济南市特种设备检验研究院山东济南250000
摘要：起重机械作为特种设备，如何保证在使用过程中人身安全和设备安全是我们要探讨的关键环节。本文结合工作实践分析了保护接地的要求及其具体检验方法、步骤。
关键词：起重机械；接地保护；检验
引言：起重机械的接地保护，主要是指将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。其作用是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，降低接点的对地电压，避免发生漏电时人体触电危险。作为检验人员，无论在监督检验或定期检验时，均应对起重机械的保护接地进行检验，尽可能的消除安全隐患。
一、关于起重机械接地保护的相关规定
起重机械设备特别是桥式起重机具有功率大、电流大、电压高的特点，一旦出现单一漏电情况，就会危及操作人员的生命安全，因此，规范、安全、可靠的接地保护装置十分重要，对接地保护装置接地电阻的定期检测必不可少。对此，国家的法令法规都有明确规定。起重机械的接地保护包括电气设备的接地和金属结构的接地。
1.电气设备的接地；桥架型起重机检规规定：“起重机上允许用整体金属结构做接地干线，金属结构必须是一个有可靠电气连接的导电整体。如金属结构的连接处有非焊接处时，应另设接地干线或跨接线。起重机上所有电气设备正常不带电的金属外壳、变压器铁芯及金属隔离层、穿线金属管槽、电缆金属护层等均应与金属结构间有可靠的接地连接。”前提条件是金属结构有可靠的接地连接。当电气设备直接固定在金属结构上，并有可靠电气接触时，可不必另装电气连接线。因金属结构表面涂有油漆或严重腐蚀，可能造成不可靠的电气连接时，单个电气设备金属外壳应设接地支线，接地支线必须采用铜线，最小截面明设裸导体为4mm²，绝缘导线为1.5mm²。司机室与起重机本体用螺栓连接时，二者间接地线采用不小于（40×4）mm的扁钢或不小于12.5mm²的铜线，其跨接点不应少于两处。（应注意可开启的控制柜门是否符合）。
2.金属结构的接地；桥架型起重机检规中规定：“当起重机供电电源为中性点直接接地的低压系统时，整体金属结构的接地型式应采用TN或TT接地系统。零线重复非接地的接地电阻不大于4Ω；零线重复接地的接地电阻不大于10Ω。采用TT接地系统时，起重机金属结构的接地电阻与漏电保护器动作电流的乘积应不大于50V。”
“零线非重复接地的接地电阻不大于4Ω”，应理解为要求供电电源（即变压器）中性点直接接地的接地电阻不大于4Ω。简而言之，起重机采用“接零”保护的是TN接地系统，采用“接地”保护的是TT接地系统。一般情况下，可认为起重机车轮与轨道有可靠的电气联接，不导电灰尘沉积等原因造成车轮与轨道有不可靠的电气联接时，起重机应设有专用接地线或其他使之接触良好的措施。（GB3811-2008）
接地体顶面埋设深度应符合设计规定。当无规定时，不宜小于0.6m。在地下不得采用裸铝导体作为接地体或接地线。（GB50169-2006）
起重机的每条轨道，应设两点接地。在轨道端之间的接头处，宜作电气跨接；接地电阻应小于4Ω。安全式滑接线支架的安装，当设计无规定时，宜焊接在轨道下的垫板上；当固定在其它地方时，应做好接地连接，接地电阻应小于4Ω。（GB50256-2014）
二、现场检测起重机械接地经常发现的问题
2.1接地装置
一些现场工作人员安全意识淡薄，安全法规学习不到位，认为接地装置可有可无。其表现为：起重设备大车轨道与大地或零线没有任何传导金属连接；或者虽有连接，但疏于检查和维护，接地装置早已开焊或虚接；也有连接者，但接地体不符要求；也有的把导轨放在金属承轨梁上，承轨梁有金属支柱，认为导轨通过承轨梁及支柱构成有效的接地通道，其实，这是十分不可靠的想法，因为导轨与承轨梁间没有焊接，完全靠压板压在承轨梁上，甚至当中有的还塞有绝缘垫片，此外，承轨梁与支柱为了美观与防锈一般都涂有不导电的油漆，无法起到接地保护的作用。
2.2导轨接头处没有金属跨接线
由于锈蚀、灰尘等原因，导轨接头处的鱼尾板并不能起到可靠有效的接地作用，而有的导轨接头处甚至连夹板也没有，轨缝宽约有10mm，根本无法起到漏电保护作用。一些人将接地线固定在道轨压板螺栓上，或将接地线焊到大车轨道端头的止挡上，若挡铁与导轨没有焊接，易构成虚接，即表面形成一个接地通道，而实际是一个不稳定、不可靠、甚至不通的接地通道，因而这种接地完全不利于安全生产。
2.3接地端子截面不符合要求
接地端子最好使用扁钢，但许多单位采用圆钢。关于圆钢截面多大为宜，GB50169-2006明确规定，
但一些单位用的是Φ4mm圆钢，截面显然太小。
2.4接地线截面小于标准
桥式起重机中，大车运行轨道到大地都有两根以上接地线，但有的单位实质只有一根有效，其余的已不起保护作用。
2.5接零保护与接地保护置于同一保护系统
部分起重设备需要接零保护，即在低压中性点接地电网，但接零系统的电气设备就不能再接地。检测发现，有些单位对起重机既做接零保护，又做接地保护，这是极不安全的。
2.6接地保护与电焊搭铁不能混淆
电焊是工厂常有的生产作业，电焊作业必须采用地线搭铁，让焊机、焊丝、被焊工件、地线与大地形成一个回路，否则，不能进行电焊作业，而有些搭铁只是简单压搭，并没有焊接也可进行电焊作业；于是，一些起重设备维护工误认为简单压搭也可适用于地线保护装置地线连接。其实，这是一个极大误区，接地保护与电焊搭铁绝不能混淆，电焊搭铁是生产操作，连接不好可重新连接，但接地保护是安全措施，必须百分之百可靠，否则会危及操作人员的生命安全。
3.起重机械保护接地的检验方法及其具体步骤
3.1电气设备接地的检验
在检验保护接地时，不能简单凭电箱中有黄绿双色的电线就判定保护接地有效，还要分析其性质，追踪其来源。保护接地按大体分类可分为接零保护和接地保护。使用单位的供电变压器如果中性点直接接地，其供电形式有可能属于TN系统或TT系统。无论TN还是TT系统，由于其零线已接地，故只采取完善的接零保护措施也是可以的。（对于TN系统，条件允许鼓励重复接地）使用单位的供电变压器如果中性点不接地或经大阻抗接地，则其供电形式属于IT系统，则必须采用接地保护。
3.2两种不同的保护方式不同的检验方式。究竟应该采取何种保护方式，必须取决于其所在的供电系统采取的是何种配电系统。因此应当首先确认使用单位采用何种配电网络，再追踪其保护线的来源。若判明使用单位所在的公用配电网络属于TN系统，则使用接零保护即可，如现场条件允许搭设地极，那么采取重复接地保护效果更佳。若属于TT系统，则应视实际情况采取接零保护或接地保护；如果使用单位所在的公用配电网络是IT系统，则使用单位应该统一采取接地保护。在明晰了配电网络后，才可以进行下一步的检验工作。
3.3对于供电电源端中性线直接接地系统，应检查使用单位是否正确采取接零保护及重复接地保护。接零保护的原理是当发生漏电碰壳时，可以借零线形成单相短路，产生足够大的短路电流，使短路保护装置迅速动作，切断故障电源，保护设备及人身安全。检验接零保护是否完善，先要判断供电形式，如果确定使用单位是采用三相五线制的TN系统，那么就检查起重机金属结构与大车轨道是否均与保护零线进行有效的，稳固的连接，同时检查电箱是否配备了短路保护装置（熔断器或断路器），条件允许则检查是否有重复接地。在接零保护的同时若能对金属外壳进行重复接地则更佳，重复接地是提高接零保护安全性能的重要措施。对有防雷要求的起重机械，重复接地可以起到向大地泄放电流的作用。但要注意的是，重复接地电阻值不得大于lOΩ。对于TN系统接地保护的技术要求，是保护零钱的接地电阻值不大于4Ω，与起重机金属结构的连接应有效且稳固。
3.4如果供电电源端中性线直接接地，却没有独立的保护地线引出，那么可以确定使用单位是采用三相四线制的TT系统，其零线除了是工作零线，也能起到保护零线的作用。除了采用与TN系统相同的检查方式外，为保证保护效果，还可以在供电电源箱里加上漏电保护装置。所谓漏电保护装置是指当电路中的漏电电流超过允许值时，能够自动切断电源或报警的漏电保护装置，包括各类漏电断路器、带漏电保护的插头（座）、漏电保护继电器、漏电火灾报警器、带漏电保护功能的组合电器等。应该合理选用保护装置的容量，使金属结构的接地电阻与漏电保护器动作电流的乘积应不大于50V。
4.结束语
保护接地的原理是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围，保护设备安全和人身安全。检验接地保护是否完善，应先观察使用单位的电网形式。三相五线制的TN系统最方便观察，而三相四线制的系统则应明晰其电网形式，若为TT系统，可采取如装设漏电保护器等安全措施进一步保证保护效果。但要注意，在为起重机械供电的同一电源系统中，不得出现一部分电气设备采取接零保护，另一部份却采取接地保护的情况。对于三相四线制IT系统，应检查使用单位有无选择合适地极，引出地线，并将保护地线引到起重机械的金属结构和大车轨道。
参考文献：
[1]蒋军成，王志荣，工业特种设备安全[M].机械工业出版社.2009
[2]王福绵，起重机械技术检验[M]学苑出版社.2000.12
[3]GB50169-2006电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范.
[4]GB3811-2008起重机设计规范.