关于起重机接地形式的现场检验

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接到保护线上,与供电系统的接地点相连。又分为 TN—C系统、TN—S系统和TN—C—S系统等3类。
(1)TN—C系统 中性线(N线)与保护线 (PE线)合并为PEN线(称为保护中性线),兼有 保护线与中性线的功能。当发生接地故障时,故障
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电流大,可通过断路器或熔断器迅速切断电源,保 证安全。但有单相负荷或三相不平衡负荷及有谐波 电流的线路中,PEN线有电流,其压降加在电气设 备的金属外壳和线路金属套管上,尤其是PEN断 线或虚接及单相短路时,将呈现相当高的对地故障 电压,致使事故范围扩大。

Ud=IdRd=百I瓦td巩
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Ud 2苗知×147=105 V
式中:Rd为重复接地电阻值取为10 Q,Ro为工作 接地电阻值取4 Q。此时设备外壳对地电压仍然是 危险电压。事实上,相线与PEN线回路一旦发生 单相接地时,接地电压要比最大理论值的上限值小 得多。
实际计算数据表明,起重机做了重复接地后当
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《起重运输机械》 2006(61
万方数据
关于起重机接地形式的现场检验
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
程红星, 陈珍春 深圳市特种设备安全检测研究院
起重运输机械 HOISTING AND CONVEYING MACHINERY 2006(6)
参考文献(2条) 1.GB 14050-1993.系统接地的形式及安全技术要求 2.GB 50054-1995.低压配电设计规范
用电设备和供电系统单独接地,在接地极上无 电气联系不会发生线路接地故障时对地电压的蔓延 问题,但是短路电流小,发生短路时不足以使保护 装置动作,容易造成电击事故。
2 TN—C系统中PEN线的作用
由于PEN线的实质是发生单相短路时,借助 PEN线形成相线与PEN线短路,产生足够大的短 路电流,使线路上的保护装置迅速动作切除故障电 源。而单相短路电流是由相线与PEN线回路阻抗 决定的。一般情况下,PEN线导电能力不应低于相 线导电能力的50%,即相当于PEN线阻抗不应高
起重机供电电源一般为中性点直接接地的系 统,而三相四线制供电系统是目前广泛使用的系 统。检验现场不是单纯的测量接地电阻值在4 Q或 10 Q以内就合格的问题,而是需要澄清和区分TN 系统和TT系统后方能实施检验。
1 TN系统和TI'系统各自的特点
1.1 1N系统 在TN系统中,所有电气设备的外露导电部分
综上所述,起重机的接地形式应优先选用TN —s系统,即将PE线引至电箱的外壳,且N线与
PE线始终分开,此时在起重机接地最不利的点上, 测量其重复接地电阻值不大于10 Q即可。其次选 用TN—C—S系统,由于起重机处于系统线路的末 端,易实现。现场确实很难测量时(不能完全断开 PE线时)可考虑测量其与地的接触电阻小于0.5 Q。若现场很难实现TN—S系统即重复接地电阻值 不能满足要求则选用rI’I'系统,在保护回路中串接 快速切断故障电流的漏电保护装置,这样不仅确保 人身和设备的安全,省去了相线与PEN线回路阻 抗校验的麻烦,还大大提高了检验效率。
事实上,在GB50054--1995《低压配电设计规 范》、GBl4050---1993《系统接地的形式及安全技术 要求》都规定了如'IN系统、rI'I'系统、rI’系统、 PE线、PEN线、N线等低压系统接地名词术语: 未再提及接零保护、接地保护、零线、三相五线制
《起重运输机械》 2006(6)
等术语。然而,长期以来由接零保护、接地保护等 概念不清的术语导致了起重机接地形式的现场混 乱。
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PEN线对地电压升高到Uo=i{o_u,导致与采 n.d.r』L0
用TN系统保护设备接触的人都有触电危险。
5现场检验方法
首先应判定现场是采用TN系统还是Tr系统, 通常厂矿企业的总配电柜中容易识别,不需找供电 变压器来确认。具体方法是:从总配电柜的进线端 容易识别TN—S系统。如果断路器采用逐级或末 端采用漏电保护型开关时,用电设备肯定采用rI'I' 供电系统,采用TN—C系统时,PEN线需在配电 柜作重复接地,用电设备外漏导电部分应接上PEN 线,并应作重复接地。然后来确定是测量接地电阻 值或者重复接地电阻值。现在使用的日本产4141 型接地电阻测试仪非常快捷方便,不需打接地桩、 拉线等工作,只需提供220V的电源即可。经现场 多次比对试验,误差在允许范围内。缺点是整个供 电系统逐级带有漏电保护的功能时无法测试。
某铝电解企业现有180 kA中心下料预焙阳极 电解槽520台,设计原铝产量为24万t,4栋电解 厂房共配置24台电解多功能联合机组,其行走轨 道(QUl00)主要用来承载联合机组电解日常生产 作业的正常运行,是电解厂房最关键的设施之一。 由于当时可供选择的技术有限,经过15年的使用, 加上诸多其他因素的影响,轨道性能和技术状况出 现了严重劣化,致使电解多功能联合机组行走时产 生剧烈震动。2003年该公司对电解厂房8 000 m轨 道进行更新改造,全程采用无缝轨道铺设技术,并 每隔60 m左右预留一伸缩缝接头,接头采用L形 结构(见图1),改造后经检测各项技术指标符合 国家标准规范,且起重机运行平稳,达到了预期效 果。但2005年7月出现多处接头踏面压溃,且1 处伸缩接头断裂现象,给生产带来极大的影响。
4 TN系统与’IT系统保护混用造成的后果
同一供电系统中不允许一部分设备采用TN系 统保护,而另一部分设备采用Tr系统保护。当采 用TT系统保护的设备发生碰壳接地短路时,短路 电流很小,不足以切断该线路保护装置,故障电流 将长时间存在。此时设备外壳的电压会高于采用 Tr系统时发生碰壳短路时的电压降(电阻并联的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ缘故)。除了接触该设备的人会发生触电事故外,
关于起重机接地形式的现场检验
深圳市特种设备安全检测研究院程红星陈珍春
摘要:由于对低压电力网接地形式理解上的异议,长时间以来在起重机接地的检验中把握尺度不同,作
为起重机械现场检验的重要项目,检验结论必须严谨准确、果断周细。
关键词:起重机;接地形式;现场检验
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of low voltage power network,there have been the different start—
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一68一
图1轨道接头结构示意图 1.压板2.伸缩缝3.轨道4.垫板
l断裂原因分析
(1)接头踏面压溃原因分析 2处接头中间部分的轨道全采用无缝轨道连接 技术,但在接头处所处的轨道长短不一,需将一段 长轨道截断后再加工成L形接头。当初截断轨道的 方法是采用火焰气割法,然后将气割面刨平,最后 将端头加工成L形。因轨道端头踏面受高温热源影 响,组织发生了变化,踏面原有的淬火层受到了退
IEC(国际电工委员会)规定了低压电力网的 3类接地形式:TN系统、,I'I'系统和rr系统。前2 类属于中性点直接接地的低压供电系统,而第3类 属于中性点非直接接地的低压供电系统。
Ⅱ系统(rI'系统多用于煤矿、电厂等,在一 般工业厂房中应用较少,希望尽量减少停电的系 统,且要考虑过电压保护和绝缘监视措施)的接地 形式容易确认,易实施检验,不再赘述。
相线与PEN线回路单相接地时设备外壳对地电压
已大大降低,但此时的故障电压仍未达到安全电压 以下,仍需对相线与PEN线回路的阻抗进行校验。 同时GB50054--1995《低压配电设计规范》中 4.4.7条与GBl4050--1993《系统接地的形式及安 全技术要求》中4.1.1条都规定末端固定电气设备 故障应在5 s钟内,切断故障电流,即熔断器或自 动空气断路器动作。
是供电变压器中性点接地电阻与低压供电系统PEN (PE)线所有重复接地点接地电阻的并联值。这个 数据不能说明任何问题。
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(3)对钢结构厂房而言,通常整个厂房的PE 线和供电变压器的PE线连在一起,若再要求起重 机接供电变压器的PE线不合理,笔者认为可考虑 测量起重机与厂房的接触电阻。此时测得起重机金 属结构与钢结构之间的接触电阻小于0.5 Q,可认 为是安全的,测量点应除锈或油漆。
(4)因为'IN—C系统中PEN线兼有中性线的 作用,经常通有工作电流,故存在一定的电压,特 别是单相负载多或三相不平衡负荷及有谐波电流的 线路中,此电压相当高,若PEN线一旦断线或虚 接,将造成严重的后果,且要快速查出PEN线有 无断线或虚接,有相当的难度。
(5)GB7588--1995《电梯制造与安装安全规 范》中规定:“零线和接地应始终分开”,由于“零 线”和“地线”的称呼容易产生混淆,造成长时间 对此要求理解不一,造成起重机现场接地形式混 乱。
(2)TN—S系统中性线与保护线分开,具有 TN—C系统的优点,适用于数据处理,敏感性电子 设备的供电,可用于爆炸危险环境中。但造价高, 在解决单相短路引起的电压升高和对地故障电压的 蔓延问题上有局限性。
(3)TN—C—S系统兼有前2种的优点,造 价较低,在线路末端采用TN—S系统,保证设备 的安全性,但PEN线分开为中性线和保护线后不 能再合并。 1.2。IT系统
6现场检验应注意问题
(1)不能准确掌握起重机总电源开关至供电变
压器间的距离,包括PEN(PE)线、相线的截面、
变压器的容量等数据,无法校验。 (2)多台起重机分布在车间多跨,并有多台其
他用电设备时,重复接地电阻值的测量有相当的难 度,测量时若不能把相关的PEN(PE)线全部拆
除(拆总PEN(PE)线有难度时)测到的数据将
I瑚vide accurate conclu-
siom鹅an important item d 8ite—check for crane.
IC_eywonls:crane;e棚恤form;site—check
为确保起重机械使用过程中人员及设备安全, 根据国家质量监督检验检疫总局颁发的《起重机械 监督检验规程》的规定和要求,进行起重机的监督 检验时,需对其接地装置和效果进行现场检验,这 就要求现场检验人员具备一定的电气知识,并能够 根据现场检验及测量结果做出分析与判断。
参考文献 1 GB50054--1995低压配电设计规范 2 GBl4050"-1993系统接地的形式及安全技术要求
作 者:程红星 地 址:深圳市罗湖区红岗路1032号特检大厦 邮 编:518029 收稿日期:2005—11—25
电解铝加料起重机轨道伸缩接头断裂的原因
中铝青海分公司第一电解厂 肖述兵
3 Tr系统中PE线的作用
经过计算,即使起重机的接地电阻满足小于4 Q的条件,此时故障电流不足以切断短路保护装 置,致使外露可导电部分长期带有近10 V的电压, 故为了保护设备和人身安全,,I’I’系统接地时起重 机应采用漏电电流动作保护装置,漏电保护电流动 作值宜选用30 mA。此时测得的接地电阻值与漏电 保护电流动作值的乘积不大于50 V,同时需测试 漏电保护装置的接线及试验按钮可靠有效才能确保 安全。
《起重运输机械》 2006(6)
万方数据
于相线阻抗的2倍,则有接地故障时PEN线上电 压降为
Ud=云笔肚磊菇瞻147 V
可见设备外壳对地电压在单相短路时,仅靠接
PEN线还是很危险的。需对PEN线作重复接地,
此时PEN线对地电压重新分布,接PEN线设备的 对地电压即接地电流,d通过接地电阻Rd的压降为
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