《起重機械安全規(guī)程》（GB6067-85）第3.4.9.1條規(guī)定，起重機軌道的接地電阻，以及起重機上任何一點的接地電阻均不得大于4Ω?！镀鹬貦C械監(jiān)督檢驗規(guī)程》橋架型起重機部分第6.7.2條規(guī)定，起重機供電電源為中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時，零線重復(fù)非接地電阻不大于4Ω，零線重復(fù)接地電阻不大于10Ω。塔式起重機部分第8.7.2條規(guī)定，起重機金屬結(jié)構(gòu)的“接地電阻應(yīng)小于4Ω”。門座起重機部分第6.5.5條規(guī)定，起重機軌道的接地電阻小于4Ω。整機接地電阻小于10Ω。《電氣裝置安裝工程中起重機電氣裝置施工及驗收規(guī)范》（GB50256-96）第10.11.3條規(guī)定，起重機的每條軌道，應(yīng)設(shè)兩點接地，在軌道端之間的接頭處，宜作電氣跨接；接地電阻應(yīng)小于4Ω。

上述這些規(guī)定，應(yīng)考慮起重機供電電源的中性點接地情況，若單純把“起重機軌道的接地電阻不大于4Ω”。做為判定接地系統(tǒng)是否安全的充分必要條件，是不太合適的，本文想就此進行專題討論。

一、 接地電阻的作用

　把用電設(shè)備的金屬外殼與接地極直接相連接。我們稱為接地保護。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，如用電設(shè)備的金屬外殼與供電源的相線相碰觸時，它的接地電阻有降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用。

　1.起重機供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時，起重機用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，接地電阻有降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用。但增加了零線上的對地電壓，不能做到系統(tǒng)安全，接地保護只能做為附加或后備保護。

　供電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)時，起重機用電設(shè)備的金屬外殼不采用接地保護。圖1中，表示用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻；不接地時R_d為無窮大。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，該設(shè)備金屬外殼上對殼采用接地保護，設(shè)接地電阻R₀=4Ω。設(shè)供電電源的中性點接地電阻為R₀=4Ω。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為110V,零線上的對地電壓也是110V。該設(shè)備金屬外殼上對電壓比不接地時降低了110V。但零線上的對電壓比不接是時卻增加了110V。

　

　圖1 供電電源是中性點直接接地的低壓系統(tǒng)、用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護時對地電位分析示意圖

　假如用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻R_d是1.1765Ω。供電電源的中性點接地電阻R₀為4Ω。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，該設(shè)備金屬殼上對地電壓為50V。零線上的對地電壓是170V。

　假如用電源設(shè)備外殼接地電阻R_d是4Ω。供電電源的中性點接地電阻R₀為1.765Ω。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，該設(shè)備金屬外殼上對地電壓為170V。零線上的對地電墳是50V。

　不管如何限制用電設(shè)備金屬外殼上的接電阻，都不能做到用電設(shè)備外殼上和零線上的對地電壓都安全特低電壓（交流50V）。因此，在供電電源是中性點直接地的低壓系統(tǒng)中，不能用規(guī)定限制接地電阻“小于4Ω”的方法達到系統(tǒng)安全。

　2.起重機供電電源是中性點不接地或經(jīng)1000Ω電阻接地的低壓系統(tǒng)時，起重機用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護。系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時，接地電阻降低該設(shè)備金屬外殼上對地電壓的作用是明顯的，有效的。

　①當(dāng)系統(tǒng)供電半徑小于1km時，相線對地電容很小，容抗很大，第一次接地故障時，電容電流極小，可忽略不計。系統(tǒng)中性點不接地，對地絕緣。我們用圖2來說明。設(shè)三相線對地絕緣電阻r_A=r_B=r_C=r,為系統(tǒng)中性點，O′為負載中性點，用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護接地電阻是R，設(shè)三相電源電動勢U_A、U_B 、U_C

　U_A+U_B +U_C0——①

　當(dāng)C相對用電設(shè)備的金屬外殼發(fā)生碰觸時，系統(tǒng)中性點0，負載中性點O′之間的電位差不再為零。各相負載上的電壓為：

　

　圖2中性點對地絕緣系統(tǒng)單相對地短路時各點電位分析示意圖

　用電設(shè)備的金屬外殼不接地，人體電阻是R的人觸及漏電設(shè)備，設(shè)R=1500Ω，γ=500Ω；U=198V。用電設(shè)備的金屬外殼接地，接地電阻r_d=4Ω,r=500Ω;U=5V.

?、诋?dāng)系統(tǒng)供電半徑大于1km時，相線對地電容很大，容抗很小，第一次接地故障時，電容電流較大，不可 忽略不計。為限制電容電流，系統(tǒng)中性點通過大電阻接地，電阻值一般取相電壓的5倍，取R₀=1000Ω，用電設(shè)備的金屬外殼不接地，人體電阻是R的人觸及漏電設(shè)備，設(shè)R₀＝1500Ω，用電設(shè)備金屬外殼的對地電壓U＝220×1500/（1500+1000）＝132V。假如用電設(shè)備的金屬外殼接地，接地電阻R_A=294Ω，U=50V。

　

　圖3中性點經(jīng)大電阻接地的系統(tǒng)單相對地短路時各點電位分析示意圖

　可見，起重機供電電源是中性點不接地或經(jīng)1000Ω電阻接地的低壓系統(tǒng)時，接地電阻降低該設(shè)備金屬外殼上對電壓的作用是明顯的，有效的?？梢宰鳛楠毩⒌碾姄舴雷o。

二、 TN、TT、IT系統(tǒng)的安全技術(shù)要求

　“接地”是間接電擊防護的技術(shù)措施。“接地”包括接地保護和接零保護，接地保護是與埋入地下與地有電氣連接地極直接相連接。接零保護是與供電電源的線相連接，也是通過零線與供電電源的中性點的接地極相連，因此接零保護也叫“接地”。

　《建筑物的電氣裝置 電擊防護》（GB14821.1-1993）對間接電擊防護的技術(shù)措施之一。是采用接地保護還是接零保護，與供電電源的中性點是否接地有關(guān)。

　供電電源是中性點直接接地的系統(tǒng)時，一般采用接零保護（TN系統(tǒng)）。采用接零保護時，單相接地電流較大，防爆場合一般不采用。線路的末端接零保護不合格時，而采用接地保護同時必須設(shè)漏電保護器（TT系統(tǒng)）。供電電源是中性點不接地或經(jīng)電阻接地的系統(tǒng)時，采用接地保護是合適的（IT系統(tǒng)）?！敖拥亍卑唇泳€方法分為TN、TT、IT系統(tǒng)，它只適用于低壓系統(tǒng)。

　

　圖4 TN接地系統(tǒng)

　第一個字母T表示供電電源中性點是接地的。I表示中性點不接地或通過電阻接地。第二個字母N表示用電設(shè)備的金屬外殼與供電電源的零線相連接。第二個字母T表示用電設(shè)備的金屬外殼采用獨立于供電電源的接地。

　TN、TT接地系統(tǒng)適合中性點直接接地的低壓系統(tǒng)，都是自動切除供電的保護。

　TN接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生接地故障時，熔斷器或自動斷路器應(yīng)動作，自動切除供電。接零的目的是為單相接地電流提供回路阻抗可忽略的故障電流通路。在這個系統(tǒng)中，并不要求用電設(shè)備的金屬外殼做接地保護。

　TT接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生接地故障時，漏電保護開關(guān)應(yīng)動作，自動切除供電。自動切除供電前，用電設(shè)備外殼上的對地電壓不大于50V。即漏電保護開關(guān)額定動作電流與TT接地系統(tǒng)用電設(shè)備外殼的接地電阻的乘積不大于50V。

　

　圖5 TT接地系統(tǒng)

　IT接地系統(tǒng)中，供電半徑小于1km，采用中性點不接地的低壓系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生第二次異相接地故障時，每根導(dǎo)線與地的電壓是380V。因此，線路的對地絕緣電阻比中性點直接接地的低壓系統(tǒng)（0.22MΩ）要求高，不小于0.38MΩ。用電設(shè)備的外殼采用接地保護的接地電阻R上的對地電壓按公式U=3RU_L/（3R+r）=50計算，式中，U_L供電電源的相電壓，220V，r=0.38MΩ；可得R=37255Ω。這個接地電阻容易辦到的。即使不接地，靠自然接地就能滿足要求，它的前題是相線對地絕緣電阻r滿足規(guī)定要求（0.38MΩ）。

　當(dāng)系統(tǒng)供電半徑大于1km，系統(tǒng)中性點通過1000Ω大電阻接地，。用電設(shè)備外殼的接地采用獨立于中性點的接地時，用電設(shè)備外殼的接地電阻R≤294Ω，第一次接地故障時，用電設(shè)備外殼上的對地電壓U=50V，是安全的。用電設(shè)備外殼的接地采用一根保護線與中性點的接地共用一個接地極時，第一次接地故障時，保護線的電阻比1000Ω小的多，保護線上的對地電壓可忽略不計。是安全的。

　

　圖6　IT接地系統(tǒng)

　根據(jù)以上分析，在TN接地系統(tǒng)中，用電設(shè)備的金屬外殼與供電源的線相連接，并不要求用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護。在這個系統(tǒng)中，若只要求“用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護，接地電阻應(yīng)小于4Ω”,當(dāng)發(fā)生接地故障時，自動切除供電保護有時不能實現(xiàn)。用電設(shè)備外殼上的對地電壓也不能確保不大于50V。因此，在TN接地系統(tǒng)中，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于4Ω”，不規(guī)定單相接地故障時，熔斷器或自動斷路器應(yīng)自動切除供電。是不全面的。也是不安全的。

　在TT接地系統(tǒng)中，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于4Ω”不設(shè)漏電保護開關(guān)，不規(guī)定在自動切除供電前用電設(shè)備外殼上的對地電壓不大于50V是不全面的，不安全的。

　IT接地系統(tǒng)中，不規(guī)定發(fā)生接地故障時，用電設(shè)備外殼上的對地電壓不大于50V，簡單的規(guī)定“接地電阻應(yīng)小于4Ω”，有時是過于嚴格的。

　因此，應(yīng)根據(jù)起重機供電電源中性點接地情況，按照《建筑物的電氣裝置 電擊防護》（GB14821.1-1993）的規(guī)定，做出詳細規(guī)定。