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摘要:檢規及作業指導書對起重機械電氣設備接地做出了明確要求。然而，在實際檢驗過程中，許多起重機械的接地不符合國家規范，且僅查看現場布線情況很難判別接地保護形式。進一步的無法根據接地保護形式判斷接地電阻是否符合要求。針對起重機械供電系統保護接地形式的問題，結合相應國家標準和具體案例，提出了對起重機械接地的一些看法。
關鍵詞:起重機械;接地;TT;TN
1檢規及作業指導書中對接地的要求
起重機作業指導書中，對于起重機械的接地有兩個要求，一是金屬結構接地；二是電氣設備接地。對于金屬結構的接地，檢驗時應檢查是否設置專用接地線，金屬結構的連接有非焊接處，是否采用另裝設接地干線或者跨接線的處理；檢查是否按照規定禁用金屬結構和接地作為載流零線（電氣系統電壓為安全電壓除外）。TN、TT的接地電阻要求分別為不大于10Ω、4Ω。對于電氣設備接地，則要求用電設備正常情況下不帶電的外露可導電部分直接與PE線可靠連接。
2標準中對于接地的要求
國家標準GB14050-2008《系統接地的形式及安全技術要求》對系統接地形式做了具體的要求。如圖1和圖2所示的TN系統和TT系統，主要運用于當前的起重機械接地形式，TN指電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性導體或保護導體連接到此接地點。而TT是指電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點獨立于電源接地點。GB/T3811-2008《起重機設計規范》7.4.10.1提到，起重機本體的金屬結構應與供電線路的底線可靠連接。大車與小車的策論、任何其他的滾輪和端梁的連接均不能代替必須的導電連接，而應另外用專門的接地線將各部分結構件上的接地點連接。原GB/T3811規定可以無PE線，軌道接地可作為起重機接地回路；因為當接地電流流經軸承和滾輪時，由于接地電阻較大，會提高起重機結構對地電位，從而影響人身安全。所以新3811對此做了變更。在文章后面會提到，因為此變更導致檢驗過程中遇到檢驗不符合要求的情況。GB/T5226.32-2017《機械電氣安全機械電氣設備第32部分：起重機械技術條件》中12.7.2提到，作為保護聯結電路的一部分來安裝的集電導線、滑觸線和滑環組件，他們在正常工作時，不應有電流流過。因此保護導（PE）和中性導體（N）應分別使用一根單獨的集電導線、滑觸線和滑環組。根據上述兩個推薦性標準的要求，采用集電導線、滑觸線和滑環供電的起重機必須采用5根線，其中一根為接地滑觸線PE要與金屬結構相連。
3起重機接地保護形式的判別
根據第二章標準的描述，筆者總結了判斷接地形式主要有兩種方法，一是觀察法，二是電阻比較法。TN系統的觀察，需在供電變壓器處觀察中性點接地，并找出從變壓器輸出的接地線PE或PEN（圖3），且在變壓器輸出配電屏的低壓母線處、在車間總電源配電箱處、在起重機地面的總電源處都找到接地線PE或PEN，這根接地線最終與起重機有效連接。TT系統的觀察，需在供電變壓器處觀察中性點接地，并找出從變壓器輸出的零線N，且在變壓器輸出配電屏的低壓母線處、在車間總電源配電箱處、在起重機地面的總電源處都找到該零線，但是這根零線不與起重機有效連接。觀察法是比較傳統的判斷方式，但在復雜的配電網絡中，其可操作性比較差，劉濤等人在《起重機械的接地保護形式判別及線路保護》一文中提出分別使用接地電阻儀和萬用表測量電源的N線（或PE線）與設備接地裝置之間的接地電阻，其測得值分別為r和R，來判斷用電設備金屬外殼是否獨立于電源端接地，即區分是TN系統還是TT系統。如圖4所示，若r與R值基本相同，且電阻值與所測回路導體電阻估算值也基本相同，則可判定為接零保護，即TN系統。如果它們的阻值不相等，且電阻值與所測回路導體電阻值相差較大，可判定為接地保護，即TT系統。區別就在于TN系統的電源中性點直接接地，而TT系統是單獨打接地樁接地，TN系統測得的中性線與設備接地線之間的電阻值要比TT小。
4起重機接地的檢驗
結合文章第一章和第三章總結，不難發現，無論是TN還是TT系統，起重機的供電線至少要4根滑觸線。檢規和作業指導書并沒有將GB/T5226.32-2017的內容容納進去，所以目前檢驗時并不能要求起重機單位必須采用5根滑觸線。但以后檢規是否變動也不得所知，但是在實際檢驗過程中發現，老舊起重機采用集電導線、滑觸線和滑環供電基本都是三芯，他的接地依靠起重機和起重機軌道的接觸，通過軌道接地來實現，很明顯而三芯已經不符合檢規的要求，因此檢驗時一旦對起重機的供電方式判斷錯誤，會導致起重機沒有可靠的接地保護設備。因此，為避免發生漏電傷害事故，使用單位首先要更換4芯（圖5）或者5芯的電纜，從而保證作為零線保護的一項可以直接與起重機的金屬結構進行連接，作為保護措施。確定好起重機采用集電導線、滑觸線和滑環供符合要求后，再對起重機的接地形式進行判斷，使用接地電阻測量儀對接地電阻進行測量，同時檢查起重機上的電氣設備與接地線可靠連接。
5關于“接地線不能作為載流零線”的檢驗
“接地線”是指電氣線路和電氣設備正常運行時，不能通過電流，只有在故障情況下，通過故障電流的導線。用地線代替零線（中性線）的方式是很危險的。，在三相負載平衡時中性線對地電壓為零。若用地線代替零線時，當三相負載不平衡時則相電壓矢量偏移，容易發生觸電危險。該項目的檢驗過程中，一般采用觀察法。在TN系統中，TN-S之間觀察接線，一般接地線是黃綠線，一般零線是藍線。在TN-C系統中，必須單獨在PEN中引出工作零線和接地線。在TT系統中，不得利用PE線作為起重機上220V單項負載的“載流零線”。
6結束語
起重機械電氣設備可靠接地是起重機械安全的重要前提，通過對起重機接地系統的檢驗，能有效幫助使用單位在起重機用電方面做到規范化、安全化。本文對起重機供電系統保護接地形式的判別、檢驗方法等方面進行了探討，檢驗人員做好接地項目的檢驗，也能有效規避檢驗人員的檢驗責任。
作者:王光楚