有关电梯、起重机械的接地系统探究

有关电梯、起重机械的接地系统探究
发布时间：2021-06-30T08:21:45.002Z 来源：《新型城镇化》2021年6期作者：孙乐波[导读] 一旦出现接地错误、接地系统混乱等问题，则会给电梯与起重机械的使用埋下安全隐患。

江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院江苏张家港 215600摘要：电梯与起重机械被广泛用于生活中的各个领域，尤其是采用计算机系统控制后，电梯、起重机械的接地系统也更加复杂。

本文首先分析了不同系统的接地方式，然后探讨了起重机金属结构接地的检验方法。

关键词：电梯；起重机械；接地系统
接地系统是电梯、起重机械重要的安全防护措施，更是设备正常运行、人身安全的重要保障。

一旦出现接地错误、接地系统混乱等问题，则会给电梯与起重机械的使用埋下安全隐患。

1.电梯与起重机械的接地方式分析1.1防雷接地系统
主要作用是引泄雷电的能力，为设备的运行安全提供保障。

防雷接地系统属于电气设计与安装范畴，随着不断的应用实践而持续优化。

电梯与起重机械的结构层次相对特殊，因此应该二者与建筑物的防雷体系相互联系，共同探讨。

相关规范标准指出：电梯导轨能够构成雷电流通路的金属装置。

电梯与起重机械采用等电位联结的接地保护措施后，能够显著提升建筑物的防雷击能力，同时对裸露在外的建筑物的观光电梯也具有重要的防护作用。

实际操作中，各个接地往往采用的是共用接地装置，接地电阻≤ 1Ω。

接地线为通芯电线，截面积≥ 16mm2，接地线的首端连接楼宇配电室的 PE 线，还能和电梯、起重机械的电源电缆进行同路敷设，接地线的尾端连接电梯机房的辅助等电位板。

1.2TN-S 系统接地
这种系统也叫做保护接地系统，指的是电网的中性线 N 自始至终都和保护线 PE 分开，然后把电气设备的外壳与金属结构连同保护线相互连接在一起。

一旦某相带电的部分触碰到设备外壳，并导致这一相对地短路，与正常工作的电流相比，短路电流会超出若干倍，让线路上的保护装置迅速启动，切断故障电源，以免造成触电事故。

即使是在三相电不平衡的情况下，当 N 线上产生电流时，因 N 线与 PE 线是相互分开的，因此 PE 线并不会出现电流，可以防止不平衡电流造成的设备麻电问题。

1.3TN-C 系统接地
这种供电方式的应用非常广泛，TN-C 系统会让 PE 线、N 线合二为一，共同起到保护电路的作用。

TN-C 系统的保护线路会直接与电气控制设备的金属外壳相互连接，一旦金属外壳与保护电路相互接触，PEN 线便会形成一个回路。

此时，系统内部会出现巨大的回路电流，电路上的保护设施会立即启动，切断故障电源。

TN-C 系统接地是一种保护接零，因此技术人员务必要保证保护装置的安全性。

一旦TN-C 系统的中性点出现偏移，PEN 线便有很大的几率出现电流，这种情况下应立刻开启电路保护设备，维持三相负荷平衡，有效解决接地系统的电路问题。

1.4TN-C-S 系统接地
在电气设备与变压器距离较远时，可采用这种接地方式构建电路，以解决距离上的问题，同时还能在高强度压力下科学的应用电路，利用短路保护装置实现对系统的保护。

TN-C-S 系统对安全性的要求极高，因此在具体实践中，需要严格监控零线、配电箱的接电情况，通过设置电路来保证零线的正常工作，并起到保护电路的作用。

技术人员需要把保护零线与设备接地柱相互连接，让 TN-C-S 系统起到保护作用。

该系统同时拥有 TN-C、TN-S 两个系统接地方式的优势，很大程度上弥补了保护接零的缺陷，能够有效降低短路发生的概率，还能提高TN-C-S 系统在电梯、起重机械中的适应性。

1.5TT 系统接地
该系统指的是变压器的中性点直接接地，设备的金属外壳和 TT 系统接地无关的独立接地体相互连接。

在出现漏电事故的情况下，经过人体的电流（Im）只是很小一部分，大部分电流会经保护接地极进入大地。

保护接地极的电阻越小，经过人体电流也就越小。

起重机械中， RD 与 RO 均≤ 4Ψ。

在电气设备丧失绝缘功能，相线碰壳时，故障电流I 的计算公式如下：
（A）漏电设备的电压 UD=ID
RD=27.5×4=110（V）
因此，如果电流是 27.5A，则不会启动短路装置，漏电设备会始终存在 110V 的电压。

因此，除非电梯和起重机械中无法采取其他接地保护措施，否则并不推荐TT 系统接地。

2.起重机械金属结构的接地检验
金属结构的接地情况有两种：①在不将金属结构作为接地干线的情况下，电气设备运行正常时，如果导电部分外露，但没有带电，应和供电电源的保护接地线进行连接。

②在将金属结构作为接地干线的情况下，应保证金属结构和供电电源保护接地线之间的连接足够可靠。

相关规范中明确指出：交流供电起重机的电源应采用三相供电方
式，即 3Ф ＋ PE，同时 PE 线要和金属结构 / 电气设备相互连接。

通过判断系统的接地方式来检验起重机金属结构的接地情况，第一步判断电源系统的中性点有无接地，如果有，则说明是TN 系统或者TT 系统，如果没有，或者是通过抗阻的方式来接地，则说明是 IT 系统。

第二步，检查电源系统、设备暴露在外的导电部分的接地是否是彼此独立的。

也可以使用万用表测量二者接地线之间的连通性，如果二者有直接的电气连接，则说明是TN 系统，如果没有，则属于TT 系统。

相关规程明确规定，保护接零系统中，起重机械重复接地的接地电阻不应超过 10Ω。

保护接零系统中，接地电阻不应超过 4Ω。

在使用TN 接地系统的情况下，零线重复接地各处的接地电阻不应超过10Ω。

此处的“零线”，指的是 PEN 线或者 PE 线。

架空线路的干线与分支线终端、沿线的每 1000m 位置，零线都应该重复接地。

电缆、架空线引入车间，零线应该重复接地。

所以，当存在不止一处零线重复接地时，很难测量全部的接地电阻，所以在零线进入车间前或者零线在车间配电屏、在起重机地面的总电源开关位置时，就应该重复接地。

结束语
综上所述，笔者结合自身工作经验，分析了电梯与起重机械的接地方式。

接地系统与用电安全密切相关，日常工作中，应该重视接地系统的维护，提前采取措施，防范重大触电事故的发生，保证电梯、起重机械的安全运行。

参考文献
[1]刘涛 , 井德强 , 王刚 , 等 . 起重机械的接地保护形式判别及线路保护[J]. 起重运输机械,2020(19):90-95.
[2]陈增江 , 薛会荣 , 王欣 , 等 . 起重机械高压供电系统接地方式及单相接地选线分析[J]. 起重运输机械,2021(4):47-50.
[3]陈旭亮 , 顾冬晓 , 蒋敏伟 , 等 . 电梯接地问题及检验方法的分析与探讨[J]. 科学与信息化,2020(16):95,97.。