起重機械接地系統分析

摘要：起重機械是現代生活和工業中的重要傳送設備，其在帶來便捷的同時，也存在一定的安全隱患，直接關系到設備本身及人身安全。接地系統是起重機械電氣系統的關鍵部分，如果對這部分管理不到位，極其容易造成安全事故。文章分析了起重機械接地系統，指出起重機械接地系統保護的重要性及其存在的問題，并提出了日常檢修維護管理建議。

關鍵詞：起重機械；接地系統；傳送設備；邏輯接地系統；接地保護系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH21 文章編號：1009-2374（2016）13-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.031

起重機械是在電力驅動下進行運作的，若操作不當，極容易引發觸電傷亡事故。接地保護是保護起重機械的重要電氣保護措施，確保接地系統的正確、有效，對保護人身安全、保障電氣設備正常運作作用重大，根據《起重機械安全規程 第一部分：總則》規定，起重機械應根據不同電網采用不同形式的接地故障保護。本文基于安全設計的角度來分析探討接地系統的重要性、維護管理，希望能夠引起人們對起重機械接地系統安全性的重視。

1 起重機械接地系統的重要性

為了確保起重機械作業時的安全性、減少傷亡事故的出現，國家有相關的規定準則要求起重機機械要設計、安裝接地系統，而且每年還要對接地系統的運行狀況進行“年檢”，若是發現接地系統存在不合理、有安全隱患問題，就必須要重新設計改裝。這樣一來就可以減少因為接地系統出現問題而對起重機械產生破壞性影響或是出現安全事故，同時作為起重機械使用單位還要重視完善起重機械接地系統的使用管理制度，加強安全防患意識和責任意識，定期自覺進行質量技術監督部分申報年檢。由此可見，起重機械接地系統的重要性非同一般。

2 起重機械接地系統分析

現代化的起重機械接地系統由于采用計算機控制系統之后，接地系統變得復雜多了，主要來講包括邏輯接地、安全接地保護和防雷接地保護，以下就對這三個方面進行分析和討論：

2.1 邏輯接地系統

邏輯接地系統是針對起重機械的自動控制系統而言的，其主要目的是為了確保信號具有穩定的基準電位?，F代起重機機械設備的接地控制系統采用的是可編程控制器PLC或是微型的小電腦，這些控制系統的控制中心，也即是CPU，其運行速度和運行頻率都相當高。由于運行頻率比較高，連接接地系統設備的線纜就會如天線的功能那樣，既可以接收到外部射頻干擾信號，又可以由外向內地輻射射頻信號，從而對控制系統產生電磁干擾作用。而同時起重機械接地系統的計算機控制系統的運行電壓比較低，這就要求計算機場地內數據處理裝置各單元之間的共模電壓極小，為了實現這種共模電壓極小的目的，就需要設置一個能在計算機運行頻率之下的接地系統，而且要求這個接地系統質量高、阻抗低、電位穩定，而邏輯接地系統就是這樣一種信號電位，能夠穩定計算機的各處理裝置，它與大地相連，能夠專供信號返回，又不會有正常工作電流經過。

2.2 安全接地保護系統

安全接地保護系統的作用主要在于保護人身免遭意外電壓的攻擊。起重機械主體基本是由金屬構成的，金屬具有導電性，為了避免設備金屬可導電外殼產生危險電壓對人身和設備安全造成威脅，就必須將起重機械設備各部件所有可能會導電的金屬外殼通過電氣接線方式強制接地。我國對接地系統進行了規定：除了安全電壓在36V外的所有電氣設備金屬罩殼都應該標識有容易識別的接地端，且接地線接地方式要直接接到線柱上，不能夠串聯后再接地。這里特別要注意的是，接地接線要直接接到線柱上，不得先串聯，這樣才可以將總的接地電阻降到最低，保證在起重機械電氣設備發生接地故障時，也不會導致金屬外殼產生過高的接觸電壓，而且可以在最小時間內產生足夠大的故障電流使保護裝置可靠動作。安全接地保護系統包括TN-S、TN-C、TT、IT

系統。

2.3 防雷接地系統

防雷接地系統的目的是為了將雷擊產生的電流引入大地泄放掉，以保證起重機械設備免遭損害。起重機械這種設備結構性質特殊，需要采用等電位連接措施進行安全接地保護，以提高防雷及耐雷擊的能力，但在實際操作過程中，如果只是采用獨立裝置，技術難度比較大，所以一般采用的是公用接地裝置，而且公用接地裝置電阻值不能大于1歐姆。

3 起重機械接地系統檢驗細則分析

3.1 電氣設備接地檢驗

若是起重機械是用整體金屬結構做接地線，就須檢查金屬結構的連接是否有焊接處或是檢查是否有另設接地干線、跨接線處理。起重機械電氣設備接地的目的就是在電氣設備處于正常工作狀態時，其金屬外殼沒有帶電并與起重機的整體金屬結構相連接，如果裝置電氣設備的金屬外殼是直接固定在起重機械金屬殼上的，而且和電氣直接連接在一起，那么就不需要再另外與電氣連接。如果起重機械金屬結構表面出現了嚴重的腐蝕，那么將會影響到接地的可靠性，這個時候就需要再在電氣設備外殼設接地支線。這個時候用電阻測量儀表來測量電阻，如果接地可靠的話，電阻表的讀數應當為零。在檢驗電氣設備接地系統的時候，要檢驗的內容包括電氣設備不帶電的金屬外殼、變壓器鐵芯及其金屬隔離層、穿線金屬管槽、電纜金屬護層等是否有跟金屬結構進行可靠的連接。根據上述以及起重機械的電氣結構，需要檢驗接地的項目包括有電動機、控制柜、配電箱、控制箱、變壓器等電氣的金屬外殼、穿線金屬管槽、電纜金屬保護層、司機室金屬管架；如果是電磁式起重機械，還需要對直接采用交流電網整流供電的起重電磁鐵的外殼進行接地檢驗。

3.2 金屬結構接地

如果起重機械供電電源是中性點直接接地低壓系統的話，整體技術結構接地形式采用TN或TT接地系統，且零線非重復接地的接地電阻要小于4歐姆，零線重復接地電阻要小于10歐姆。檢驗起重機械金屬結構的范圍主要是供電電源為中性點的直接接地低壓系統。如果金屬結構接地是采用TT接地系統時，起重機械金屬結構的接地電阻與漏電保護器動作電流的乘積要小于50V。如果起重機械電氣設備的外露可導電部分沒有接地時，若發生漏電，其電流雖然不至于將熔斷器熔斷產生裝置保護動作，但是電氣設備外殼會存在較高的電壓，會導致人觸電。如果外露導電部分采取了接地保護，即使電氣設備的外殼發生漏電，由于做了接地保護，外殼的故障電流會通過保護接地電阻和中性點接地電阻回到變壓器中性點，這時候會使故障設備電流的過電流保護裝置動作切斷故障設備電源，從而防止產生觸電事故。在進行檢驗時，在起重機械的總電源三相上要有接地短路保護漏電保護斷路器，在測量漏電保護器的額定動作電流時，該電流與接地電阻的乘積不可以大于50V，在設備對地電源50V前，漏電保護裝置必須有動作。

4 起重機械接地系統常見問題

起重機械設備在生活、生產中的應用廣泛、意義重大，接地系統作為保護起重機械設備安全運行的重要環節，必須得到足夠的重視。但是，在實際中，起重機械接地系統卻存在著這樣那樣的問題，嚴重威脅了其運行的安全性。比如在起重機械接地系統安裝過程中，常會存在如下問題：首先，安裝人員技術性比較差，缺乏專業性，在安裝過程中對安全性缺乏周全的考慮，使得安裝好的接地系統缺少可靠性和安全性；其次，起重機械在運行中操作不規范，缺乏必要的監管，管理制度不健全，而且平時也缺少必要的維護保養，導致起重機械存在安全隱患。

5 起重機械接地系統的維護檢修管理

5.1 起重機械接地系統的日常管理

負責操作的人員必須要取得相關技能認證才可以上崗操作，對起重機械接地系統的性能、原理、結構等都必須充分了解和掌握，在出現一些常見故障時能夠進行簡單的維修，確保起重機械的正常運作，且不至于故障進一步擴大，影響到人身安全和設備的安全。

5.2 起重機械接地系統的常規檢查

接地系統的常規檢查包括日常檢查、月度檢查和不定期檢查，接地系統的檢查要在專業的安全管理人員的監督下進行，檢查出來的結果要向相關的監管部門匯報。在檢查過程中，要將發現的異常問題記錄下來，形成檢查記錄表，負責檢查的人要對檢查結果負責任，并簽名確認。對于發現的問題要及時通知給維護工程人員以安排及時的維護。

5.3 起重機械接地系統維修制度

起重機械在反復的上下運行中，接地系統難免會出現一些故障，即使是一些小的故障也要及時維修，否則就有可能會釀成大的問題，因此，起重機械的日常維修是非常必要的。首先，平時的維修必須要由具有維修資格的人來操作，在維修的同時還需要做好相應的記錄，并將維修記錄報告上級；其次，對于專業性的大維修則需要由專業的維修保養單位來操作，接地系統的重大維修需要由經國家監管部門鑒定具有維修資格的單位來承擔，并按照規定向質量技術監管部門特種設備監察機構備案后才可以實施維修。

6 結語

起重機械系統在生產、生活領域中的應用是比較普遍的，其性能如何、各項系統是否處于安全運行狀態，直接關系到設備本身使用過程中的安全性，更關系到人身安全。接地系統作為安全性能的一個重要組成方面，必須要給予充足的重視，要充分認識到其安全的重要性，充分了解和把握接地系統的結構、運行等特點，在平時要注重檢修、維護，在出現重大故障問題時，要由專業維修人員和維修機構承擔維修操作，從而確保起重機械接地系統的安全性。

參考文獻

[1]鐘志賢.電梯、起重機械PCC自動控制及故障診斷的

研究[J].起重運輸機械，2012，（8）.

[2]楊俊.起重機械的能效測試與節能措施[J].無損檢

測，2011，（9）.

[3]郭寒竹.起重機械事故統計分析與風險控制[J].建筑

機械化，2012，（6）.

[4]丁克勤.大型起重機械結構健康監測技術研究進展

[J].機械工業標準化與質量，2011，（8）.

作者簡介：王少波（1978-），男，上海人，上海磊嘉機電設備工程有限公司總工程師，中級工程師，碩士，研究方向：電梯、起重機械的質量與安全。

（責任編輯：王 波）