朱金華 曲長英
(山東省產品質量檢驗研究院 山東濟南250102)
從規(guī)格上來看,起重機屬于大型機械設備,其主要作用就是將重物吊起并進行運輸,因此,對功率的要求非常高。高功率必然會有相應的高電壓進行輔助,否則根本無法完成相應的工作。在起重機的使用過程中,如果沒有做好相應的維護工作,就會導致電機出現嚴重的漏電事故,對人民的財產安全造成威脅。起重機保護接地系統的主要作用就是將設備運行過程中所產生的電流導入大地,一方面保護操作人員的生命安全,另一方面避免電流對起重機內部的元器件造成破壞,確保起重機運行的穩(wěn)定性和安全性。想要做好起重機的接地保護工作,首先要了解接地保護系統的構成。
任何設備都是由大小不同的零件和元器件構成的,起重機也不例外。從起重機的外觀以及工作性質上可以判斷該設備具有重量大、功率高、零件多等特點,因此,對于接地保護提出了較高的要求。目前大多數起重機在接地保護系統方面都是由3 部分構成,即保護接地線路、外部接地連接以及防護電器設置。
起重機的工作環(huán)境大多數都比較惡劣,如多塵、多土、溫差大或濕度高,因此,在不同環(huán)境中的接地保護系統設置是不一樣的。在實際工作中,起重機并不是固定的,而是需要來回移動的,所以需要采用多種方式來保護接地導線,如滑觸線、電纜或集中導線等,避免起重機在運行過程中對接地導線造成破壞,進而增加漏電安全事故發(fā)生的概率。為了使起重機接地保護系統發(fā)揮出其應有的作用,防止斷電問題的發(fā)生,就必須要采取有效的措施。比如,在安裝導線的過程中使用尼龍繩對其進行牽引,或是安裝集中器對起重機的電流電壓進行全面監(jiān)控等,利用各種技術和手段,實現接地保護系統的穩(wěn)定運行。
想要確保起重機保護接地系統的正常運行,日常的檢修維護工作也十分重要。日常檢測的重點部位主要有保護接地線和接中性點功能的導體(PEN線)、保護導體(PE 線)以及等電位連接系統,檢測時一定要對這幾個重點進行嚴格檢測,才能避免斷電、漏電等問題。經過對多個品牌的起重機的實際調查發(fā)現,很多廠家在制造起重機的過程中都會將保護線和中性線混淆使用,導致剩余電流裝置(RCD)出現頻繁動作,嚴重降低起重機的工作效率,因為每次RCD 出現動作時,都需要停機檢查,反復多次不僅會影響起重機的工作效率,還會拖慢各類工程的進度,導致相關企業(yè)在經濟利益上受到一定的損失。如果RCD 動作現象過于嚴重,甚至會導致保護線斷裂,使接地保護系統成為擺設。因此,在對起重機進行全面檢測的過程中,一定要加強對各類導線的檢測,確保導線沒有錯接、漏接,使保護接地系統能夠發(fā)揮出完整的功能[1]。
要專門設置起重機的外部連接導線,明確外保護線的連接方式。在起重機保護接地系統中,外部接地連接系統主要由配電系統PE 線、保護接地極以及PEN 線部分構成。起重機分很多類型,要按照起重機類型的不同來進行外部保護線的連接。比如,流動式起重機的供電方式為車載供電,該類型起重機外部保護線的連接方式為將車上的保護接地端和外部導線漏出部分、保護部分連接起來。在某些特殊情況下,流動式起重機車載的電源無法滿足工作需要,因此,需要連接外部電源。當連接外部電源時,則需要對外部保護導線配置相應的保護線,這樣才能避免漏電、斷電等意外情況的發(fā)生。目前有一種比較流行的外部保護線連接方式,就是以大地電網作為參考電網進行等電位連接,這種連接方式能夠有效減少電阻值,起到較好的接地保護作用。
在對起重機的保護接地系統進行檢測時,應當嚴格按照檢測標準進行,在熔斷絲方面一定要使用質量合格的產品,禁止使用鐵絲或其他物品代替,尤其要高度重視RCD 配置,最大限度上降低保護接地系統的檢測風險。通過實際分析起重機保護接地故障可以得知,接地保護故障被觸發(fā)的主要原因是電弧短路,電弧短路導致電流變小,電流變小后達不到熔斷器的最低熔斷點,進而引起火災。因此,在保護接地系統(TT)和中性點不接地系統(IT)中,RCD 是十分重要的一個環(huán)節(jié),應當根據相關標準對其進行嚴格安裝和檢測,避免出現RCD 短接或選型錯誤的問題,進而引發(fā)更嚴重的安全事故[2]。
在實際的工作過程中,外部接地連接檢測工作主要包括3 方面的內容,分別是接地極接地電阻、保護連接導線及等電位聯接。
3.1.1 接地極接地電阻
在TT 系統中,起重機RCD 工作所需要的電流和保護接地電阻所需電流相乘不得大于50 V;在IT系統中,第一次接地故障的電流和保護接地極接地電阻所需電流相乘也不得大于50 V,這就要求檢測更加精細化,要使用更加先進的設備和技術進行檢測,同時檢測人員的操作也要更加細致,保證檢測數據的準確性。
3.1.2 保護連接導線
在接零保護系統(TN)中,最常見的起重機安全操作方法是將電源中的PEN 端子和PE 端子與起重機保護接地導線相連接。通常情況下,在對這部分連接導線進行檢測時不需要用到檢測工具,目測即可,但這要求檢測人員有豐富的檢測經驗,以確保目測結果的準確性。
3.1.3 等電位連接
科學技術在不停進步,對等電位連接也有了新的技術要求。目前常見的是將PEN 干線、軌道、相關金屬附件與建筑物電位端子板進行連接,對于此部分的連接通常采用的也是目測方法,主要是觀察各個導線的連接是否妥當,有沒有漏接或錯接現象[3]。
在對起重機保護接地系統進行檢測時,需要從以下3 個方面入手;首先,檢測各連接點、接地導線與保護導線有沒有斷開的地方,確保其連續(xù)性。在所有的導線中,保護導線要使用黃色或綠色的有色導線進行標示,避免在后續(xù)的工作中因為分不清導線而引發(fā)人為操作故障。另外,保護導線中銅線的橫截面要符合國家對于導線的相關標準要求。如果導線中不是銅線,是鋁線或其他材料,一定要保證該類線材的電阻單位長度比銅線小,橫截面也必須大于16mm2。在實際檢測過程中,一般不需要借助器材,目測即可。只有在導線材料比較特殊的情況下,才使用相關設備對橫截面積進行測量,以保證起重機的保護接地系統能夠正常運行。其次,要確保起重機自身的金屬結構與供電線路底線滑觸器的準確連接,避免發(fā)生漏電事故時電流無法導入大地。一般在起重機的金屬結構和駕駛室均使用雙導線來確保連接效果,起重機上所有的金屬構件以及電氣設備都要進行接地處理,不放過任何一個死角,全面確保起重機在工作中的穩(wěn)定性,確保操作人員的人身安全。在所有的連接導線中,中性線要使用專門的滑觸線,保護導線要使用集中導線,同時發(fā)揮出集電器對相關數據收集檢測的功能,保證起重機從開始到工作結束一直都處于監(jiān)控狀態(tài)下。目前常用的檢測方式是目測,因為都是導線連接,只需要用設備對接地線路的通暢性進行檢測,目測連接是否完好即可。最后,要確保接地導線的獨立性,不得與其他導線混合,避免在緊急狀態(tài)下發(fā)生混淆。中性線和保護導線要分開走線,不能接入其他開關或電器,只有這樣,才能確保起重機保護接地系統作用的完整發(fā)揮。此部分在檢測時使用的也是目測方法,特殊情況下會使用設備對PE線、零線的通暢性進行檢測。
在防護電器進行設置時需要重視2 點,其一是型式,其二是整定值。在TN 系統中,過電流防護電器的設置非常重要,該電器能夠在電流過大時自動切斷線路,將故障電流阻斷在故障發(fā)生的部位,使其不能夠對操作人員或其他元器件造成傷害。同時,還要根據實際情況設置RCD。在TT 系統中,同樣要設置過電流防護電器,或用絕緣檢測器代替,同時應正確設置RCD,只有這些相關的設施或設置準備到位,才能在電氣裝置的絕緣水平比整定值低時準確發(fā)出警告,起到相應的漏電保護作用。該部分最常用的檢測方法同樣是目測。在所有的起重機保護接地系統中,只有RCD 及過電流防護電器的質量及參數設置符合相關標準,才能對工作過程中所產生的電流進行準確判斷,進而保證起重機的穩(wěn)定工作,可查閱相關資料和使用設備對RCD 的動作電流進行檢測[4]。
對起重機的保護接地系統進行檢測檢驗,需要根據電網系統的形式進行分類檢測。當前常見的類型主要有3 種,分別是TN、TT 以及IT,這3 種系統的檢測方式也是由易到難[5-7]。隨著起重機在我國應用范圍的不斷擴大,保證起重機運行過程的穩(wěn)定性和安全性也越來越重要。因此,相關企業(yè)部門必須做好起重機保護接地系統的檢測工作,降低起重機工作過程中出現安全事故的概率。在實際的檢測過程中,必須嚴格遵守相關的檢測流程和規(guī)范標準[8],加強對細節(jié)部位的檢測力度,以起重機安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)促進建筑行業(yè)及其他行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。