徐亮
摘要:闡述了標(biāo)準(zhǔn)中起重機(jī)械接地電阻的具體規(guī)定。針對(duì)幾種常用的測(cè)量方法和原理做了介紹,比較和評(píng)價(jià)了各種方法優(yōu)略。并論述了在不同接地系統(tǒng)中測(cè)量接地電阻的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:接地電阻;測(cè)量;起重機(jī)
對(duì)起重機(jī)械,接地是為了防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害,保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的目的。
通常所謂的接地裝置是接地極和接地線的總稱。接地極是埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流作用的導(dǎo)體,分自然接地體和人工接地體。自然接地極為:地下金屬水管系統(tǒng)、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);人工接地極則采用水平敷設(shè)的圓鋼、扁鋼、金屬接地板,垂直敷設(shè)的角鋼、鋼管、圓鋼等。
嚴(yán)格意義上講接地電阻由三部分:接地極的自電阻、接地極之間的互電阻、接地極表面和土壤之間的接觸電阻。這三部分電阻中,接地極表面和土壤之間的電阻是接地電阻的主要部分,因此只把接地電阻理解為接地極電阻是錯(cuò)誤的。接地電阻的物理概念是工頻電流或沖擊電流從接地極向周圍大地流散時(shí),土壤所呈現(xiàn)的電阻。電流通過接地極流入大地作半球形散開,距接地極越遠(yuǎn)電阻越小,20M以外的地方,已無電阻的存在,無電壓降。20M以外我們稱為電氣上的零電位,也稱地電位。
討論的系統(tǒng)接地就是將接地電阻R0的值做得足夠小,使接地裝置在接地電流I0通過時(shí),接地導(dǎo)線與地的接地電壓U0盡量低。接地系統(tǒng)在做好后,接地電阻R0是一個(gè)常數(shù),接地點(diǎn)電壓U0隨著接地電流I0增大而升高。
1.接地電阻測(cè)量布極方式
1.1電壓表—電流表法
1)單根接地極時(shí),被測(cè)單根接地極,電流接地極,電壓接地極三者應(yīng)成0M—20M—40M的直線布極方法。
2)接地裝置是接地網(wǎng)時(shí),被測(cè)接地網(wǎng)G,電流接地極C,電壓接地極P三者也應(yīng)成直線布極方法。電流接地極C與被測(cè)接地網(wǎng)G的邊緣的距離應(yīng)為Sp=(4—5)D(D為被測(cè)接地網(wǎng)G的對(duì)角線最大長(zhǎng)度),被測(cè)接地網(wǎng)G與電壓接地極P的距離應(yīng)為Sp=(0.5-0.618)SL。
1.2接地電阻測(cè)量?jī)x
接地電阻測(cè)量?jī)x一般輸出電壓為6V交流電源,恒定10A或25A的交流源加到被測(cè)兩點(diǎn)間,由于其自備電源,使用便利。電源供電,另便于攜帶。測(cè)量時(shí)不必繁復(fù)的計(jì)算,可直接讀出數(shù)據(jù)。
1.3鉗形接地電阻測(cè)試儀
一些使用接地電阻測(cè)試儀無法測(cè)量情況,可采用鉗形接地電阻測(cè)試儀。鉗形接地電阻測(cè)量?jī)x只能測(cè)量回路電阻,數(shù)值只作參考。
2.對(duì)不同供電系統(tǒng)起重機(jī)接地電阻測(cè)量
起重機(jī)的供電電源一般采用380低壓系統(tǒng)。分TN和TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。
據(jù)GB6067.1-2010《起重機(jī)械安全規(guī)程》中8.8.8項(xiàng) “對(duì)于保護(hù)接零系統(tǒng),起重機(jī)械的重復(fù)接地或防雷接地電阻不大于10Ω。對(duì)于保護(hù)接地系統(tǒng)的接地電阻不大于4Ω”
TN系統(tǒng): GB14050—2008《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》中5.2條中規(guī)定了TN系統(tǒng)的技術(shù)要求。橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)接零線,漏電時(shí)起重機(jī)的總電源短路保護(hù)動(dòng)作,切斷故障電源;此時(shí),系統(tǒng)有兩個(gè)接地電阻,一中性點(diǎn)工作接地電阻,按GBJ65小于4Ω,由供電部門負(fù)責(zé);另一就是零線重復(fù)接地電阻,小于10Ω。
TT系統(tǒng):用電設(shè)備金屬外殼用保護(hù)地線接至與電源接地點(diǎn)無關(guān)的接地極。TT系統(tǒng)內(nèi)往往不能采用熔斷器、低壓斷路器作接地故障保護(hù)而需采用漏電保護(hù)器作為主保護(hù)。低壓TT系統(tǒng)零線不能作為設(shè)備的接地保護(hù),因?yàn)門T系統(tǒng)設(shè)備單獨(dú)接地,若N線再接地,3相不平衡時(shí),設(shè)備外殼就會(huì)帶電。
IT系統(tǒng):GB14050—2008中5.4條中規(guī)定了IT系統(tǒng)的技術(shù)要求。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)采用接地保護(hù),接地電阻應(yīng)不大于RA≤50/Id, Id為系統(tǒng)發(fā)生相線與橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)相碰的第一次接地故障時(shí),橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的接地短路電流;但標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定接地電阻的數(shù)值。IT系統(tǒng)第一次接地故障的安全條件是Id*RA≤50。第二次異相接地故障時(shí),要滿足:In*Rd≤50, In-漏電保護(hù)器額定動(dòng)作電流, Rd-電氣設(shè)備接地電阻。
3.測(cè)量中應(yīng)注意的問題
1)如果電流探棒無法距接地極40m的地方:電位探棒和電流探棒打在接地極的前后兩面,與接地極相距20m,三點(diǎn)成一線。如果只能在接地極的一個(gè)方向打探棒時(shí),可三角布置,三者距20m。
2)當(dāng)測(cè)試環(huán)境為混凝土地面時(shí),探棒打入位置可采用:將兩塊平整的鋼板(250mm*250mm)放在混凝土路面上,在鋼板與地面間澆水,測(cè)試線夾在鋼板,測(cè)量結(jié)果都和探棒打入地下測(cè)量的結(jié)果相同。
3)測(cè)量時(shí)電壓極附件不能有與被測(cè)接地體相連接的其他接地體。
4)應(yīng)盡量在干燥季節(jié)測(cè)量,避免雨中或雨后測(cè)量。
5)測(cè)量的供電電源應(yīng)盡量采用隔離變壓器。
6)對(duì)于供電電源的中性點(diǎn)接地裝置與車間的接地裝置在地下用接地體連接時(shí),零線重復(fù)接地電阻不必測(cè)量,屬“接地通零”情況(如下圖)。
7)安裝起重機(jī)的車間和建筑物內(nèi),采用了“主等電位聯(lián)接”時(shí),可不必再另外要求零線重復(fù)接地。
參考文獻(xiàn):
[1]趙國(guó).起重機(jī)械電氣安全技術(shù)檢驗(yàn)》--大連理工大學(xué)出版社 .2008.
[2]GB14050-2008.《系統(tǒng)的接地型式及技術(shù)安全要求》.
[3]GBJ65—83.《工業(yè)與民用電力裝置接地設(shè)計(jì)規(guī)范》.