起重机械接地系统分析

摘要：起重机械是现代生活和工业中的重要传送设备，其在带来便捷的同时，也存在一定的安全隐患，直接关系到设备本身及人身安全。接地系统是起重机械电气系统的关键部分，如果对这部分管理不到位，极其容易造成安全事故。文章分析了起重机械接地系统，指出起重机械接地系统保护的重要性及其存在的问题，并提出了日常检修维护管理建议。

关键词：起重机械；接地系统；传送设备；逻辑接地系统；接地保护系统 文献标识码：A

中图分类号：TH21 文章编号：1009-2374（2016）13-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.031

起重机械是在电力驱动下进行运作的，若操作不当，极容易引发触电伤亡事故。接地保护是保护起重机械的重要电气保护措施，确保接地系统的正确、有效，对保护人身安全、保障电气设备正常运作作用重大，根据《起重机械安全规程 第一部分：总则》规定，起重机械应根据不同电网采用不同形式的接地故障保护。本文基于安全设计的角度来分析探讨接地系统的重要性、维护管理，希望能够引起人们对起重机械接地系统安全性的重视。

1 起重机械接地系统的重要性

为了确保起重机械作业时的安全性、减少伤亡事故的出现，国家有相关的规定准则要求起重机机械要设计、安装接地系统，而且每年还要对接地系统的运行状况进行“年检”，若是发现接地系统存在不合理、有安全隐患问题，就必须要重新设计改装。这样一来就可以减少因为接地系统出现问题而对起重机械产生破坏性影响或是出现安全事故，同时作为起重机械使用单位还要重视完善起重机械接地系统的使用管理制度，加强安全防患意识和责任意识，定期自觉进行质量技术监督部分申报年检。由此可见，起重机械接地系统的重要性非同一般。

2 起重机械接地系统分析

现代化的起重机械接地系统由于采用计算机控制系统之后，接地系统变得复杂多了，主要来讲包括逻辑接地、安全接地保护和防雷接地保护，以下就对这三个方面进行分析和讨论：

2.1 逻辑接地系统

逻辑接地系统是针对起重机械的自动控制系统而言的，其主要目的是为了确保信号具有稳定的基准电位。现代起重机机械设备的接地控制系统采用的是可编程控制器PLC或是微型的小电脑，这些控制系统的控制中心，也即是CPU，其运行速度和运行频率都相当高。由于运行频率比较高，连接接地系统设备的线缆就会如天线的功能那样，既可以接收到外部射频干扰信号，又可以由外向内地辐射射频信号，从而对控制系统产生电磁干扰作用。而同时起重机械接地系统的计算机控制系统的运行电压比较低，这就要求计算机场地内数据处理装置各单元之间的共模电压极小，为了实现这种共模电压极小的目的，就需要设置一个能在计算机运行频率之下的接地系统，而且要求这个接地系统质量高、阻抗低、电位稳定，而逻辑接地系统就是这样一种信号电位，能够稳定计算机的各处理装置，它与大地相连，能够专供信號返回，又不会有正常工作电流经过。

2.2 安全接地保护系统

安全接地保护系统的作用主要在于保护人身免遭意外电压的攻击。起重机械主体基本是由金属构成的，金属具有导电性，为了避免设备金属可导电外壳产生危险电压对人身和设备安全造成威胁，就必须将起重机械设备各部件所有可能会导电的金属外壳通过电气接线方式强制接地。我国对接地系统进行了规定：除了安全电压在36V外的所有电气设备金属罩壳都应该标识有容易识别的接地端，且接地线接地方式要直接接到线柱上，不能够串联后再接地。这里特别要注意的是，接地接线要直接接到线柱上，不得先串联，这样才可以将总的接地电阻降到最低，保证在起重机械电气设备发生接地故障时，也不会导致金属外壳产生过高的接触电压，而且可以在最小时间内产生足够大的故障电流使保护装置可靠动作。安全接地保护系统包括TN-S、TN-C、TT、IT

系统。

2.3 防雷接地系统

防雷接地系统的目的是为了将雷击产生的电流引入大地泄放掉，以保证起重机械设备免遭损害。起重机械这种设备结构性质特殊，需要采用等电位连接措施进行安全接地保护，以提高防雷及耐雷击的能力，但在实际操作过程中，如果只是采用独立装置，技术难度比较大，所以一般采用的是公用接地装置，而且公用接地装置电阻值不能大于1欧姆。

3 起重机械接地系统检验细则分析

3.1 电气设备接地检验

若是起重机械是用整体金属结构做接地线，就须检查金属结构的连接是否有焊接处或是检查是否有另设接地干线、跨接线处理。起重机械电气设备接地的目的就是在电气设备处于正常工作状态时，其金属外壳没有带电并与起重机的整体金属结构相连接，如果装置电气设备的金属外壳是直接固定在起重机械金属壳上的，而且和电气直接连接在一起，那么就不需要再另外与电气连接。如果起重机械金属结构表面出现了严重的腐蚀，那么将会影响到接地的可靠性，这个时候就需要再在电气设备外壳设接地支线。这个时候用电阻测量仪表来测量电阻，如果接地可靠的话，电阻表的读数应当为零。在检验电气设备接地系统的时候，要检验的内容包括电气设备不带电的金属外壳、变压器铁芯及其金属隔离层、穿线金属管槽、电缆金属护层等是否有跟金属结构进行可靠的连接。根据上述以及起重机械的电气结构，需要检验接地的项目包括有电动机、控制柜、配电箱、控制箱、变压器等电气的金属外壳、穿线金属管槽、电缆金属保护层、司机室金属管架；如果是电磁式起重机械，还需要对直接采用交流电网整流供电的起重电磁铁的外壳进行接地检验。

3.2 金属结构接地

如果起重机械供电电源是中性点直接接地低压系统的话，整体技术结构接地形式采用TN或TT接地系统，且零线非重复接地的接地电阻要小于4欧姆，零线重复接地电阻要小于10欧姆。检验起重机械金属结构的范围主要是供电电源为中性点的直接接地低压系统。如果金属结构接地是采用TT接地系统时，起重机械金属结构的接地电阻与漏电保护器动作电流的乘积要小于50V。如果起重机械电气设备的外露可导电部分没有接地时，若发生漏电，其电流虽然不至于将熔断器熔断产生装置保护动作，但是电气设备外壳会存在较高的电压，会导致人触电。如果外露导电部分采取了接地保护，即使电气设备的外壳发生漏电，由于做了接地保护，外壳的故障电流会通过保护接地电阻和中性点接地电阻回到变压器中性点，这时候会使故障设备电流的过电流保护装置动作切断故障设备电源，从而防止产生触电事故。在进行检验时，在起重机械的总电源三相上要有接地短路保护漏电保护断路器，在测量漏电保护器的额定动作电流时，该电流与接地电阻的乘积不可以大于50V，在设备对地电源50V前，漏电保护装置必须有动作。

4 起重机械接地系统常见问题

起重机械设备在生活、生产中的应用广泛、意义重大，接地系统作为保护起重机械设备安全运行的重要环节，必须得到足够的重视。但是，在实际中，起重机械接地系统却存在着这样那样的问题，严重威胁了其运行的安全性。比如在起重机械接地系统安装过程中，常会存在如下问题：首先，安装人员技术性比较差，缺乏专业性，在安装过程中对安全性缺乏周全的考虑，使得安装好的接地系统缺少可靠性和安全性；其次，起重机械在运行中操作不规范，缺乏必要的监管，管理制度不健全，而且平时也缺少必要的维护保养，导致起重机械存在安全隐患。

5 起重机械接地系统的维护检修管理

5.1 起重机械接地系统的日常管理

负责操作的人员必须要取得相关技能认证才可以上岗操作，对起重机械接地系统的性能、原理、结构等都必须充分了解和掌握，在出现一些常见故障时能够进行简单的维修，确保起重机械的正常运作，且不至于故障进一步扩大，影响到人身安全和设备的安全。

5.2 起重机械接地系统的常规检查

接地系统的常规检查包括日常检查、月度检查和不定期检查，接地系统的检查要在专业的安全管理人员的监督下进行，检查出来的结果要向相关的监管部门汇报。在检查过程中，要将发现的异常问题记录下来，形成检查记录表，负责检查的人要对检查结果负责任，并签名确认。对于发现的问题要及时通知给维护工程人员以安排及时的维护。

5.3 起重机械接地系统维修制度

起重機械在反复的上下运行中，接地系统难免会出现一些故障，即使是一些小的故障也要及时维修，否则就有可能会酿成大的问题，因此，起重机械的日常维修是非常必要的。首先，平时的维修必须要由具有维修资格的人来操作，在维修的同时还需要做好相应的记录，并将维修记录报告上级；其次，对于专业性的大维修则需要由专业的维修保养单位来操作，接地系统的重大维修需要由经国家监管部门鉴定具有维修资格的单位来承担，并按照规定向质量技术监管部门特种设备监察机构备案后才可以实施维修。

6 结语

起重机械系统在生产、生活领域中的应用是比较普遍的，其性能如何、各项系统是否处于安全运行状态，直接关系到设备本身使用过程中的安全性，更关系到人身安全。接地系统作为安全性能的一个重要组成方面，必须要给予充足的重视，要充分认识到其安全的重要性，充分了解和把握接地系统的结构、运行等特点，在平时要注重检修、维护，在出现重大故障问题时，要由专业维修人员和维修机构承担维修操作，从而确保起重机械接地系统的安全性。

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作者简介：王少波（1978-），男，上海人，上海磊嘉机电设备工程有限公司总工程师，中级工程师，硕士，研究方向：电梯、起重机械的质量与安全。

（责任编辑：王 波）