起重機的大車軌道接地電阻的討論000

1、 起重機的大車軌道接地電阻的討論起重機的大車軌道接地電阻的討論 董長權(quán) （遼寧省遼河油田建筑工程監(jiān)理公司） 趙敏 （遼寧省遼河油田規(guī)劃設(shè)計院） GB606785第 3.4.9.1 條規(guī)定,起重機軌道的接地電阻,以及起重機上任何一點的接地電阻均不得大于 4. 橋架型起重機部分第6.7.2 條規(guī)定,起重機供電電源為中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時,零線重復(fù)非接地電阻不大于4, 零線重復(fù)接地電阻不大于 10. 塔式起重機部分第 8.7.2 條規(guī)定, 起重機金屬結(jié)構(gòu)的”接地電阻應(yīng)小于 4”. 門座起重機部分第 6.5.5 條規(guī)定, 起重機軌道的接地電阻應(yīng)小于4.整機接地電阻小于 10.GB5025696第

2、10.11.3 條規(guī)定,起重機的每條軌道,應(yīng)設(shè)兩點接地.在軌道端之間的接頭處,宜作電氣跨接; 接地電阻應(yīng)小于 4. 上述這些規(guī)定,不考慮起重機供電電源的中性點接地情況,把“起重機軌道的接地電阻不大于 4”.做為判定接地系統(tǒng)是否安全的充分必要條件,是錯誤的.是不合適的.一. 接地電阻的作用 把用電設(shè)備的金屬外殼與接地極直接相連接.我們稱為接地保護.系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,如用電設(shè)備的金屬外殼與供電電源的相線相碰觸時,它的接地電阻有降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用. 1. 起重機供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時,起重機用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護. 系統(tǒng)發(fā)生接地故障時, 接地電阻有降低該設(shè)備金

3、屬外殼上對地電壓的作用.但增加了零線上的對地電壓,不能做到系統(tǒng)安全. 接地保護只能做為附加或后備保護.供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時, 起重機用電設(shè)備的金屬外殼不采用接地保護.，圖 1 中，Rd表示用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻；不接地時 Rd為無窮大。 系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為 220V. 零線上的對地電壓是零。 用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護，設(shè) 接地電阻是 Rd=4. 設(shè)供電電源的中性點接地電阻為R0= 4.系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為 110V，零線上的對地電壓也是 110 V。該設(shè)備金屬外殼上對地電壓比不接地時降低了 110 V。 零線上的對

4、地電壓比不接地時確增加了 110 V。圖 1 供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護時,對地電位分析示意圖假如用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻 Rd. 供電電源的中性點接地電阻 R0為 4.系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為 50V. 零線上的對地電壓是 170 V。假如用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻 Rd是 4. 供電電源的中性點接地電阻 R0.系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為 170V. 零線上的對地電壓是 50 V。 不管如何限制用電設(shè)備金屬外殼上的接地電阻,都不能做到用電設(shè)備金屬外殼上和零線上的對地電壓都是安全特低電壓(交流 50 V.)。因

5、此,在供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)中,不能用規(guī)定限制接地電阻”小于 4”的方法達到系統(tǒng)安全.2.起重機供電電源是中性點不接地或經(jīng) 1000 電阻接地的低壓系統(tǒng)時,起重機用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護. 系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時, 接地電阻降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用是明顯的,有效的. 當(dāng)系統(tǒng)供電半徑小于 1KM 時，相線對地電容很小，容抗很大，第一次接地故障時，電R 容電流極小，可忽略不計。系統(tǒng)中性點不接地，對地絕緣。我們用圖 1 來說明。設(shè)三相線對地絕緣電阻 rA= rB= rC=r,為系統(tǒng)中性點，O/為負載中性點，用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護接地電阻是 R,設(shè)三相電源電動勢

6、UA、UB UC，UA、+ UB +UC=O- 當(dāng) C 相對用電設(shè)備的金屬外殼發(fā)生碰觸時，系統(tǒng)中性點 0，負載中性點 O/之間的電位差不在為零。各相負載上的電壓為：UAO/= UA-U OO/ - UBO/= UB-U OO/ - UCO/= UC-U OO/ -IA + IB +IC +IR =0 - （UA-U OO/ ）/ rA + （UB-U OO/ ）/rB + （ UC-U OO/ ）/rC + （UC-U OO/ ）/R=0- 因為，rA= rB= rC=r, UA、+ UB +UC=O-所以，U OO/= r .UA/(3R+ r),代入式得 UAO/= 3R.UA/(3R+

7、r), 圖 2 中性點對地絕緣系統(tǒng)單相對地短路時各點電位分析示意圖用電設(shè)備的金屬外殼不接地，人體電阻是 R 的人觸及漏電設(shè)備，設(shè)R=1500，r=500；U=198V。用電設(shè)備的金屬外殼接地，接地電阻rd=4，r=500；U=5V。當(dāng)系統(tǒng)供電半徑大于 1KM 時，相線對地電容很大，容抗很小，第一次接地故障時，電容電流較大，不可忽略不計。為限制電容電流，系統(tǒng)中性點通過大電阻接地，電阻值一般取相電壓的 5 倍。取 R0=1000。用電設(shè)備的金屬外殼不接地，人體電阻是 R 的人觸及漏電設(shè)備，設(shè) R0=1500， 用電設(shè)備金屬外殼的對地電壓 U=2201500/（1500+1000）=132V。假如用

8、電設(shè)備的金屬外殼接地，接地電阻 RA=294， U=50V。 圖 2 中性點經(jīng)大電阻接地的系統(tǒng)單相對地短路時各點電位分析示意圖可見，起重機供電電源是中性點不接地或經(jīng) 1000 電阻接地的低壓系統(tǒng)時，接地電阻降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用是明顯的,有效的.可以做為獨立的電擊防護。二TN、TT、IT 系統(tǒng)的安全技術(shù)要求“接地”是間接電擊防護的技術(shù)措施。 “接地”包括接地保護和接零保護。接地保護是與埋入地下與地有電氣連接的接地極直接相連接。接零保護是與供電電源的零線相連接，也是通過零線與供電電源的中性點的接地極相連接，因此接零保護也叫“接地” 。1993對間接電擊防護的技術(shù)措施做了詳細規(guī)定。 “

9、接地”是 間接電擊防護的技術(shù)措施.之一。是采用接地保護還是接零保護，與供電電源的中性點是否接地有關(guān)。供電電源是中性點直接接地的系統(tǒng)時，一般采用接零保護（TN 系統(tǒng)） 。采用接零保護時，單相接地電流較大，防爆場合一般不采用。線路的末端接零保護不合格時，而采用接地保護同時必須設(shè)漏電保護器（TT 系統(tǒng)） 。供電電源是中性點不接地或經(jīng)電阻接地的系統(tǒng)時，采用接地保護是合適的（IT 系統(tǒng)） 。 “接地”按接線方法分為 TN、TT、IT 系統(tǒng)，它只適用于低壓系統(tǒng)。第一個字母 T 表示供電電源中性點是接地的。I 表示中性點不接地或通過電阻接地.第二個字母 N 表示用電設(shè)備的金屬外殼與供電電源的零線相連接. 第

10、二個字母 T 表示用電設(shè)備的金屬外殼采用獨立于供電電源的接地。 圖 2 TN 接地系統(tǒng)，a 為 TN-S 系統(tǒng)；b 為 TN-C-S 系統(tǒng)；c 為 TN-C 系統(tǒng)TN、TT 接地系統(tǒng)適合中性點直接接地的低壓系統(tǒng)，都是自動切除供電的保護。TN 接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生接地故障時，熔斷器或自動斷路器應(yīng)動作，自動切除供電。接零的目的是為單相接地電流提供回路阻抗可忽略的故障電流通路。在這個系統(tǒng)中，并不要求用電設(shè)備的金屬外殼做接地保護。TT 接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生接地故障時，漏電保護開關(guān)應(yīng)動作，自動切除供電。自動切除供電前，用電設(shè)備外殼上的對地電壓不大于 50V。即漏電保護開關(guān)額定動作電流與 TT 接地系統(tǒng)用電設(shè)

11、備外殼的接地電阻的乘積不大于 50V 圖 3 TT 接地系統(tǒng)IT 接地系統(tǒng)中，供電半徑小于 1KM 時,采用 .用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護的接地電阻 R 上的對地電壓按公式 U=3RUL/（3R+r）=50 計算,式中， UL供電電源的相電壓，220V, r=;可得 R=37255。這個接地電阻是容易辦到的.即使不接地,靠自然接地就能滿足要求,它的前題是相線對地絕緣電阻 r 滿足規(guī)定要求().當(dāng)系統(tǒng)供電半徑大于 1KM,系統(tǒng)中性點通過 1000 大電阻接地，用電設(shè)備外殼的接地采用獨立于中性點的接地時, 用電設(shè)備外殼的接地電阻 R294，第一次接地故障時, 用電設(shè)備外殼上的對地電壓 U=50

12、V,是安全的。用電設(shè)備外殼的接地采用一根保護線與中性點的接地共用一個接地極時, 第一次接地故障時, 保護線的電阻比 1000 小的多, 保護線上的對地電壓可忽略不計.是安全的. 圖 4 IT 接地系統(tǒng)根據(jù)以上分析，在 TN 接地系統(tǒng)中，用電設(shè)備的金屬外殼與供電電源的零線相連接，并不要求用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護。在這個系統(tǒng)中，只要求“用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護，接地電阻應(yīng)小于 4.” 當(dāng)發(fā)生接地故障時，自動切除供電的保護有時不能實現(xiàn)。用電設(shè)備外殼上的對地電壓也不能確保不大于 50V。因此，在在 TN 接地系統(tǒng)中，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于 4” ，不規(guī)定單相接地故障時，熔斷器或自動斷路

13、器應(yīng)自動切除供電。是不全面的。也是不安全的。在 TT 接地系統(tǒng)中，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于 4” 不設(shè)漏電保護開關(guān)，不規(guī)定在自動切除供電前用電設(shè)備外殼上的對地電壓不大于 50V 是不全面的，不安全的。IT 接地系統(tǒng)中，不規(guī)定發(fā)生接地故障時，用電設(shè)備外殼上的對地電壓應(yīng)不大于 50V。簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于 4” ，有時是過于嚴格的。因此，不分起重機供電電源中性點接地情況，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于 4”1993的規(guī)定,做出詳細規(guī)定.三 “接地電阻不大于 4”的由來 水利電力部 1979 年 1 月 8 日發(fā)布的 SDJ1879電力設(shè)備接地設(shè)計技術(shù)規(guī)范 （后修訂為 GBJ651983工業(yè)與民用電力設(shè)置接地設(shè)計規(guī)范 ，現(xiàn)還未修訂）第 2.1 條規(guī)定,低壓電力裝置接地裝置的接地電阻不宜大于 4.使用同一接地裝置的并列運行的發(fā)電機變壓器等電力設(shè)置,當(dāng)其總?cè)萘坎怀^ 100KVA 時, 接地電阻允許不大于 10.注:在采用接零保護的電力網(wǎng)中,系指變壓器的中性點的接地電阻.因此, “接地電阻不大于 4”是電力行業(yè)對供電變壓器中性點的接地電阻的規(guī)定，中性點的接地是工作接地。不是防電擊的保護接地的接地電阻的要求。GB606785， ，GB5025696