李繼波 黃 琴 劉 旭 鄒同陽(yáng)
(成都市特種設(shè)備檢驗(yàn)院 成都 610036)
電氣設(shè)備的絕緣性能關(guān)系到設(shè)備的工作狀態(tài),對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量是保證設(shè)備正常工作,避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故的重要方法[1]。電梯作為一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備,絕緣電阻的測(cè)量與檢驗(yàn)也十分重要。
TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》(下稱09版檢規(guī))第2.13條規(guī)定[2],電梯的絕緣電阻檢驗(yàn)內(nèi)容與要求是:動(dòng)力電路、照明電路和電氣安全裝置電路的絕緣電阻應(yīng)當(dāng)符合表1的要求。
表1 電梯絕緣電阻值的規(guī)定
檢驗(yàn)方法是:由施工或者維護(hù)保養(yǎng)單位測(cè)量,檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)觀察、確認(rèn)。
由于各電梯制造單位對(duì)電梯絕緣電阻的測(cè)試要求各異,為確保設(shè)備安全,09版檢規(guī)未對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,更未要求檢驗(yàn)人員動(dòng)手測(cè)量。但對(duì)檢驗(yàn)人員而言,仍然需要掌握電梯絕緣電阻測(cè)量的一般方法和注意事項(xiàng),以便在檢驗(yàn)工作中正確確認(rèn)施工單位或維保單位的測(cè)量方法和測(cè)量結(jié)果是否符合技術(shù)規(guī)范的要求。
電梯絕緣電阻的測(cè)量一般選用兆歐表,兆歐表有搖表式、指針式、數(shù)字式等多種類型。兆歐表測(cè)量絕緣電阻采用的是直流測(cè)量法,即將直流電壓U施加在待測(cè)電路兩端,形成圖1所示等值電路圖。由于R=U/I,此時(shí),絕緣電阻值R通過(guò)微安表的讀數(shù)I顯示出來(lái)。
圖1 等值電路圖
實(shí)際測(cè)量中,在待測(cè)電路上施加直流電壓后,將產(chǎn)生三種電流:漏導(dǎo)電流i1、充電電流i2、吸收電流i3。漏導(dǎo)電流i1隨測(cè)量時(shí)間的增加不變化,充電電流i2和吸收電流i3隨測(cè)量時(shí)間的增加趨近于0。通常認(rèn)為,經(jīng)過(guò)1min后,漏導(dǎo)電流i1趨于穩(wěn)定。因此,所謂測(cè)量絕緣電阻就是用兆歐表測(cè)量這個(gè)與時(shí)間無(wú)關(guān)的漏導(dǎo)電流(微安級(jí)),但在表盤上反映出來(lái)的是絕緣電阻值[3]。
根據(jù)09版檢規(guī)第2.13條的要求,電梯絕緣電阻的檢驗(yàn)內(nèi)容包括動(dòng)力電路、照明電路和電氣安全裝置電路三條回路的絕緣電阻值。僅以動(dòng)力電路為例,可以進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量的測(cè)量回路包括3個(gè)相間絕緣電阻,3個(gè)相對(duì)零的絕緣電阻,3個(gè)相對(duì)地的絕緣電阻,1個(gè)零對(duì)地的絕緣電阻,共計(jì)10個(gè)絕緣電阻的測(cè)試回路。如果檢驗(yàn)時(shí)每條測(cè)試回路重復(fù)3次,需要測(cè)量30次。如果再考慮每條回路需要分為若干段進(jìn)行測(cè)量的情況,那工作量將增至更大。那么,檢驗(yàn)時(shí)是否需要對(duì)如此眾多的絕緣電阻值進(jìn)行測(cè)量呢,檢規(guī)并沒(méi)有明確說(shuō)明。
但09版檢規(guī)的宣貫講義《宣貫〈電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯〉講義》在解析此條時(shí),有這樣的描述:“與02版檢規(guī)相比,本版按照GB 7588—2003中的相關(guān)要求,對(duì)絕緣電阻指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整……”可見(jiàn),關(guān)于絕緣電阻的檢驗(yàn),GB 7588—2003是09版檢規(guī)的依據(jù)。GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定:絕緣電阻應(yīng)測(cè)量每個(gè)通電導(dǎo)體與地之間的電阻[4]。
根據(jù)上述要求可知,電梯的絕緣電阻檢驗(yàn)只需要測(cè)量相線與地之間的電阻,其他絕緣電阻的阻值不在檢驗(yàn)中進(jìn)行要求。GB 7588—2003這樣規(guī)定,筆者認(rèn)為主要有兩條理由:
1)李新龍、馬培忠指出GB 7588—2003的引用標(biāo)準(zhǔn)HD 384.6.61 s1.應(yīng)該由GB/T 16895.23—2005來(lái)代替[5]。GB/T 16895.23—2005第621.3中規(guī)定電氣設(shè)備的絕緣電阻應(yīng)測(cè)量帶電導(dǎo)體之間以及帶電導(dǎo)體與地之間的絕緣電阻,并且?guī)щ妼?dǎo)體之間的絕緣電阻“只能在裝置安裝期間接上用電器具之前進(jìn)行”[6]。因此,對(duì)于一部已經(jīng)安裝好的電梯,檢驗(yàn)時(shí)僅測(cè)量帶電導(dǎo)體與地之間的絕緣電阻是合理的。
2)當(dāng)用電器具安裝好之后,比如曳引機(jī)連接在電路中,其相與相之間便在用電器具內(nèi)部連通,從而導(dǎo)致三相導(dǎo)體在實(shí)際上形成了通路,不再存在相與相之間的絕緣電阻。但是,電器具安裝好后,其相間絕緣存在問(wèn)題,就需要測(cè)量相間絕緣了。比如曳引機(jī)的電動(dòng)機(jī),就需要將電動(dòng)機(jī)接線柱上的接線拆掉,再測(cè)量相間絕緣值。
因此,對(duì)電梯的檢驗(yàn)工作而言,只測(cè)量相與地之間的絕緣電阻值是否符合相關(guān)要求。
GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定當(dāng)電路中包含有電子裝置時(shí),測(cè)量時(shí)應(yīng)將相線和零線連接起來(lái)[4]。并且,在該標(biāo)準(zhǔn)的附錄D2中規(guī)定“進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí),所有電子元件的連接均斷開(kāi)”[4]。該標(biāo)準(zhǔn)明確了在所測(cè)電路中對(duì)待電子元件和電子裝置的方法。電子元件應(yīng)斷開(kāi),電子裝置應(yīng)將相線和零線連接。無(wú)論是斷開(kāi)還是短接,其實(shí)質(zhì)都是對(duì)電子器件進(jìn)行保護(hù),防止電子器件被直流高壓擊穿。
電子器件為何會(huì)被擊穿?因?yàn)榇蠖鄶?shù)的電子器件都含有二極管這種基礎(chǔ)元件,“反向擊穿”是二極管最基本的伏安特性,當(dāng)外加反向電壓過(guò)高時(shí),二極管反向電流急劇增大,將被擊穿,擊穿后一般不能恢復(fù)原來(lái)的性能[7]。檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),一般很難確定施加的是正向還是反向電壓,也不能確定回路中電子器件的反向擊穿電壓是多少。因此,直接進(jìn)行測(cè)量有擊穿電子器件的風(fēng)險(xiǎn),需要進(jìn)行隔離保護(hù)后再測(cè)量。
電梯絕緣電阻的測(cè)量一般包括測(cè)量前準(zhǔn)備、測(cè)量、測(cè)量后恢復(fù)3個(gè)步驟。
1)梯態(tài)準(zhǔn)備:將電梯停在井道中非端站及非平層的位置,關(guān)閉各層層門、轎門,將轎頂及轎廂內(nèi)的所有開(kāi)關(guān)置于正常狀態(tài)。這樣做的目的是使所有的開(kāi)關(guān)和線路處于正常狀態(tài)。
2)斷路準(zhǔn)備:斷開(kāi)機(jī)房電源開(kāi)關(guān)(包括380V和220V),斷開(kāi)控制柜主電源開(kāi)關(guān)以及其他電源閘刀開(kāi)關(guān),拆除保險(xiǎn)管座中的保險(xiǎn)管(如果有),斷開(kāi)接地板上的控制回路接地。
3)短接準(zhǔn)備:用線夾分別短接控制柜中下列端子及元件:端子R、S、T,端子U、V、W,主開(kāi)關(guān)次級(jí)端,閘刀開(kāi)關(guān)次級(jí)端,變頻器各端口。
下面以電梯的主回路為例,分析進(jìn)行上述準(zhǔn)備的原因。首先,為確保安全應(yīng)該斷開(kāi)機(jī)房電源。其次,斷開(kāi)主電源開(kāi)關(guān)MAIN后,MAIN右側(cè)的主回路其實(shí)是被變頻器(逆變模塊)和10T接觸器分為了三段(見(jiàn)圖2)。因?yàn)樵谑┘又绷麟妷旱那闆r下,變頻器和接觸器是不會(huì)導(dǎo)通的。
圖2 電梯主回路示意圖
用線夾短接控制柜的端子的方法可參考圖3,端子R、S、T和端子U、V、W的短接方法相同。變頻器的短接端口以日立電梯GVF-Ⅲ為例,需要短接的端子就包括R、S、T、(+)、PB、(-)、U、V、W等9個(gè)端子。
圖3 用線夾短接端子示意圖
測(cè)量過(guò)程需要完成下述工作(以采用福祿克1508絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量圖2所示的電梯主回路為例):
1)確定測(cè)點(diǎn):共有3個(gè)測(cè)試點(diǎn),包括變頻器端子的短接點(diǎn)、RST短接點(diǎn)、UVW短接點(diǎn)。
2)確定測(cè)試電壓:根據(jù)09版檢規(guī)的規(guī)定,測(cè)試電壓500V,選用兆歐表的500V檔。
3)連接測(cè)試探頭。
4)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至500V直流電壓檔。
5)將探頭一端與控制柜接地板連接,另一端與上述3個(gè)測(cè)試點(diǎn)中的1個(gè)連接。
6)按住“測(cè)試”按鈕開(kāi)始測(cè)試,待測(cè)量的絕緣電阻值穩(wěn)定后讀數(shù)。
7)釋放“測(cè)試”按鈕,保持探頭留在測(cè)試點(diǎn)上,使被測(cè)電路通過(guò)測(cè)試儀放電。
1)拆除所有短接線。
2)重新安裝所有拆卸下的電子元件。
3)重新插裝所有拆卸下的插接線。
1)注意電擊的危害:測(cè)試前務(wù)必確保機(jī)房電源已經(jīng)斷開(kāi);控制柜主電源斷開(kāi)后,對(duì)仍然帶電的部分進(jìn)行放電。
2)防止帶電測(cè)試:測(cè)試前需要認(rèn)真審閱電梯圖紙,對(duì)斷電后仍然帶電的部分進(jìn)行放電。如果采用福祿克1508測(cè)試儀,其自帶的電壓報(bào)警功能能自動(dòng)識(shí)別30V以上電壓,對(duì)測(cè)試會(huì)有一定的幫助。
3)注意對(duì)被測(cè)設(shè)備的保護(hù):為防止高壓直流電對(duì)電子器件造成損害,測(cè)試前需認(rèn)真審閱圖紙,對(duì)電子器件進(jìn)行短接或拆除。
4)恢復(fù)工作要仔細(xì):測(cè)試完成后要進(jìn)行放電處理,拆除所有短接線,并對(duì)拆卸下的電子元件和插接線進(jìn)行恢復(fù)。
理解技術(shù)規(guī)范對(duì)電梯絕緣電阻檢驗(yàn)項(xiàng)目的要求,掌握電梯絕緣電阻測(cè)試的原理、方法、一般步驟和注意事項(xiàng),有助于檢驗(yàn)員判斷施工單位測(cè)量方法是否正確、測(cè)量結(jié)果是否準(zhǔn)確,有助于保障設(shè)備和測(cè)試人員的安全,有助于提高檢驗(yàn)質(zhì)量。
[1] 李殿文. 淺析電力設(shè)備絕緣電阻測(cè)試[J]. 設(shè)備管理與維修,2013(S1):52-53.
[2] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯[S].
[3] 李中元,許維升.淺談絕緣電阻測(cè)量[J]. 內(nèi)蒙古石油化工,2013(03):26-28.
[4] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].
[5] 李新龍,馬培忠. 電梯標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)問(wèn)題的研究與討論[J].中國(guó)電梯,2007,18(02):17-25.
[6] GB/T 16895.23—2005 建筑物電氣裝置 第6-61部分:檢驗(yàn)——初檢[S].
[7] 秦曾煌. 電工學(xué)電子技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社,2009:9-11.