白亮

（撫州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江西 撫州 344000）

0 引言

電梯成為當(dāng)下建筑物使用的基本出行工具，科技不斷完善，帶動(dòng)了各行業(yè)發(fā)展。其中接地保護(hù)是電梯安全運(yùn)行的重要內(nèi)容，電梯漏電成為威脅乘客生命安全的重要因素，所以接地保護(hù)是電梯和起重機(jī)運(yùn)行必不可少的保護(hù)措施。完善電梯接地保護(hù)，能夠避免漏電影響擴(kuò)大，對(duì)于電梯應(yīng)用效果明顯。而接地保護(hù)是電梯常用確保乘客安全觸電的安全措施，由于電梯領(lǐng)域不同，需要根據(jù)電梯實(shí)際情況應(yīng)用，選擇適合電梯的接地保護(hù)方式。接地保護(hù)為電梯提供保護(hù)的同時(shí)，還能夠在電梯漏電時(shí)，減少誤動(dòng)作，保證電梯正常運(yùn)行，提高對(duì)電梯的保護(hù)，降低漏電保護(hù)工作難度。

1 電梯設(shè)備漏電因素

電梯實(shí)際運(yùn)行過程中，因受到多種因素影響，會(huì)導(dǎo)致不同程度的電路故障現(xiàn)象，對(duì)電梯正常運(yùn)行造成影響。電梯漏電嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)威脅人員生命安全，需要合理用電，保證電梯處于正常的電壓下運(yùn)行。高壓電作用下，流過電氣絕緣體，成為泄露電流。電梯處于強(qiáng)弱電系統(tǒng)下，運(yùn)行勢(shì)必存在泄露電流的現(xiàn)象。分析漏電具體因素，才能合理采取措施，保障電梯穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1 電容電流的影響

電梯構(gòu)成的各項(xiàng)設(shè)備中，電力電容、電源布線長(zhǎng)度之間存在密切關(guān)系。電容作是兩塊導(dǎo)體中夾雜的元件，實(shí)際應(yīng)用需要消耗電能運(yùn)行。因?qū)Ь€與地面、導(dǎo)線、電動(dòng)機(jī)等之間均可以存在電容。這些電容作為帶電容器，形成帶電體系后儲(chǔ)藏電能需要消耗一定能量，即電容器在電力系統(tǒng)中通過電源做功。在電梯通電時(shí)，其出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象相對(duì)明顯，需要對(duì)電源合理設(shè)計(jì)，減少電梯通電造成的漏項(xiàng)現(xiàn)象。

1.2 電源載波頻率影響

電源中載波頻率大小關(guān)乎到電容的容抗，當(dāng)載波頻率高時(shí)，容抗減少，會(huì)引起較大的漏電流。電梯施工安裝是，由于變頻器載波頻率參數(shù)設(shè)置不合理，進(jìn)而造成電梯電路事故?？梢詫?duì)設(shè)定的載波頻率進(jìn)行調(diào)整，降低載波頻率后，漏電現(xiàn)象得到緩解。這也說明了載波頻率大小與電動(dòng)機(jī)漏電相關(guān)，前提條件相同的情況下，載波頻率大則漏電流大，反之則是頻率小，漏電流小。電梯常用的變頻器，頻率通常設(shè)置為6kHz～10kHz。載波頻率調(diào)整時(shí)，數(shù)值過大降低了電動(dòng)機(jī)械設(shè)備電磁哚聲，也也對(duì)逆變?cè)膲勖斐捎绊?。電?dòng)機(jī)產(chǎn)生的高頻漏電流，有部分電流會(huì)通過轉(zhuǎn)子和定子間的電容，經(jīng)過軸承再到地面，產(chǎn)生軸電流對(duì)軸承壽命產(chǎn)生影響。

1.3 開關(guān)等的漏點(diǎn)現(xiàn)象

電梯中的開關(guān)、半導(dǎo)體等介質(zhì)都是絕緣設(shè)備，其可能存在著不同程度的漏電現(xiàn)象，當(dāng)漏電現(xiàn)象發(fā)生后，這一現(xiàn)象會(huì)隨著時(shí)間推移，導(dǎo)致漏電現(xiàn)象進(jìn)一步擴(kuò)大，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致短路，以及接地異常的現(xiàn)象。

2 電梯漏電保護(hù)的作用

漏電保護(hù)是近些年，興起的安全技術(shù)，是電力領(lǐng)域安全發(fā)展的主要象征。由于市場(chǎng)技術(shù)產(chǎn)品需要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。居民使用的電氣設(shè)備漏電，存在二相電流被破壞的現(xiàn)象；以及不帶電金屬外殼發(fā)生對(duì)地電壓，通常這兩者為零電位。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，會(huì)導(dǎo)致較大的剩余電流泄露，此時(shí)漏電技術(shù)就能發(fā)揮作用。人體與漏電設(shè)備接觸會(huì)受傷甚至死亡，電氣設(shè)備電源不及時(shí)切斷，會(huì)形成短路引發(fā)火災(zāi)。漏電保護(hù)技術(shù)是利用電氣安全裝置，在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，根據(jù)設(shè)定的電流值，對(duì)超出范圍的電路進(jìn)行斷電處理。漏電保護(hù)以間接接觸保護(hù)為主，針對(duì)絕緣、線路過長(zhǎng)等漏電現(xiàn)象，無法通過接零保護(hù)切斷電源，需要應(yīng)用該技術(shù)對(duì)漏電保護(hù)進(jìn)行補(bǔ)充，用于滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的漏電保護(hù)要求[1]。

3 電梯接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)是保障電梯和起重機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，能夠在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求保障電梯內(nèi)部人員安全。正確使用，也能提高電梯運(yùn)行穩(wěn)定性，保障其對(duì)人員的安全性能。實(shí)際使用過程中，由于接地不規(guī)范導(dǎo)致接地錯(cuò)誤，影響接地系統(tǒng)發(fā)揮作用，現(xiàn)對(duì)不同系統(tǒng)的接地形式進(jìn)行闡述，結(jié)合設(shè)備的漏電現(xiàn)象選擇合理的接地系統(tǒng)。

3.1 TN 接零保護(hù)系統(tǒng)

TN 接零系統(tǒng)是中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)，其特點(diǎn)是電氣設(shè)備外露部分能夠與系統(tǒng)接地相連。當(dāng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，通過觸碰金屬外殼，能夠形成閉合回路，產(chǎn)生足夠的短路電流，依靠保護(hù)裝置的動(dòng)作，將故障切除[2]。在TN 系統(tǒng)中，根據(jù)保護(hù)零線與工作零線劃分情況，分為以下3種形式。

3.1.1 TN-S 系統(tǒng)接地

TN-S 系統(tǒng)（圖1）指的是電網(wǎng)中，中性線N 與保護(hù)線PE 始終分開，通過將電路分開進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化。TN-S 將電氣設(shè)備外殼與結(jié)構(gòu)保護(hù)線可靠連接，作為接地的方式，通過設(shè)置保護(hù)裝置，解決短路問題。當(dāng)帶電部分觸碰外殼，形成短路，此時(shí)會(huì)激發(fā)設(shè)備保護(hù)功能，啟動(dòng)斷電功能，防止有人過電。

圖1 TN-S 系統(tǒng)

3.1.2 TN-C 系統(tǒng)接地

TN-C 系統(tǒng)（圖2）將N 線和PE 線和在一起，電氣控制作用，是在設(shè)備觸碰到電路時(shí)，于金屬外殼上形成保護(hù)電路，并在PEN 線上形成一個(gè)回路。并導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)形成回路電流，進(jìn)而切斷事故電源[3]。這也是接零保護(hù)的一種，需要保證裝置安全使用。當(dāng)系統(tǒng)的中性點(diǎn)偏移，導(dǎo)致PEN 線出現(xiàn)電流，需要適時(shí)啟動(dòng)保護(hù)設(shè)備，保證三相負(fù)荷平衡，才能更好的處理系統(tǒng)電路問題。

圖2 TN-C 系統(tǒng)

3.1.3 TN-C-S 系統(tǒng)接地

TN-C-S 系統(tǒng)接地方式，在設(shè)備距離變壓器較遠(yuǎn)的電路問題中較為適用，通過合理保護(hù)，基于高強(qiáng)度壓力下也能使用電路。TN-C-S 對(duì)于接地方式要求較高，需要在使用過程中，嚴(yán)格對(duì)零線和配電箱接電工作進(jìn)行管控，保證電梯和起重機(jī)械運(yùn)行，發(fā)揮零線保護(hù)電路的功能。TN-C-S 要求技術(shù)人員將保護(hù)零線接在接地樁上，確保接地保護(hù)作用發(fā)揮?？梢哉fTN-C-S 系統(tǒng)中兼具了TN-C 和TN-S 系統(tǒng)，能夠有效應(yīng)用在電梯和起重機(jī)中。實(shí)際應(yīng)用一定程度彌補(bǔ)保護(hù)接零的不足，有效防范電梯漏電。TN-C-S 系統(tǒng)如圖3 所示，在實(shí)際應(yīng)用過程中，對(duì)于線路安裝有較高要求，需要技術(shù)人員做好安裝工作，避免造成額外的隱患。

3.2 接地保護(hù)形式

3.2.1 IT 系統(tǒng)接地

IT 系統(tǒng)接地方式指的是中性點(diǎn)直接接地，避免了對(duì)電氣設(shè)備的損傷，能夠起到保護(hù)裝置的作用。實(shí)際使用過程中，電梯與起重機(jī)的金屬外殼，在短路現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，能夠基于接地系統(tǒng)將電流導(dǎo)入地面，能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制，當(dāng)出現(xiàn)電梯漏電現(xiàn)象時(shí)，人體與接地設(shè)備形成并聯(lián)支路，通過人體的電流較小，能夠保障人員安全。這一方法非常適用在大型起重設(shè)備，通過系統(tǒng)接地，使得接地電阻變小，有效對(duì)電流進(jìn)行控制。然而IT 系統(tǒng)對(duì)于供電要求較高，需要連續(xù)供電。在負(fù)載短路時(shí)，使用設(shè)備會(huì)導(dǎo)致漏電電流經(jīng)過，保護(hù)設(shè)備不采取動(dòng)作會(huì)非常危險(xiǎn)，因此，這種方式在電梯中應(yīng)用也相對(duì)少見[4]。

3.2.2 TT 系統(tǒng)接地

TT 系統(tǒng)要求通電運(yùn)行過程中，涉及的零件與接地零線都必須連接。當(dāng)絕緣部分形成漏電故障時(shí)，TT 系統(tǒng)因具備一定對(duì)電壓泄露能力，在電梯漏電時(shí)能夠保證電梯的安全。當(dāng)中性點(diǎn)電阻為4.0Ω，根據(jù)相應(yīng)相關(guān)算法計(jì)算出設(shè)備主體電阻。實(shí)際來看保證較小的電阻值是較為困難的，需要限制電壓來達(dá)到這一目的。但是漏電時(shí)引發(fā)的電流能量不會(huì)影響斷路器，這也導(dǎo)致斷路器無法及時(shí)回應(yīng)。系統(tǒng)在面對(duì)高低壓線路時(shí)，配變發(fā)生正、逆變，造成危險(xiǎn)電壓存在。而技術(shù)人員根據(jù)斷路器情況斷定是否存在漏電現(xiàn)象時(shí)，這一現(xiàn)象難以被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致隱患存在。電壓不平衡時(shí)，中心線電壓為接地狀態(tài)，會(huì)引發(fā)觸電危險(xiǎn)。綜上也能看出，TT 系統(tǒng)實(shí)際使用存在不穩(wěn)定性，難以依靠設(shè)備保障安全。無法保證人們不受到漏電的影響，需要配合控制開關(guān)才能達(dá)到相關(guān)要求。加上該系統(tǒng)接地裝置消耗的鋼材較多，成本較高，不建議應(yīng)用。

4 接地系統(tǒng)地方式的關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 對(duì)電梯、起重機(jī)械使用的影響

電梯與起重機(jī)接地方式連接，需要根據(jù)實(shí)際情況判斷，當(dāng)金屬結(jié)構(gòu)無法有效接地線，盲目接線會(huì)導(dǎo)致漏電事故發(fā)生。保證接地系統(tǒng)合理，才能降低電流對(duì)電梯運(yùn)行的影響。起重機(jī)與電梯是人們生活中不可或缺的工具，尤其對(duì)于高層建筑的用戶而言，電梯是保證其正常出行的重要工具。因此，系統(tǒng)接地方式是保證電梯穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶提供出行保障的基礎(chǔ)。PEN 線的使用，能夠降低電梯漏電事故出現(xiàn)的概率。接地系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要結(jié)合實(shí)際電路設(shè)置，設(shè)置漏電保護(hù)時(shí)，需要保證電源切斷后人員的安全。為了進(jìn)一步提高起重機(jī)與電梯使用安全性，需要技術(shù)人員重視接地方式，科學(xué)選擇接地系統(tǒng)，加大對(duì)電路的控制。

根據(jù)上述分析，能夠明確起重機(jī)與電梯中，各種系統(tǒng)的不足之處。需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況，認(rèn)真對(duì)待系統(tǒng)和設(shè)備，嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，控制電路設(shè)置。TN-C-S 系統(tǒng)的接地方式更適合起重機(jī)與電梯漏電保護(hù)，并且適用于不同結(jié)構(gòu)的電梯。電梯每天承擔(dān)著往返的任務(wù)，保證系統(tǒng)質(zhì)量，才能最大限度保障電梯電路運(yùn)行安全，減少電路故障現(xiàn)象發(fā)生。按照具體電路的選擇，發(fā)揮漏電保護(hù)的作用[5]。

4.2 注意事項(xiàng)

無論是家庭還是其他環(huán)境，電梯設(shè)備都需要合理運(yùn)維。管理人員要不斷提升個(gè)人技術(shù)水平，定期對(duì)電梯進(jìn)行測(cè)試，保證漏電保護(hù)在事故發(fā)生時(shí)，有效發(fā)揮作用。系統(tǒng)中，設(shè)備應(yīng)做好嚴(yán)格的質(zhì)檢工作，保證其合理使用。漏電檢查過程中，根據(jù)實(shí)際情況斷開電源，避免事故危險(xiǎn)擴(kuò)大。實(shí)際操作中，要注意啟動(dòng)頻率，避免損壞電梯零部件。對(duì)于判斷電源中性點(diǎn)是否接地，可以根據(jù)歐姆定律計(jì)算，計(jì)算出電壓做實(shí)際判斷。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)階段檢查故障，不能嘗試多次傳輸功率。漏電保護(hù)時(shí)，也可能是系統(tǒng)自身原因，強(qiáng)制通電會(huì)造成額外損傷。需要對(duì)實(shí)際情況分析，考慮安全用電，在不斷實(shí)踐中提高用電知識(shí)。此外，起重機(jī)的漏電保護(hù)過程中非常重要，TN 系統(tǒng)中沒有用于提升保護(hù)。而起重機(jī)本身為金屬材質(zhì)，其金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生短路后，存在較高風(fēng)險(xiǎn)。要充分考慮起重機(jī)的特殊用途，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，保障漏電事故后漏電保護(hù)發(fā)揮作用。

5 結(jié)語

綜上所述，起重機(jī)與電梯接地保護(hù)，對(duì)于企業(yè)安全生產(chǎn)和運(yùn)行有著重要意義。受到多種因素的影響，導(dǎo)致電梯實(shí)際運(yùn)行存在一定隱患，對(duì)于乘坐電梯的人員帶來隱患。本問題通過對(duì)接地系統(tǒng)分析，根據(jù)電路保護(hù)選擇科學(xué)的接地系統(tǒng)，充分發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，為電梯穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。