张荆莹
(天津市特种设备监督检验技术研究院,天津 300192)
起重机在运行期间,电击是危害性最大的电气伤害,电击防护措施的实施可以被视为维护起重机运转安全性的重要基础内容。起重机结构与功能的规划、生产、应用以及检修等环节均与保护接地相关联。在保护接地系统的协助下,电力事故隐患发生率显著降低。起重机运行期间产生的电流顺利的被导入大地内。因此,相关人员只有在对起重机保护接地构成成分认识的基础上,才能使起重机保护接地检验检测工作的运行效率有所保障。
在对保护接地措施解析的过程中,起重机械自体体积庞大,在位置不断发生变化的过程中电流被源源不断的输送,其内小型设备种类繁杂。结合起重机自体特征与TFC有关规范,起重机械保护接地系统大体上是由保护接地电路、防护电器设置、外部接地连接3部分构成的。
这与起重机用电设备的移动性相关联,保护导线一定要应用电缆、集电导线或滑触线等方法,保护导线配置难度相应增加,极易产生接触不良与断路等问题。为了有效处理上述问题,可以采用如下防护措施:①电缆安装牵引绳;②使用复式集电器;③采用连贯性监管等。在巡检过程中,应加大对PE线、PEN线、接地线与等电位联结系统连贯性检测力度。国内起重机械行业运行期间,保护导线与中性线交叉应用的问题是极为常见的,其可能引起剩余电流装置(RCD)连续震动而减缩寿命,特殊情况下使保护导线断开(例如安设四极开关)致使接地故障防护措施功能丧失。故此在电气检验过程中应格外注意维持保护导线与中性线两者的独立性,切忌将保护导线当做中性线应用。同时在日常检验中,若出现测量环节应将主电源切断,在进线位置切断N线,应用万用表检测N线与PE线间是否连通。
在实践中盲目选用大容量空开、铁丝将熔断丝取而代之等现象是极为常见的。那么为了提高起重机保护接地系统检验检测效率,在检测期间应对照技术文件进行认真查对,尤其关注RCD的配置问题。对于TN系统而言,在有接地故障出现时,故障位置可能会有电弧性短路问题衍生出来,接地故障电流数值相对较小,无法使断路器或熔断器运作,此时火灾等紧急危险情况出现概率就会相应增加。在TT(如图1所示)、IT系统内,RCD通常是接地故障防护中关键性的防护器件。故此,有关标准中规定(如JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》对塔式起重机的规定)电气回路内务必安设RCD。在巡检中,应规定起重机在条件许可的情况下加装RCD。但是在技术、操作规范性等多种现实因素的干扰下,RCD型号选择出现偏差、短接、功能丧失等情况也是极为常见的,因此在检验过程中应参照GR/T 16895.23-2005对RCD运行的有效性进行检验。
图1 TT系统
普通起重机械会把单独安设的保护导线牵引到馈电位置,于馈电位置按照供电系统接地方式的差异性,决定保护导线和配电系统YF线、YFN线,还是和保护接地极相连接。流动式起重机经常采用车载电源的供电方式,它的接地故障防护具体是把保护电路、外露可导电部分与外部可导电部分统一连接至车上的保护接地端子。在流动式起重机与外部引入电源连通以后,应安设独立式的保护导线和外部保护导线相连接。具体以TFC理念为指导思想,保护接地等同于等电位联结方法,实质上就是将大地电位设置为参考电位,在地球表面采用等电位联结方法,如果有完善性的等电位联结,很小接地极接地电阻阻值的实用价值就会被忽视。但是已经被优化的等电位联结,将会在运行期间产生极低的接地极接地电阻阻值,故此,在起重机械的接地故障防护中最好采用电位联结方式。
2.1.1 保护导线和连接点
保护导线应采用黄/绿双色组合的方式对全长进行标注。每一保护导线连接点均应有标记,具体是应用GR/T5465·2中50/9符号。保护导线铜导线截面积的最小值应满足相关规范。在应用非铜质导线的场地中,应对其单位长度电阻值进行严格管理,应低于铜导线单位长度电阻的允许值域,并且其截面积应大于16mm2。目测、审核资料是对其常采用的检验方法,有必要的情况下应对其截面积进行检测。
2.1.2 接地的连续性
起重机自体的金属结构应和供电线路的地线滑触器紧密衔接。司机室和起重机自体接地点间务必应用双接地线连接,起重机全部电气设备的金属外壳,金属导线管、金属支架及金属线槽等都应牢靠接地,最好应用专门创设的保护导线,维持电气接地的安稳性。保护导线(PE)与中性线(N)分别应用一条单独式的集电导线、滑触线或滑环。最好应用复式集电器、连续性监控等多样对策,维护应用滑动触头的保护导线电路的连续性集电器为滑动触头型,同时避免电缆在运行过程中结构被磨损以及出现过度弯曲的现象,目测方法为其最常用的检测方法,其能够有效的对接地电路连通性进行检验。
2.1.3 接地独立性
电气设备和起重机械的全部外露可导电结构都与保护接地电路相衔接。如果在各类因素的作用下日常巡检中拆除一部分时,则不应把剩余结构的保护接地电路切断。切忌将开关器件连接至保护接地电路内,不应存在开关电器、过电流保护器件以及上述器件的电流检测装置,保护导线(PE)与中性线(N)两者应始终处于互为孤立的状态中,若保护导线被当作中性线使用,就应采用目测的检验方法,特殊情况下对YF线与N线连通性测量。
参照起重机的现实应用情况可知,外部接地连接方面的检验内容和检测方式具体可以细化为三个部分。(1)接地电阻方面。如果是TN接地系统,在使用接地电阻测量仪测量之前应首先把接地线和重复接地体中断,PE线重复接地每一处的接地电阻测量出来的数值应不大于10Ω;而采用TT接地系统时,起重机设置漏电保护装置,用接地电阻测量仪测出来的电气设备的外露可导电部分(电源保护接地线)的接地电阻应不大于4Ω,在IT接地系统中,测量出来的起重机电气设备的外露可导电部分(电源保护接地线)的接地电阻应不大于4Ω。在接地电阻检验过程中需用接地电阻测量仪精确测量出接地电阻数值的检验方法来检查该设备的接地形式是否符合检规要求。(2)保护导线连接形式方面。在TN系统中,务必把供电电源的PEN端子或PE端子和起重机的保护导线衔接在一起,而在IT和TT系统中,必须把敷设在地下的保护接地极和起重机的保护导线相衔接,借此方式去维护与提升起重机运行的安稳性。目测检查,此方法过程简单且其检验结果很容易获取出来。(3)等电位联结方面。最好高频次的应用总等电位联结,实质上就是把轨道、PEN干线、相关金属附件等和建筑物的总等电位端子板相联接,目测是其常用的检验方法。
在防护电器安设方面,应对型式与整定值给以一定重视。在TN系统内,务必科学安设可以切断接地故障电流的过电流防护电器,与此同时,参照现状规划RCD,于TT系统内,应安设绝缘检测器、过电流防护电器或RCD,只有这样才可以在整定值比电气装置的绝缘水平高的情况下,确保警报信号发出以及电源切断的时效性,将有效防护的作用充分的发挥出来。现阶段,经常应用的检测方式是目测与查阅相关材料。一般情况下,RCD、过电流防护电器的整定值务必和有关规范要求相匹配,这样才能够维持电路运行的安稳性。经常应用的检测方法为对RCD的动作电流进行精确性测量与查阅有关资料。
综合以上内容,可认识到起重机械保护接地安全性对于起重机安稳的意义,其与使用单位生产效益之间存在密切的关联性,起重机的设计、安全措施的应用都与保护接地相辅相成。故此,应积极对起重机保护接地检验检测的内容与方法进行整体性分析,借此方式降低安全隐患事故发生的概率。
[1]王海钊.起重机保护接地检验检测研究[J].化工管理,2017,(20):29.
[2]钟鹏,贾鹏.由一起起重机触电事故浅谈起重机接地检验检测[J].机电信息 ,2017,(18):79+81.
[3]张志坚,柯韬,陈岳霖,胡建荣,仇佳捷,俞朝.基于电击防护原则的起重机械接地要求探讨[J].起重运输机械,2016,(04):1-6.