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1、起重机械常见的几种接地型式及其检验,1、定义 GB50169-92 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范； GB50256-96 电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收 规范； GB4776-84 电气安全名词术语; GB14050-93 系统的接地型式及安全技术要求1.1 保护接地：把在故障情况下可能出现危险的对地电压的导电部分同大地紧密地连接起来的接地。1.2 工作接地：为了电路或设备达到要求的接地，如变压器中性点的接地。1.3 重复接地：保护中性导体（PEN导体）上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的接地。1.4 接地：电气设备、杆塔或过电压保护接地装置用接地线与接地体连接，称
2、为接地。1.5 接零：中性点直接接地的低压电力网中，电气设备外壳与零线连接称为接零。,1.6 接地装置：接地体和接地线的总和。1.7 接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，分为水平接地体和垂直接地体。1.8 接地线：电气设备、杆塔的接地螺栓与接地体或零线连接用的在正常情况下不载流的金属导体。1.9 自然接地体：可利用作为接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑的基础、金属管道和设备等。1.10 接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。,2、保护接地(广义）的作
3、用2.1 接地（狭义）的作用：把电气设备金属外壳与接地极直接相连，当发生相线碰壳时，把金属外壳的对地电压降到50V以下，并通过漏电保护器及时切断故障电源。2.2 接零的作用：把电气设备金属外壳与供电系统的零线相连接，当发生相线碰壳时，相线对零线产生单相短路，产生足够大的短路电流，线路上的保护装置（熔断器、瞬时动作过电流脱扣器）动作，切断故障电源。,2.3 重复接地的作用：（1）稳定系统工作电压的作用，三相负荷严重不平衡，零干线断线时，可降低零点漂移电压。（2）零线未断线时，重复接地可降低漏电设备金属外壳的对地电压。（3）零线断线时，降低断线点后，漏电设备金属外壳的对地电压。（4）重复接地是接零
4、保护的后备保护。（5）改善架空线路的防雷性能。,3、系统接地型式共有三种：TN系统，TT系统，IT系统 3.1 TN系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体连接到此接地点的系统称为TN系统。根据中性导体和保护导体的布置，TN系统的型式有三种：TN-C系统，TN-S系统，TN-C-S系统。第一个字母T表示电源端有一点直接接地，第二个字母N表示电气装置的外露导电部分与电源端接地点有直接电气连接，字母C表示中性导体与保护导体的功能合在一根导体上，字母S表示中性导体和保护导体是分开的。,3.1.1 TN-C系统 TN-C系统为三相四线，中性线N与保护接地线PE合二为一，通称P
5、EN线。该系统的特点是线路简单，安装施工方便，接地故障灵敏度高，对切除故障设备电源快速。但是对于负荷中含有较多的单相负荷或三相不平衡时，PEN线会带电，而且带电情况非常复杂，随时随地会变化。TN-C系统适用于三相负荷比较平衡的动力负荷。由于PEN线上流过的电流较小，其截面可以小于相线截面。在采用过电流保护时，因故障回路阻抗较小，故障电流相对较大，所以保护动作灵敏度较高。,3.1.2 TN-S系统TN-S系统为三相五线，是一个三相四线加PE线的接地系统。它的特点是，中性线N与保护接地线PE仅在变压器中性点共同接地，其它地方两线不再有任何电气连接。在中性线N带电的情况下，而PE线不带电。PE线连接
6、的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。该系统由于多了一根PE线，而且对PE线的截面有要求，对设计、施工等会带来一些工作量，但是由于PE线作为专用保护接地线，会大大增加防电击的安全性；同时由于PE线的存在，可以采用四极开关在分断相线时把带电的N线也分断，减少碰触N线引起的电击、火灾及爆炸的危险。,3.1.3 TN-C-S系统TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。它的特点是中性线N与保护接地线PE在A处共同接地后，不能再有任何电气连接。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。这种系统兼有
7、TN-C系统的价格便宜和TN-S系统的比较安全且电磁适应性比较强的特点。,3.2 TT系统第一个字母T表示电源端有一点直接接地，第二个字母T表示电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。TT系统通常称为三相四线接地控制系统。该系统在正常运行时，不管三相负荷平衡或不平衡，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。只有在单相接地故障时，由于保护接地灵敏度低，故障不能及时切断，设备外壳才可能带电。TT系统的主要特点是N线与PE线无任何电气连接。它的缺点是接地故障灵敏度不高，设备外壳虽有接地保护，由于不能及时切断电源，也可能会引起电击等危险，因此，TT系统必须装有漏电保护器，
8、提高切除设备电源的灵敏度。,3.3 IT系统第一个字母I表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母T表示电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 IT系统是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N，供电线路简单，接地电位稳定，只有线电压无相电压，保护接地线PE各自独立接地，正常时，保护接地线PE不带电。它的优点是当一相接地时，不会使外壳带有较大的故障电流，系统可以正常运行。缺点是不适用于具有大量220V单相用电设备的供电。IT系统主要在煤矿井下等有爆炸性气体混合物存在的环境中的供电使用。,4 、起重机械的接地及检验4
9、.1 电气设备的接地桥架型起重机检规规定：“起重机上允许用整体金属结构做接地干线，金属结构必须是一个有可靠电气连接的导电整体。如金属结构的连接处有非焊接处时，应另设接地干线或跨接线。起重机上所有电气设备正常不带电的金属外壳、变压器铁芯及金属隔离层、穿线金属管槽、电缆金属护层等均应与金属结构间有可靠的接地联接。”前提条件是金属结构有可靠的接地联接。当电气设备直接固定在金属结构上，并有可靠电气接触时，可不必另装电气联接线。因金属结构表面涂有油漆或严重腐蚀，可能造成不可靠的电气连接时，单个电气设备金属外壳应设接地支线，接地支线必须采用铜线，最小截面明设裸导体为4平方毫米,绝缘导线为1.5平方毫米。司
10、机室与起重机本体用螺栓连接时，二者间接地线采用不小于404mm的扁钢或不小于12.5平方毫米的铜线，其跨接点不应少于两处。（应注意可开启的控制柜门是否符合）,4.2 金属结构的接地 桥架型起重机检规中规定：“当起重机供电电源为中性点直接接地的低压系统时，整体金属结构的接地型式应采用TN或TT接地系统。零线重复非接地的接地电阻不大于4；零线重复接地的接地电阻不大于10。采用TT接地系统时，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应不大于50V。” “零线非重复接地的接地电阻不大于4”,应理解为要求供电电源（即变压器）中性点直接接地的接地电阻不大于4。简而言之，起重机采用“接零”保护的是
11、TN接地系统，采用“接地”保护的是TT接地系统。 一般情况下，可认为起重机车轮与轨道有可靠的电气联接，不导电灰尘沉积等原因造成车轮与轨道有不可靠的电气联接时，起重机应设有专用接地线或其他使之接触良好的措施。（GB3811-83） 接地体顶面埋设深度应符合设计规定。当无规定时，不宜小于0.6m。在地下不得采用裸铝导体作为接地体或接地线。（GB50169-92) 起重机的每条轨道，应设两点接地。在轨道端之间的接头处，宜作电气跨接；接地电阻应小于4。安全式滑接线支架的安装，当设计无规定时，宜焊接在轨道下的垫板上；当固定在其它地方时，应做好接地连接，接地电阻应小于4。 （GB50256-96）,为起重
12、机供电的同一低压系统中，不得出现一部分电气设备采取接零保护，另一部分部分设备却采取接地保护的情况。除非采取接地保护的电气设备有设有效的漏电保护装置。,4.2.1 TN接地系统 起重机和零线的的连接处可以有二个地方，一是金属结构本体，另一个是大车轨道。起重机若采用四芯电缆或四根滑触线供电的，零线可以直接连接到金属结构上。这种接地保护效果最理想，成本也较低，应尽量采用这种接地方式。若是这种情况，检验人员应检查起重机上的照明、电扇、空调等设备的220V电源是否有用到起重机供电电源零线，若有用到，应要求使用单位整改，当无专用工作零线时，起重机上的220V交流电源应由安全隔离变压器获得。 起重机若采用三
13、芯电缆或三根滑触线供电的，零线无法直接敷设到金属结构上，只能连接到大车轨道上，大车轨道连接处应设电气跨接线，起重机金属结构通过车轮和大车轨道与零线相连接，并且要求车轮和大车轨道的接触电阻不大于0.1。 起重机距离供电电源变压器中性点接地装置或零线其它接地点大于50米时，零线在进入车间之前，或在车间配电屏处，或在起重机总电源开关处，或在起重机处，应重复接地，零线重复接地的接地电阻不大于10，测量时，应把零线从接地装置上断开。 起重机TN系统有一种情况比较特殊，那就是零线既没有和金属结构连接，也没有和大车轨道连接，上起重机的只有三根相线，这种情况和TT系统非常类似。这种系统要求零线在靠近起重机的总
14、电源开关处或车间配电屏处等处接地，大车轨道至少两处应接地，轨道连接处应设电气跨接线，这种接地方式可认为“接地通零”，等效于“接零”保护。 起重机采用接零保护的TN系统，电路上应设置符合要求的熔断器或瞬时动作断路器等短路保护装置。,4.2.1 .1短路保护装置4.2.1.1 .1尖峰电流（GB3811-83 5.8.3)4.2.1.1.1.1 起重机上单个机构的尖峰电流， Ip=KInI p-尖峰电流，A；K-电动机起动电流倍数，应按设计值取用。如无确切数值时，则绕线型电 动 机取2，笼型电动机取产品样本所列数据；In-该机构所有电动机实际工作接电持续率的额定电流之和，A。4.2.1.1.1 .
15、2 整台起重机或多个机构的尖峰电流， Ip=K1I1+K2 I2K1-电动机起动电流倍数，应按设计值取用。如无确切数值时，则绕线型电动机取2，笼型电动机取产品样本所列数据；I1-整台起重机中电动机总容量最大的机构里所有电动机在实际工作接电持续率时的额定电流之和，A；K2-系数，室内起重机取0.8，室外起重机取0.60.7;I2-可能同时使用的其它机构所有电动机实际工作接电持续率的额定电流之和，A。,4.2.1.2 熔断器熔断器熔体的额定电流应按起重机尖峰电流的0.50.625倍选择。单相短路电流IDD与熔断器的额定电流IRE应满足： IDD4 IRE IDD=U/ZXN式中：U-电源相电压，一
16、般为220V; ZXN-相零回路阻抗，包括变压器线器阻抗。4.2.1.3 每相有瞬时动作过电流脱扣器的自动空气开关DZ型（塑料外壳式）自动空气开关的动作电流约为尖峰电流的 1.72.0倍；DW型（框架式、万能式）自动空气开关的动作电流约为尖峰电流的1.351.40倍。单相短路电流IDD与断路器的额定电流IKZ 应满足： IDD1.5 IKZ在单相短路电流不能满足短路上述要求时，应加大变压器至起重机输电线的截面或缩小输电距离，或者起重机金属结构采取接地保护，接地电阻不大于4,同时必须设置快速动作型的漏电保护装置。,4.2.2 TT接地系统 起重机金属结构（或大车轨道）和零线没有任何电气上的连接。起重机一般是通过车轮和大车轨道接地；也可以将专用接地线直接接到金属结构上。起重机的接地与变压器中性点的接地是相相互独立的。
