起重机与电梯的漏电保护分析

2022-03-06祝小梅

设备管理与维修 2022年2期

张骁，祝小梅

（四川省特种设备检验研究院，四川成都 610056）

0 引言

起重机是建筑工程必要的设备，由于施工现场水平的不断提高，人们的安全意识也在不断提高，所以施工现场安全事大幅减少，这最大限度地保证工作安全。电梯是常见的一种机电设备，公司、商场等电梯是必不可少的配置，在使用过程中要考虑电梯的安全性。必须考虑对机电设备的漏电保护的需求，通过对两者都提供漏电保护，才能确保两者安全高效的运行。

1 电梯设备漏电分析

受多种因素影响，电梯会产生不同程度的漏电，这将影响设备正常使用，同时危险到人身安全，这就需要注意合理用电，保正设备在强/弱电压下正常工作。

1.1 电力载波频率影响

接线引起的容抗的变化与载体频率成反比。在高频脉冲设计要求下，电流通常比较大，所以载频的科学设计非常重要。如果有导致电流漏电的情况，要尽快恢复正常。经过合理的指标设置后，载波频率会降低，使漏电电流与载波频率一致。相关技术管理人员应了解设计中的某些价值变化。在某些条件下，载波的频率越高漏电的电流就会越大，反之亦然，电机的漏电情况越少[1]。

1.2 电容电流的影响

电源电容和电缆的长度有着密切关系，电容是导体之间的一种电子元件，在应用中会消耗一定量的电能。在实际操作中，电容器与电源的功率应一致，在正确设计电源之后能有效减少漏电现象。

1.3 开关装置

在某种程度上，开关与变压器和半导体是绝缘设备，其他电器设备漏电程度有所不同。如果发生电流漏电现象，随着时间的增加它会进一步扩大，严重时会发生短路和异常接地。

2 IT 系统、TT 系统、TN 系统分析

2.1 IT 系统不接地系统的合理分析

IT 系统的中性点位于不接地的系统中，当电器和设备零件已放电，可以连接到接地设备的主体和金属。使用相关设备，出现诸如绝缘层损坏或电气设备损坏等问题。在发生短路的情况下，接地设备会把电流导入地面。人体与接地设备形成并联支路，电流流经并联支路，使流经人体的电流流量变小。所以使大部分电流，从接地设备电路中流出，保证人的安全。因此，当使用起重机或电梯时，必须将IT 系统联入相关设备，即使设备出现漏电问题也不会影响人身安全，可以有交防止触电事故。从实际应用角度来看，该系统防止电击事故、防止漏电的情况非常少见，所以这种方法在实际应用中较少[2]。

2.2 TT 系统接地保护的全面分析

TT 系统的工作原理是，设备运行过程中的金属零件以及与接地设备无关的零件，只要在通电工作时都必须连接。当绝缘部件损坏形成漏电故障时，它能有效控制设备表面上的电压，确保设备处于安全的状态。如果中性点的电阻为4.0 Ω，使用相应的算法让接地设备主体的电阻要应小于1.180 Ω。但实际上保持较小的电阻值是非常困难的一件事情，如果要限制电压，由漏电引起的电流能量不会对断路器产生影响，此时断路器将无法做出回应。技术人员应根据断路器的情况来断定电路是否漏电或短路，这种情况很难被及时发现、会带来一定的安全隐患。当出现电压不平衡的现象时，中性线将电压显示为接地，如果有人触摸设备就可能引起触电危险，可见TT 系统在实际使用中有一定不足。而且依靠设备很难保证计算机的安全，也不能保证人们不受漏电的影响，只有与相关的漏电控制开关设备配合才能满足漏电保护的要求。目前常见的设备，民用的主要有漏电保护设备、电梯或普通电气设备，工业专用的保护设备主要采用三相漏电保护装置，可以更好地适应生产的要求。如果接线数包括3 根电线，那么根据实际情况应安装4 根电线。工作人员还应根据实际情况安装合理的漏电保护装置，共同作用真正起到保护作用。

在实际操作中，TT 系统和漏电保护装置要相互配合，一旦绝缘材料损坏会引起漏电问题，设备漏电同时会产生电流。因此使用漏电保护设备，它迅速做出反应切断电源，防止电流通过，对人和设备都起到保护作用。需要注意的是，特定的设备安全级别以及系统和漏电保护装置的限制。漏电保护装置的开关工作电流加倍，可以获得的结果应小于50.0 V，以提供最大的安全性、确保设备的正常工作。另外，调节和调整流经接地设备的电流，可以降低电阻的标准和要求。接地设备电阻是在将电气设备接地的电路中形成的，由于自然条件、土壤特性的不同，电气设备的实际安装和接地受到多种不利因素的影响，因此很难根据接地系统的要求进行特定的设计。如果工作稳定，则应安装漏电保护装置，同时需要设置和控制电流，注意规定值不能小于35.0 mA（图1）。

图1 漏电保护装置

2.3 TN 系统接零保护的有效分析

对于TN 系统，在正常条件下连接无负载的金属零件，连接线使用中性线或电缆以确保安全稳定的连接。在中性点接地系统，中性线功能可用于使电气设备的绝缘材料损坏，而使单相零件短路。这种短现象可以有效产生电流，电路连接到RC 的漏电保护设备可以快速作出响应，更可靠地保护设备。需要注意的是，为进行有效的检查，必须计算系统的保护和整体运行情况，并将其与中性线的电阻进行比较。在安装防漏电设备时，要分析TN 系统是否可以与专用的防漏电设备集成在一起，成为全面的防漏电措施。从保护设备性能方面分析，它能有实现快速响应并保护流过它的电流，理论上可以组合使用TN 系统和保护设备。不过，这种方法的成本较高，在操作接线方式时很容易出错，经济价值不高，如果出现接线问题将会带来安全隐患。

TN 系统的保护对于中性线，对每个距离调整接地设备，使整体稳定和可行。不过它只能平衡电位，如果中性线的某个部分被损坏，那么处于断开位置的电气设备则会漏电，这时候线路上的所有设备都会受到冲击，外壳也将处于活动状态，用于零连接的中性线将失去其漏电保护功能，甚至会引起更严重的问题，所以必须注意线路的完整性。当出现诸如使用中性线损坏的问题时，起重机的漏电保护主要使用TT 接地保护系统。如果配电柜的主电源开关使用漏电开关，那么起重机的开关不需要安装漏电开关。另外，如果三相四线漏电开关的输入线没有连接到中性线，那么用测试按钮来测试漏电保护功能是否有效就特别困难，但是这时候漏电保护能发挥一定的作用。起重机工作技术人员很少使用TN 系统，因为其金属结构自然接地，就像轨道和车间一样，这时很难计算阻抗。如果短路电流不能满足保护装置的启动要求，将重复接地与现场条件结合起来，所以很难将其应用到实际工作中。

在电梯设备中，TN 系统用作TN-S 系统，中性线N 和保护线PE 不能一起使用，因此才会单独进行处理，以确保机房机柜的PE 线和N 线是分开的，同时提高保护的可靠性。在检查是否有可能使PEN 线断裂的电气设备连接到机房外部的PEN 线，必要时可以进行重复接地工作。实际上，电梯设备中漏电保护装置的选择为有效开展各种任务打下坚实的基础。

3 漏电保护系统的注意事项

3.1 定期检查和维护

无论是在家庭还是其他环境，电梯设备都需要合理的维护，相关管理人员必须不断发展提高其技能，执行各种任务，定期测试各种漏电系统设备。系统中的设备具有严格的质量要求，在一定时间内可以正常使用，应根据位置确定需要检查的频率。在检查漏电中，要及时迅速断开电源，避免现场人员发生事故。在实际操作中，注意启动时间和次数，以免损坏内部组件。实验阶段，检查员可以传送功率，如果条件合适，则在测试过程中找出故障。不能尝试多次传输功率。在漏电保护过程中，有可能是系统本身存在问题，不能强制通电。要对具体情况进行分析，漏电保护系统必须拆除。此外，系统要考虑安全用电，以更好地实现系统的运行，加强对安全信息测量，在实践中不断提高用电知识。

3.2 发挥保护系统

起重机的漏电保护过程非常重要。TN 系统没有用于提升保护。起重机本身是金属结构，一旦发生短路则涉及的风险很高。要考虑到起重机的特殊用途，对于线路老化的起重机用户应进行定期检查。电梯一般采用漏电保护系统为TN 系统，高次波会影响逆变器导致电流漏电，同时对电梯也造成一定的损坏。TT和TN 系统可能接触其他现象，发生漏电事故后设备将自动切断电力供应。