起重機電源接地檢驗方法及常見問題分析

梁有明

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院（無錫分院），江蘇 無錫 214074）

接地保護是防止起重機間接接觸觸電的主要措施之一，對起重機接地保護的安全檢驗至關(guān)重要。長期以來，對起重機接地保護的檢驗一直是檢驗人員相對薄弱的環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)在檢驗人員對起重機電源的接地型式理解不透徹、接地保護理論知識與現(xiàn)場實踐存在脫節(jié)等方面。

1 起重機接地型式

根據(jù)GB 14050-2008《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》，低壓配電系統(tǒng)接地型式可分為IT 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中TN 系統(tǒng)又可細(xì)分為TN-S 系統(tǒng)、TN-C 系統(tǒng)和TNC-S 系統(tǒng)。

2 起重機接地檢驗

起重機接地檢驗的前提是正確判別電源接地型式。需要注意的是，起重機接地型式指的是起重機供電電源輸入側(cè)而非輸出側(cè)的接地型式。大多數(shù)起重機供電電源為交流380V，屬于低壓電網(wǎng)供電，起重機電源的接地型式即為低壓電網(wǎng)的接地型式。

2.1 區(qū)分IT 系統(tǒng)與其他系統(tǒng)

與TN 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)電源中性點直接接地不同，IT 系統(tǒng)電源中性點不接地或者經(jīng)過高阻抗接地。電源中性點接地與變壓器中性點接地是不同的概念，特別地，若變壓器中性點未接地，也不能認(rèn)定接地型式就是IT 系統(tǒng)。電源中性點接地一般有兩種形式：一是變壓器中性點直接接地，即變壓器的中性點和外殼相連并直接接地；二是低壓柜的中性導(dǎo)體直接和變壓器的中性點相連并接地。在中性導(dǎo)體變壓器端直接接地和在中性導(dǎo)體低壓配電柜內(nèi)直接接地可以認(rèn)為一樣。除肉眼觀察外，必要時可用萬用表的歐姆檔測量電源中性點和接地引線之間的電阻，根據(jù)電阻大小判別屬于IT 系統(tǒng)還是TT 或TN 系統(tǒng)。

2.2 區(qū)分TT 系統(tǒng)與TN 系統(tǒng)

TT 系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體之間無直接電氣連接，而TN 系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體通過金屬導(dǎo)線連接在一起。判別TT 系統(tǒng)和TN 系統(tǒng)應(yīng)在斷電的情況下，測量中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體之間的絕緣電阻。若所測絕緣電阻較大（約幾百歐姆）則為TT 系統(tǒng)；若所測絕緣電阻很小（通常在1Ω 以內(nèi)）則為TN 系統(tǒng)。

2.3 TN-S 系統(tǒng)、TN-C 系統(tǒng)、TN-C-S 系統(tǒng)的區(qū)分

在確定是TN 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可在總配電箱處用肉眼觀察判別具體是TN-S 系統(tǒng)、TN-C 系統(tǒng)，還是TN-C-S 系統(tǒng)。若總配電箱的五根電源進線有中兩根分別接在中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體，且二者無電氣連接，則為TN-S 系統(tǒng)。若總配電箱的四根電源進線中有一根接在中性導(dǎo)體或保護導(dǎo)體上，且中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體具有直接電氣連接，則為TN-C 系統(tǒng)或TNC-S 系統(tǒng)。區(qū)分TN-C 系統(tǒng)或TN-C-S 系統(tǒng)的關(guān)鍵在于檢查設(shè)備處存在四根導(dǎo)線還是五根導(dǎo)線，前者為TN-C 系統(tǒng)，后者為TN-C-S 系統(tǒng)。

2.4 接地電阻測量

起重機接地電阻通常采用專用接地電阻測量儀測量，具體測量方法可參見儀器使用說明書，本文不再贅述。需要注意的是，TN-C 型式的起重機電源存在重復(fù)接地，測量時，必須先把保護導(dǎo)體線從重復(fù)接地裝置上斷開，否則所測數(shù)據(jù)無效。

3 起重機接地檢驗常見問題

本文列舉起重機施工單位和使用單位在對起重機進行接地安裝以及檢驗人員進行接地檢驗時常常出現(xiàn)的一些認(rèn)識偏差或錯誤做法。

3.1 供電方式誤判

根據(jù)起重機供電電纜芯數(shù)，錯誤判別起重機電源接地型式。如看到起重機供電電纜是四芯或者五芯，即判定起重機電源接地型式為TT 系統(tǒng)或者TN 系統(tǒng)，認(rèn)為起重機供電方式符合要求（3Ф+PE）。

3.2 認(rèn)為保護接零與保護接地為并列關(guān)系

錯誤認(rèn)為“保護接零”和“保護接地”是兩個相互并列的概念。實際上，GB 14050-2008《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》已明確將所謂的“保護接零”列為“保護接地”的一種。相應(yīng)地，“零線”“保護零線”“接地線”等不規(guī)范的概念也分別被“中性導(dǎo)體”“保護導(dǎo)體”“接地導(dǎo)體”取代。在接地保護安裝和檢驗中應(yīng)摒棄“保護接零”這種錯誤的概念。

3.3 TN 系統(tǒng)與TT 系統(tǒng)混用

供電電源采用TT 系統(tǒng)時，不允許把起重機的金屬結(jié)構(gòu)和中性導(dǎo)體連在一起，否則起重機金屬結(jié)構(gòu)的電位會隨著中性導(dǎo)體對地電位的升高而升高。若系統(tǒng)接地和保護接地的接地電阻相等，N 線的電位可達到110V，足以導(dǎo)致人員觸電。

3.4 錯誤使用漏電保護器

筆者發(fā)現(xiàn)，很多起重機施工單位和使用單位為了“提高安全性”，不論電源為何種接地型式，都一律加裝漏電保護器。實際上，漏電保護器的選用必須考慮電源接地型式，否則可能適得其反。常見錯誤做法包括：

（1）TT 系統(tǒng)未加裝漏電保護器。采用TT 系統(tǒng)接地型式時，起重機金屬結(jié)構(gòu)往往通過大車車輪、軌道與大地連接，發(fā)生接地故障時，若要滿足人體與起重機的接觸電壓不大于50V，則接地電阻必須非常小，不僅耗資巨大，在有些場合也不可能做到。因此，在TT 系統(tǒng)中，須加裝漏電保護器切斷起重機電源以保護相關(guān)人員。

（2）TN-C 系統(tǒng)錯誤加裝漏電保護器。TN-C 系統(tǒng)是將保護導(dǎo)體和中性導(dǎo)體合二為一（稱為保護接地中性導(dǎo)體），根據(jù)漏電保護器的工作原理，保護導(dǎo)體不應(yīng)穿過漏電保護器，否則將無法檢測出故障電流而不動作。應(yīng)將TN-C 系統(tǒng)改為TN-C-S 系統(tǒng)，即在漏電保護器的電源側(cè)將保護接地中性導(dǎo)體）分成保護導(dǎo)體和中性導(dǎo)體，僅中性導(dǎo)體和相線穿過漏電保護器，保護導(dǎo)體則直接接到起重機外露可導(dǎo)電部分。

（3）局部TT 系統(tǒng)未加裝漏電保護器。若起重機金屬結(jié)構(gòu)未與保護導(dǎo)體連接，或就近另設(shè)接地裝置與起重機金屬結(jié)構(gòu)相連，或金屬結(jié)構(gòu)通過大車車輪、軌道與大地相連，則在該處形成了所謂局部TT 系統(tǒng)。局部TT 系統(tǒng)和本節(jié)（1）中的TT 系統(tǒng)一樣，應(yīng)在此回路的起點加裝漏電保護器，以保證在該回路發(fā)生接地故障時有效切斷電源。

4 結(jié)語

起重機接地保護直接關(guān)系到人員安全，對接地保護的檢驗既是重點又是難點。本文著重介紹了如何判別起重機電源接地型式，以及在接地施工和檢驗中容易出現(xiàn)的錯誤做法，以期加深對起重機接地保護相關(guān)概念和要求的理解，提高起重機檢驗工作的質(zhì)量，降低起重機安全隱患。