塔机的接地电阻Z大值和Z小值是什么？
时间：2011-08-19 阅读：8032
1、保护接地的原理
在塔机供电系统中，除某些特殊情况外绝大部分是变压器中性点直接接地系统，其目的是为了满足220V单相用电设备工作电压的要求，在此重点分析TN系统和TT系统。
1.1TN系统
TN保护系统中变压器中性点直接接地，塔机金属结构及电气设备的金属外壳用保护线通过中性线与系统中性点相连，这就是所谓的保护接零，按照中性线与保护线的组合情况，TN系统可分为以下三种形式。
1.1TN-C系统
该系统中保护线PE和中性线N是合一的，如图1所示PEN线。在这种系统中塔机电气设备的金属外壳直接接到保护中性线PEN上，当一相绝缘损坏发生碰壳时，借零线形成相零回路，产生足够大的短路电流，迫使线路上的保护装置（断路器或熔断器）迅速动作，切除故障电源。TN-C系统通常适用于三相负荷较平衡且单相负荷容量较小的场所。
建筑工地如果存在单相用电设备且三相负荷不平衡，则在中性线上将流过一定的电流，引起中性点偏移。根据电路理论，除非中性线阻抗为零，否则中性线中的电流会引起负载中性点的偏移，中性点偏移后在PEN线上出现图1所示的电位分布。显然设备接地点E离I变压器中性点越远，则阻抗越大、电位也就越高；当距离较远而不平衡电流又较大时，*可能在E点引起较高的电压，也即设备外壳可能带有较高的电压，这就是这种系统中设备外壳经常有麻电感的原因
从上面分析可知，要避免麻电现象只有尽量将E点前移，前移的情况就是下面的三相五线制系统即TN-S系统。
1.1.2TN-S系统
这种保护系统是指整个电网的中性线N与保护线PE是分开的，如图2所示。即将设备外壳接在PE上，在正常情况下保护线上没有电流流过，所以设备外壳不带电，这样就防止了不平衡电流引起的麻电现象。但一般建筑工地上如果I变压器距离较远，三相五线制并不是总能实现的，如果无法实现可采取一种折衷的办法，即采用TN-C-S系统。
1.1.3TN-C-S系统
该系统中部分中性线与保护线是合一的，局部采用专设保护线，目的是尽量减少中性线电流，如图3所示。GB5144-94中第8.2.6条“保护零线和接地线必须分开”实际上指的就是这种情况。
笔者发现建筑工地的供电情况绝大多数是TN-C-S系统，少部分为TN-S系统，因此塔机采用了保护接零，当然保护接零的前提条件是相零回路阻抗校验必须合格。其具体接线方式应是从零线送到司机室控制箱或者地面配电箱的某一接线端开始，始终分成保护零线和工作零线，之后保护零线再接在金属结构上。
1.2TT系统
TT保护系统中变压器中性点直接接地，并将塔机电气设备的金属外壳通过与系统接地无关的独立接地体直接接地，如图4所示。
图中D表示塔机电气设备，一般认为塔机金属结构与电气设备外壳连接是可靠的。电气设备外壳通过金属结构进行保护接地，接地电阻RD≤4Ω，电源中性点O接地电阻RO≤4Ω，当电气设备绝缘破坏相线碰壳时，事故电流IR经RO和RD形成回路。则
IR=220/（RO+RD）=27.
RD上的电压UD=IR×RD=110V
显然UD=110V对人体是危险电压，此时IR不能引起相线上熔断器F熔断，因为27.的电流只能使用6.9A的熔断器，这样设备上的110V危险电压会长期存在，这是不安全的。
理论上可以采取降低保护接地电阻RD的方法来降低事故设备对地电压，我们把事故设备对地电压限制在安全电压以内，取UD=36V,则
RD=UD/UO×RO=36/（220-36）×RO=0.2RO
如RO=4Ω，则RD=0.8Ω，得到这样小的接地电阻，耗资很大，多数场合不可能办到。因此在中性点直接接地的低压供电系统中，若没有采取其它措施则严禁采用TT系统。
2、保护接地的检验
1）检查塔机金属结构与电气设备外壳电气连接是否良好。TN-C-S系统零线zui迟应在地面配电箱或者司机室控制箱分成保护零线PE和工作零线N，且始终分开。
2）检查零线是否重复接地。实测重复接地电阻≤10Ω时，可以用埋入地面的塔身基础作重复接地体，否则须设独立接地体作重复接地。测量时应把零线从重复接地体上断开，塔机电气设备距离变压器中性点接地装置或零线其它接地点不大于50m时，零线可不必重复接地。
3）单相短路电流应校验合格。首先检查塔机总电流回路有无短路保护装置，选择和整定是否符合规定，记录熔断器熔体的额定电流IRE或断路器动作整定电流IKZ；然后计算或定量测试相零回路阻抗ZEN，算出单相短路电流IDD=220/|ZEN｜，应满足IDD≥4IRE或IDD≥1.5IKZ。
4）对漏电保护装置进行现场试验。如果相零回路阻抗校验不合格、采用保护接零也难于合格时，塔机金属结构可以采取保护接地即TT系统。实测接地电阻≤4Ω，此时起重机必须设置有效的漏电保护装置。
3、其它问题
1）重复接地TN系统中，把零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称为重复接地。重复接地可以降低漏电设备外壳上的对地电压，零线断线时可以减轻断线后漏电设备外壳的触电危险，增大相线中的短路电流，加速线路上保护装置的动作。特别是对于塔机，重复接地还可以起到向大地泄放电流的作用，起到I防雷作用。
2）接零与接地混用同一台变压器供电系统中，不允许一部分电气设备采用保护接零、而另一部分采用保护接地。如塔机采取保护接零、而砼搅拌机采取保护接地，当搅拌机上电气设备发生碰壳时短路电流一般较小，保护装置不可能动作，同时零线电位和塔机电气设备外壳的对地电位将升高到90～147V，这是不允许的。
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