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浅谈电梯接地系统的检测方法

发布时间:2021-05-26 11:18

国家有关电梯安全规范中规定:所有电气设备的外露可导电部分均应可靠接地或接零;其接地电阻值不应大于4Ω。以上规范明确了电梯接地保护的重要性,也规定电梯接地电阻值的答应范围。接地系统的好坏可以通过接地电阻的大小来反映,接地电阻越小则接地系统越可靠。假如接地电阻太大,接地保护装置就不能有效地起到安全保护作用。因此,接地系统的检测也属于电梯安装工程竣工验收的项目之一。 
电梯的接地系统主要是指机房控制柜、主机、轿厢、层门、导轨等重要部件与接地装置的连接系统,而这些部件的接地线一般都汇总在机房的接地总线上。因此,机房的接地总线的接地电阻便能代表系统的接地电阻。所谓接地电阻主要是指接地体电阻、接地线电阻及四周土壤流散电阻3部分之和,其中四周土壤流散电阻变化很大,它跟四周的土质、温湿度有关。目前,电梯接地系统的检测方法主要有以下2种。

1用ZC-8型接地摇表丈量(方法1) 
工作原理: 
该表是目前使用最普遍的接地电阻丈量仪表,它是根据电位差计算原理工作的,为接地电极,P和C分别为电位和电流辅助电极,被测电阻Rx接在E与P之间。丈量时手摇发电机输出电流I,流经电流互感器TA的一次线圈、接地极E、辅助电极C而构成一个闭合回路,在接地电阻Rx上产生的压降为IRx;同时,由电流互感器二次线圈产生的电流为nI,n为电流互感器变比,二次电流经过电位器Rp产生的压降为nIRp,检流计丈量的电压为IRx与nIRp的压降之差。当检流计指针偏转调节为零时,则有IRx=nIRp,即Rx=nRp。可见,被测的接地电阻是由互感器变比n和电位器电阻Rp所决定,与辅助电极Rp和Rc无关。优缺点:该表适用范围广,操纵简单,无需工作电源,但较粗笨,不利于携带;丈量时需选取辅助电极,对于高层建筑,需从楼顶引线至地面取辅助点进行丈量。而电梯的机房多数是在顶层,因此,用该表丈量时会较为困难。 

2用MODEL-4141型地环仪丈量(方法2) 
工作原理: 
该仪表由日本进口,是目前较为先进的接地丈量仪表,它是根据伏安法计算原理工作的,如图2所示。丈量使用时先接上工作电源U(交流100~220V),再将接地表笔接触所需检测的地线或电气设备外露可导电部分(假设为A点),当指示灯显示正确时,按下测试按钮,仪表显示整个系统的接地电阻值。当测试钮按下时,仪表内便与整个电网、地网构成一个闭合回路。假设流过的电流为I,则接地电阻Rx=Rt+RA+RTA=U/I。其中RT为变压器处的接地电阻,RA为A点对地的接地电阻,RTA为变压器与A点之间的土壤电阻。假如变压器与A点间隔较远,RTA可能影响较大。优缺点:该表体积小,携带方便,操纵简单,读数正确,无需选取辅助电极,对于高层建筑的接地丈量尤为方便。但是丈量时需外接工作电源,且工作电源的线路中不能经过漏电开关,否则会引起漏电保护跳闸,电源被切断,丈量无法完成。

3两种方法的区别 
以上两种方法除了各自优缺点外,其所丈量的电阻数值的含义还有所不同。就图2中的A点来说,方法1所测的数据仅是A点独立对地的接地电阻RA,与电源变压器无关;而方法2所丈量的是A点所在系统的接地电阻,除了该点的接地电阻RA外,还包括其所在电力系统的变压器接地电阻RT。理论上,两种方法虽有所不同,但数值应相差不大,都应在标准值4Ω范围内。但在实际丈量中有时会发现两者相差很大,甚至几十Ω以上,其具体的原因还需进一步分析电梯系统的接地制式。不同的接地方式对接地电阻的丈量会有不同的影响,下面分析一下TT和TN-S两种常用接地系统的接地电阻的丈量情况: 
3.1TT系统 
电气设备外露可导电部分接至电气上与电源端接地点无关的接地极上。⑴假如用ZC-8型接地摇表进行丈量,其接线方法及工作原理如图3所示,显然,A点接地电阻为RA(假设A点就是电梯机房的总接地线端)。⑵用MODEL-4141型仪表进行丈量,其工作原理如图4所示,显然,A点接地电阻为RA+RT+RAT。可见,对于TT系统,两种方法的丈量结果是不相等的,相差RT+RTA值。方法1丈量的数值符合要求,但并不代表电梯系统的接地电阻也符合要求。只有方法2才能正确反映系统的接地电阻。因此,TT系统中应选择方法2进行丈量。 
3.2TN-S系统 
整个系统的中性导体和保护导体是分开的,这种系统就是三相五线制供电系统。 ⑴假如用ZC-8型接地摇表进行丈量,其工作原理如图5所示,显然,A点接地电阻约即是RT+RTA。⑵用MODEL-4141型仪表进行丈量,其工作原理如图6所示,显然,A点接地电阻近似为PE线的线阻。可见,对于TN系统,两种方法的丈量结果也是不相同的。假如方法1丈量的数值符合要求,方法2必然也符合,系统的接地电阻就符合要求;假如方法1的丈量数值不符合要求,则说明变压器处的接地电阻RT可能过大,但由于PE线的作用,方法2丈量的数值仍可符合,因而电梯系统的接地保护系统仍然是可靠的。因此,TN系统中选择两种方法均可,当方法1不符合时,可改用方法2丈量。 

由此可知,我们在检测电梯的接地系统时,应根据系统的接地方式,选择正确的丈量方法。对于某独立点接地电阻的丈量可采用ZC-8仪表,而对于整个接地系统的接地电阻应尽可能采用MODEL-4141仪表进行丈量。此外,电梯的电源系统应尽可能采用TN-S接地系统,以确保电梯的安全运行。

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