塔式起重机现场TN-S系统的应用

2013-08-27商国旭丁国林

时代农机 2013年3期

商国旭，丁国林

（赤峰市特种设备检验所，内蒙古赤峰 024000）

塔机起重机既有三相用电设备，也有单相用电设备，是一种用电量较大，组合各种用电设备的大型机械。由于现在很多施工现场存在保护零线（PE线）引出点不正确、TN-S系统应用不规范、缺失其它电气安全装置而造成了塔式起重机的使用存在安全隐患，在塔式起重机施工现场临时用电中，规范应用TN-S接零保护系统，能保障施工现场安全用电，有效地防止塔式起重机触电和电气火灾事故的发生。

1 塔式起重机应采用TN-S系统供电

在TN-C供电系统中，当塔机金属结构带电时，漏电电流直接回到零线，形成相零短路，由于线路电阻小，电流很大，漏电线路上保险装置会很快断开以切断漏电电源，起到保护作用。但由于工作零线存在一定的电阻且在用电不平衡时也有电流流过，因此零线上就能产生一定的电压，当设备的金属外壳接零时也就产生了安全隐患。

TN-S系统是TN-C系统的基础上，加一根专用PE线，首端与电源端的工作零线相连，中间与工作零线不允许有任何相连，末端进行重复接地，这样PE线平时无任何电流流过，当设备外壳接在PE线上时，不会产生电压，因此可靠性高于TN-C系统。

TN-S系统中必须保证设备的过载短路保护装置可靠动作，不能盲目加大熔断器的保险容量。

2 PE线的生成及要求

（1）在TN-S系统中，国际上将绿黄双色作为PE线的统一标志，且规定PE线不准用作负荷线使用以防止把负荷线当作PE线而造成触电事故。PE线要和电气设备中不带电的金属外露部分进行可靠连接，且进入施工现场的PE线严禁断线、严禁设开关和熔断器。PE线的截面和相线截面的关系如表1所示。

表1 PE线的截面和相线截面的关系

图1 TN-S接零保护系统保护零线引出示意图

（2）PE线在三相电源端的工作零线处产生，除电源端外PE线与N线不能再有任何连接（如图1所示），为防止PE线和N线再次相连，在配电箱内PE线和N线必须分设端子板以减少工作零线中的不平衡电流对PE线的影响。

（3）工作零线只在通过漏电保护器前做一次接地（图1中的序号1），不做重复接地，PE线要做重复接地（图1中序号2）进入施工现场PE线必须在总配电箱处做重复接地且连接点不少于2点还必须在施工现场配电系统中间（一般在分配电箱处）和末端处做重复接地且施工现场重复接地最少不能少于3处，PE线每处接地电阻值不应大于10Ω。

3 塔式起重机的接地装置和防雷装置

塔式起重机应加设接地装置。可以将塔式起重机的接地线与PE线连接并与接地体可靠连接，塔式起重机接地体可与机械防雷的接地体公用，接地电阻阻值不大于4Ω，当采用多处重复接地时，其接地电阻应不大于10Ω。这样的有四个方面的好处:

（1）当保护零线意外断线或者接触不良时，可以降低接零设备上发生电击的危险性。

（2）减轻工作零线意外断线或者工作零线接触不良时负载中性点的“漂移”。

（3）减少意外带电设备对地电压的持续时间，降低触电事故发生的可能性。

（4）在保证保证塔式起重机各金属结构之间有良好的电气连接的情况下，当防雷装置的引下线断线或者接触不良时，塔式起重机的接地装置可通过塔身对雷电泄流，起到防雷的作用，但不宜采用这种防雷措施而省略安装防雷装置。

塔式起重机应安装可靠的防雷泄流装置。安装防雷装置可以进一步减小塔式起重机的触电事故。虽然塔机的金属结构及其预埋基础有一定的防雷泄流的作用，但由于塔式起重机露天工作，作业环境复杂，同时缺少及时的维护，长时间下会使塔式起重机金属结构发生氧化现象，从而不能保证塔式起重机各金属结构之间有良好的电气连接，影响了塔式起重机自身和接地的防雷泄流作用，在雷雨天气时则有触电的危险。所以单单的塔机接地不能起到可靠防雷的作用，应该另外加设可靠的防雷装置，对于塔式起重机的接闪器选择安置在塔顶的避雷针即可，不宜采用避雷线、避雷网，同时也无需在塔式起重机的前后臂架上安置避雷带。防雷装置的引下线与接地体相连，接地不少于两组。这样可以提高避雷的可靠性。如果做了PE线与接地体相连，这样PE线的重复接地也可以对雷击电流进行分流，起分流作用，使触电危险系数降到最低。