电保护器的接线方法同2.1中（1）和（2）。

虽然TSG Q 7015—2016《起重机械定期检验规则》删
图1
某三相四线制漏电保护器工作原理
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除了TSG Q 7015—2008中“起重机金属结构的接地电阻与漏电保护器动作电流的乘积不大于50V”的要求，但笔者认为，该要求仍可以作为选择漏电保护器额定动作电流的依据。

2.3 TN-S系统漏电保护器的选型和接线
TN-S接地型式的起重机，供电电源为三相五线制，应选用三相四线漏电保护器，接线方法同2.1中（1）和（2）。

2.4 TN-C系统漏电保护器的选型和接线
根据GB/T 13955—2017的规定，TN-C接地型式的起重机安装漏电保护器时，应根据电击防护措施的具体情况，将电气设备外露可接近导体独立接地，形成局部TT系统。

对于TN-C系统接地型式的起重机，供电电源中性线和保护接地线是合一的，应将TN-C系统改造为TN-C-S、TN-S系统或局部TT系统，在TN-C-S系统中，漏电保护器仅允许用于中性线和保护接地线分开部分的电路。

漏电保护器的接线方法同2.1中（1）和（2）。

3 使用漏电保护器的注意事项
起重机加装漏电保护器前，必须事先熟知漏电保护器的工作原理，严格按照使用说明书要求接线。

注意事项总结如下：
（1）从进入漏电保护器开始，任何时候中性线和保护接地线均应分开，保护接地线不能接入漏电保护器。

（2）起重机上无单相电气设备或单相电气设备采用隔离变压器单独供电时，可采用三相三线漏电保护器，若采用三相四线漏电保护器，保护器输入侧中性线接线柱应悬空。

需特别注意的是，如果漏电保护器内部接线图包含中性线，即使无单相电气设备，中性线也应接入保护器而不能悬空。

起重机上存在单相电气设备时，应采用三相四线漏电保护器，中性线应接入保护器。

保护器输出侧的中性线必须对地绝缘，否则会出现误动作。

（3）若起重机不同分支电路单独设置漏电保护器，则两漏电保护器输出侧中性线不能相连，相线不能相连；电气设备不能跨接两个漏电保护器的输出侧取电，否则均将造成两个漏电保护器同时误动作。

（4）漏电保护器之后的中性线不允许重复接地，否则发生接地故障时，部分漏电电流将通过中性线流回电源，漏电保护器将拒动作。

（5）装设漏电保护器和不装设漏电保护器的两台或多台起重机不能共用一个接地体，接地体距离也不能太近。

否则共用的接地体将为漏电电流提供返回电源的通路而导致漏电保护器形同虚设。

4 结束语
加装漏电保护器既是人体间接接触触电防护的重要措施，也是人体直接接触触电防护的有益补充。

正确选择与起重机电源接地型式相匹配的漏电保护器，按规范接线，是保证漏电保护器有效、可靠运行的基础。

参考文献
[1] 中国电力企业联合会. 剩余电流动作保护装置安装和运行: GB/T 13955—2017 [S]. 北京:中国标准出版社, 2018.
[2] 全国电气安全标准化技术委员会. 系统接地的型式及安全技术要求: GB 14050—2008[S]. 北京:中国标准出版社, 2009.
[3] 王恩文.错误接线导致起重机漏电保护器误跳闸[J].中国特种设备安全, 2007,22(10):49-51.
[4] 王松雷.起重机漏电保护器的检验[J].矿山机械, 2009,37(7):52-55.
[5] 蒋元栋, 洪伟, 阮一晖. TT系统起重机漏电保护器动作参数的选择[J]. 中国特种设备安全, 2014,30(1): 21-22.
作者简介：
梁有明，江苏省特种设备安全监督检验研究院（无锡分院），检验师，工程师。

中俄东线北段贯通 天然气保供又一新举措
10月23日，我国东北方向首条天然气进口通道——中俄东线天然气管道工程黑河至长岭段(简称中俄东线北段)全线贯通，同时也实现了与哈沈、秦沈等在役天然气管网的互联互通。

据了解，根据《中俄东线供气购销合同》约定，从2019年12月1日起，俄罗斯开始通过中俄天然气管道东线向中国供气，首期按每年50亿m3供气，此后供气量逐年增长，最终达到每年380亿m3，累计合同期30年，合同总供气量超过1万亿m3。

中俄东线北段将在12月1日按照1000万m3/日的接气能力组织进气投产。

正式接收俄气后，我国东北及京津冀地区将成为直接受益方，通过互联互通，在增加上述地区供气量的同时，可以进一步优化区域气源结构，形成多元供应渠道，这对于增强我国天然气保供能力和打赢蓝天保卫战具有重大意义。

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