史園根
(南昌工業(yè)控股集團有限公司江南管理處,江西南昌 330002)
電梯設(shè)備接地關(guān)系到用戶及維修人員的人身和財產(chǎn)安全,關(guān)系到電梯的正常使用??墒?,電梯安裝維修行業(yè)中有的人并未對此給予足夠的重視,有的則認識較為混亂,以至在施工過程中存在許多不合適的做法,給日后的安全運行留下了隱患。本文就電梯設(shè)備接地問題發(fā)表幾點看法。
lT系統(tǒng)指電源中性點不接地的系統(tǒng),見圖1。
圖1 lT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)指電源中性點接地,而設(shè)備外殼通過與系統(tǒng)接地?zé)o關(guān)的接地體接地的系統(tǒng),見圖2。
圖2 TT系統(tǒng)
TN系統(tǒng)電源中性點接地,設(shè)備外殼的接地與中性點接地有直接的電氣連接,按連接方式可分為以下3種。
(1)TN-S系統(tǒng),整個系統(tǒng)中性線(N線)與保護線(PE)是始終分開的,見圖3。
圖3 TN-s系統(tǒng)
(2)TN-C系統(tǒng),整個系統(tǒng)N線與PE線是合二為一的,見圖4。
圖4 TN-C系統(tǒng)
(3)TN-C-S系統(tǒng),整體上N線與PE線合一,局部采用專設(shè)PE線,見圖5。
圖5 TN-C-S系統(tǒng)
(4)總等電位聯(lián)結(jié),在建筑物的電源進線處將PE干線、接地極引來的接地干線、總水管、總煤氣管、建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)、防雷接地裝置以及暖氣、空調(diào)等的金屬管道進行連接,使之處于相同電位以降低故障時接觸電壓的措施,見圖6。
(5)局部等電位聯(lián)接,在一個局部范圍內(nèi),將PE線與各種用電設(shè)備金屬外殼、金屬管道、建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋等相互連接,使處于同一電位。
圖6 等電位聯(lián)結(jié)原理圖
業(yè)內(nèi)有些人認為接地線截面應(yīng)比相線大1個等級甚至1倍,筆者查過許多標(biāo)準(zhǔn),并沒有找到這種要求的根據(jù),選擇導(dǎo)線截面應(yīng)從機械強度和電氣性能上考慮,接地線機械強度的要求與相線并沒有什么不同,從電氣性能上講,如相、地短路,接地線通過的電流小于或等于相線電流;如相間短路,接地線電流很小。所以,選擇地線與相線線徑相等即可滿足要求。
華北地區(qū)建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化辦公室主持編寫的《建筑電氣通用圖集》中92DQ13《防雷與接地裝置》分冊要求,在TN系統(tǒng)中接地線與保護線截面應(yīng)符合表1所規(guī)定的數(shù)值。DB11/T096-1998《住宅電梯改造技術(shù)要求》也只要求“接地線導(dǎo)線截面應(yīng)不小于動力導(dǎo)線截面”。
表1 相線截面與接地線最小截面的關(guān)系
許多技術(shù)資料及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都明確指出,在一個供電系統(tǒng)中不允許采用2種不同的接地方式。如GB50182-93《電氣裝置安裝工程、電梯電氣裝置施工及驗收規(guī)范》2.0、10.3規(guī)定:“在采用三相四線供電的接零保護(即TN)系統(tǒng)中,嚴(yán)禁電梯電氣設(shè)備單獨接地。”可是有些施工人員仍然為某些設(shè)備做單獨接地,這是很危險的。
以圖7所示線路為例,A設(shè)備外殼接PEN線,B設(shè)備外殼單接地,當(dāng)B設(shè)備外殼與L1發(fā)生短接故障時:
圖7 TN系統(tǒng)設(shè)備單獨接地示意圖及等效電路
取安全電壓為S0,系統(tǒng)接地電阻R0為4 Ω,則有
要實現(xiàn)這樣小的接地電阻是比較困難的,即使達到了要求阻值,那么
顯然,A設(shè)備外殼將帶有170 V電壓,且所有接PEN線的金屬部分都將帶上危險電壓。
如果A、B兩設(shè)備同時接PEN線或PE線,則任一設(shè)備外殼與相線發(fā)生短接故障時,通過PEN線或PE線構(gòu)成一個小阻抗的回路,較大的短路電流將使保護裝置動作,切斷電源,避免危險的發(fā)生。
許多技術(shù)資料建議TN系統(tǒng)的PEN線和PE線,除在電源的中性點處做接地外,還應(yīng)在線路中多處接地,以便發(fā)生接地故障或PE線斷線故障時PE線的電位盡量接近地電位,從而減少接地故障時的接觸電壓,這種接地稱為“增設(shè)接地”或“重復(fù)接地”,一般情況下,這樣做對于減少觸電傷亡事故是非常有效的。
在實施了等電位聯(lián)結(jié)后,PEN線或PE線已與基礎(chǔ)鋼筋、金屬水管及其他金屬結(jié)構(gòu)等良好的接地體自然連接,接地電阻不過1~2Ω,遠小于一般重復(fù)接地所要求的10Ω,且壽命極長,所以沒有必要。
本文介紹了電氣系統(tǒng)接地的幾個概念,根據(jù)長期工作經(jīng)驗總結(jié),就電梯設(shè)備接地的幾個問題,提出了幾點建議。