塔式起重机的用电安全知2.docx

塔式起重机的用电安全知识
5 [ 标签：塔式起重机, 用电安全 ] SEO达人 2011-02-02 18:08
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114起重机网：一、塔式起重机的供电系统
塔式起重机的供电系统为380V、50HZ、三相四制线，中性线直接接地系统。
所谓三相四制就是三相为火线、代号为A相、B相、C相，他们每两相之间的电压为380V，称三相电源，用于三相用电设备，如电动机等，常称工业（动力）用电。另外一线为中性线，代号为N，当中心线直接接地时即为零线，代号为0。零线与每相火线之间的电压都为220V，称单相电源，用于单相用电设备，如照明等，常称民用电。三相四线制的最大优点就是既能提供三相供电也能同时提供单相供电，大大方便了用户使用各种电器设备。
塔机起重机既有三相用电设备，也有单相用电设备，是一种用电量较大，组合各种用电设备的大型机械。
二、塔式起重机的接地和接零。
1、采用单一的保护接地措施不能保证安全
在三相四线制中性线直接的电网中，如果采用单一的接地，当塔机金属结构漏电时，电流经过塔机接地地阻和中性线接地电阻回到电源，由于两个接地地阻阻值基本相等，其分压也基本相等，这样塔机接地地阻上就有220V一半的电压，由于电流不大，电压可长时间存在。如果人站在潮湿的地上身体部位接触了漏电的塔身，就等干与塔机的接地电阻并联承受相近的电压，这样就有可能有触电危险
2、采用保护接零措施虽能起保护作用但仍有安全隐患。
在三相四线制中性线接地的电网中，塔机采用金属结构接工作零线的保护措施。当塔机金属结构漏电时，漏电电流直接回到零线，形成相零短路，由于线路电阻小，电流很大，很快将漏电线路上保险装置断开，这样就切断了漏电电源，起到保护作用。但是由于工作零线在用电不平衡时有电流流过，而零线上存在一定的电阻，因此零线上就能产生一定的电压，当设备的金属外壳接零时也就产生了一定的电压，同时造成了安全隐患。
综上所述，在同一电网中，不允许有的设备接零，有的设备接地。因为当接地设备漏电时零线对地也产生电压，所有接零设备就会带电，造成更大范围的安全隐患。
3、采用三相五线制的用电系统能起到较理想的保护作用。
所谓三相五线制就是在三相四线的基础上，加一根专用保护零线，常称PE线，首端与电源端的工作零线相连，中间与工作零线无任何相连，末端进行重复接地，由于专用保护零线平时无任何电流流过，设备外壳接在保护零线上，不会产生任何电压，因此能起到比较可靠的保护作用。
采用保护接零的措施必须保证设备的过载短路保护装置的可靠性，选择熔断器保护时不能盲目加大保险容量，以保证熔断器的熔断作用。
4、实行重复接地可进行双重保护也是防雷保护的需要
在保护接零的基础上进行重复进行有以下作用：
A、减轻保护零线意外断线接触不良时接零设备上电击的危险性；
B、减轻工作零线意外断线式接触不良时负载中性点的“漂移”；
C、进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压。并缩短漏电故障持续时间。
D、改善防雷性能，虽然塔机的金属结构及其预埋基础有防雷泄流的作用，由于重复接地对雷电流起分流作用，可降低冲击过电压。
综上所述，在三相五线制的电网中，设备外壳采用保护接零加重复接地的措施定比较理想的保护措施。
5、接地装置的要求：
A、工作接地及保护接地的接地电阻不超过4欧，重复接地及防雷接地电阻不超过10欧。
B、接地导线应用黄绿专用保护线，由于兼起防雷作用，宜用Φ25MM2以上的多股铜芯线。
C、接地体不宜少于两个，采用钢管Φ33-Φ45mm，角铁40-60mm，长2米以上，镀锌防锈，垂直埋设，上端入地0.5米。
D、导线与接地体的连接必须牢靠，采用焊接或压接。
三、塔式起重机的供电及导线
1、塔式起重机的供用电容量
塔式起重机的装机容量为塔机上所有用电设备容量的总和，而塔式起重机的供电容量为塔机上同时运行的各用电设备的总和，由于塔机上一般同时运行的设备只有起升、回转行走三大机构，所有将这三大机构用电量相加即为塔机的总用电量。
由于电源变压器至塔机之间一般都有一定的距离，而塔机的电缆线也有一定的长度，因此存在一定的线路压降，且塔机工作时频繁的起制动，尖峰电流经常出现，因而供电应考虑到尖峰时塔机内外部压降之和为5-10%,所以为塔机供电的变压器的容量应大于塔机用电量的一倍以上，若有其他大用单设备，变压器的容量需另计算。现将常用塔机的供电情况列表如下：
项目\设备型号
TC5610（63TM）
C5015(80TM)
F023B(120TM)
起升
24KW
33 KW
51.5 KW
回转
3.7 KW
6 KW
8.8 KW
行走
3.3 KW
4.4 KW
4.4 KW
总用电量
31 KW
43.4 KW
64.7 KW
变压器容量
＞70KVA
＞90KVA
＞140KVA
2、供电线路的导线选择
目前在工地上多用架空线、铅线居多，由于用电负荷大，线路压降大，对塔机的安全运行造成影响，在此情况下，塔机等大型设备宜采用专线供电。
由于一般导线运行的最高温度不超过60°C至70°C，否则导线的绝缘就会损坏和老化，因此，合理地选择导线是安全运行的重要因素，下面例举主要导线在35°环境温度下的安全参功值：
线径
16平方米
25平方米
35平方米
50平方米
铅线
65A
83A
100A
126A
铜线
80A
100A
125A
140A
为了帮助记忆，有个口诀可粗略计算导线的许用电流，口诀是：10下五，100上二，25、35四、三界，70，95两倍半，穿管温度八、九折，铜线升级算，裸线加一半。意思是以铝线为例，截面积≤10mm2时，每平方毫米许用电流约为5A；截面积≥100 mm2每平方毫米许用电流为2A；截面积≤25 mm2且＞10 mm2时没平方毫米许用电流为4A；截面积≥35 mm2且＜70 mm2时，每平方毫米许用电流为3A，截面积为70 mm2和95 mm2时，每平方毫米许用电流为2.5A，如穿管敷设应打8折，如环境温度超过35°则打九折，铜导线的许用电流打约与较大一级的铅导线的许用电流相等，裸导线许用电流可提高50%。
在三相四线电网中，塔机和其他三相用电设备，其总工作电流可以用其总功率的2倍来粗略估算，因此以下几种类型的塔机专用供电导线和电缆的参考值如下表：
项目\设备型号
60KNM塔机
80KNM塔机
120KNM塔机
工作电流
60-70A
80-90A
130-140A
铅芯导线
25 mm2
35 mm2
70 mm2
铜芯导线
16 mm2
25 mm2
35-50 mm2
铜芯电缆
16 mm2
25 mm2
50 mm2
必须说明的是,如果供电线路较远，电缆线长度超过100米，导线的截面积还需要加一个等级，方能保证安全使用。
四、塔机的配电箱及保护装置
1、对塔机的配电箱的基本要求
A、对塔机等大型设备的配电箱应专箱专用，且一机一闸，有明显标识；
B、配电箱应安装在离塔机5米以内，高1.5米，便于操作的位置。
C、配电箱应防雨防尘，有门有锁，导线都从箱下方进出，箱体应可靠接零接地。
2、塔机配电箱的保护装置
A、配电箱应安装带有漏电保护装置的四线空气断路器，工作零线应进入四线空断回路，并应安装熔断保险器。
B、漏电保护电流宜选用漏电动作50-80MA，试验灵敏可靠。
C、当用电器发生短路和过截时，空断脱扣装置应立即动作，保险熔断器应迅速熔断。
D、合理选择塔机的总熔断器的熔量，一般采用如下公式：
总熔断器的总熔量=(1.5-2.5)最大一台电机的额定电流+其它各电机额定电流之和。
例：63TM塔机熔丝的总熔量为1.5×48+7.4+6.6=86A≈90A-100A
五、关于微波和电磁波对塔机的影响
塔式起重机的安装位置如果刚好在微波通讯的传播通道或在电台发射天线附近，就会受到微波和高频电磁波的干扰，即使在全部关闸停电时塔机的吊钩上也“带电”，吊钩碰上地面金属时会有小火花，人体接触吊钩会有触电和烧灼感，很容易造成心里恐惧及二次伤害，解决此类问题主要从以下方面着手：
1、在吊钩上加装绝缘尼龙吊带，直接挂在吊钩上，吊带长0.5-1米。
2、操作挂钩人员必须穿绝缘鞋，戴绝缘手套作业。
3、加强监督防范，防止其他人员接触吊钩。
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114起重机网 回答采纳率:40.0% 2011-02-02 18:06
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塔机已是建筑工地上主要使用的机械，属于用电较大的设备，在贯彻《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）及《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）等标准中，如保作到其用电规范化，确保塔机用电方面不出意外的安全事故，许多人在这方面作了不少的工作，但在实际工作中，还是存在有许多对标准的认识上不足，存在着一些混乱情况。这里，谈一谈我们的认识。
　　1.塔机的电源进线
　　塔机作为大型设备，其用电量是较大的，按一般使用较多的QT80型塔机来计，其起升电机为30 kW，小车与同回转电机为12 kW，工作时这三种动作有时同时进行，且机构协荷率为JC40%，故一般计算功率有55~60 kW，其供电电缆截面应是35mm2或502的铜线。
　　塔机是起重设备，吊起重物在空中后，不允许出现其它意外情况，在供电线路上应有所保证，故其供电电缆应专门设置，不允许搭载其它用电设施，是为了避免因其它设施的故障原因而造成塔机供电的故障，造成吊起的重物悬在空中等危险的情况。
　　电缆敷设应充分利用环境条件选择，应以避免机械损伤和介质腐蚀为原则，架空应大于2m，穿越过道应加设防护套管，各连接点应采用绝缘子固定，严禁用金属裸线作绑线，固定点间距应保证能承受电缆的自重。电缆接头应用压接接线鼻子，上下垫镀锌垫，应作绝缘包扎，连接牢固可靠，并不得承受拉力。
　　2.配电箱与隔离开关
　　2.1塔机供电应在工地上室内总配电屏上分屏配电，有多台塔机者，可设置室外分配电箱，均应专门单独向塔机供电。分配电箱与塔机距离不应超过30m，分配电箱周围应有足够二人同时工作的室间和通道，并不得堆放妨碍操作、维修和杂物。
　　分配电箱、塔机上开关箱应采用大于1.5mm铁板或优质绝缘材料制作，装设应端正、牢固，其下底与地面的垂直距离应大于1.3m，小于1.5m，箱内电器应首先安装在金属或非木质的绝缘电器安装板上，然后再整体装固在箱体内。电器连接线排列整齐、规范，不得有外露导电部分。箱内的工作零线应通过接线端子板连接，并应与保护零线接地端子板分设。配电箱、开关箱必须防雨、防尘，门锁完好。
　　2.2塔机用隔离开关，因载流量大，以往传统的胶盖刀闸是不能满足其使用功能。有一些施工单位采用一种“石板闸”，由于该“石板闸”属金裸露，使用存在有许多危险。故均应禁止其使用在塔机配电线路中。还有许多工地上使用空气开关，在空气开关的前面装设瓷插保险，这样也能起到隔离开关的作用，从理论与实际上也属可行。但笔者认为，这样装设除占用空间较多外，其电器控制的方便性等也不太好。现在国产的HD系列隔离开关，带有绝缘防护面板，如和漏电保护器结合来应用，即可省去瓷插保险的空间，安全且工作又可靠，在使用、维护等方面的能够满足实际的情况，已被广泛使用。
　　3.漏电保护器
　　按标准要求，现在施工用电应作到三极配电二极保护，二级保护即指在用电设备的配电线路的初、终端应分别安装漏电保护器。对于塔机而言，即应在前述的分路配电箱（屏）和塔机上的开关箱均分别装入漏电保护器。关于安装漏电保护器在施工现场一般都能做到，但是实际上还存在许多误区，这里主要叙述两个问题。
　　3.1容量问题：许多工地上所使用的漏电保护器，普遍存在对其参数选择不合理的现象。工地选用漏电保护器，主要是根据能够保护人身安全来确定，一般应选用电流动作型的漏电保护器，而漏电保护器的额定电流的选择应通过负载计算来决定。
　　按现在工地使用较多的中型塔机的容量来计，其进线分配电箱内装漏电保护器，结合现行标准的要求，可采用其额定漏电动作电流不大于100mA；而在塔机下面的开关箱内装的漏电保护器，其额定漏电动作电流应不大于30 mA，且其动作时间应小于0.1s。而工地现实情况中，有许多在塔机初端的分配电箱内采用的漏电保护器的额定漏电动作电流为150 mA，而在塔机下面的开关箱内装的漏电保护器的额定漏电动作电流为75mA，且其动作时间是小于0.2s者。所用漏电保护器的容量参数都超大，应属错误的。
3.2漏电保护器的安装：按标准规定，漏电保护器安装时，必须严格区分中性线和保护零线。在供电的四线式的中性线应接入漏电保护器，经过漏电保护器的中性线不得作为保护零线，不得再重复接地或接外露可导电部分。而保护零线不得接入漏电保护器。
　　TN—S系统即通俗称谓的“三相五线制”，它要求中性线和保护线应分开的。标准的五芯电缆三个相线颜色分别为红、黄、绿，工作零线为淡蓝色，保护零线为绿黄双色。塔机配电线路按图1接入漏电保护器时，要注意N线的上接线柱一定要和工作零线连接，否则，漏电保护器会因缺相而误动作。另外，在现场也常发现有漏电保护器和隔离开关接线顺序弄反，正确的接线方法是先通过隔离开关，再到漏电保护器，然后再接设备。
　　4.接地设备
　　标准规定在工地的电力线路必须采用TN-S系统，这基本上在工地能够普遍的施用，但采用该系统中要求其保护零线应该重复接地，这在实际中检查的情况是普遍作得不够好，有的接地线的截面积不够，有的只用一个小螺丝搭接，有的没有重复接地，大多数的摇测电阻达不到规范的要求。
　　笔者认为，塔机的接地线，还应具有避雷的作用，故应更加重要，更加重视，应在其分配电箱与塔机边两处均要设制地线。对于现代建筑，一般都有地下建筑结构，将其地下结构的钢筋管网找到，凿出一段，用大于ф12的钢筋与其搭焊即可。按规范规定，其摇测电阻值为≯10Ω。采用该方法作地线，一般能够达到规范的要求，且实际工作也较容易。
　　5.关于塔机防雷的问题
　　在已往的标准《建筑塔式起重机安全规范》（GB5144-85）中曾有规定：“当塔式起重机臂架距地面高度大于50m时，在塔顶和臂架头部应装设避雷装置”。故在现实中，有些地方的检测部门，还在沿用此一旧式标准的规定，要求塔机安装避雷针。其实塔机自身就是由钢结构所组成，自身就应是一个钢铁所组成的接闪器，因此，只要塔机的接地良好，就能达到避雷保护的目的。所以在上世纪九十年代修订的该塔机标准中（GB5144-94），就再也查不到需作避雷针的条款了。故各地的检测部门，应加强学习贯彻新标准，弃用旧标准。
　　6.结束语
　　这里主要叙述塔机配线以外的电气方面的知识，至于塔机自身各运动机构的电气控制系统，属于塔机产品制作、设计的问题，在其使用说明书中均有详细的说明，故在此就不多说了。

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