浅谈电梯接地系统的检测方法

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允许范围。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。如果接地电阻太大，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、接地线电阻及周围土壤流散电阻3部分之和，其中周围土壤流散电阻变化很大，它跟周围的土质、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型接地摇表测量（方法1） 工作原理：该表是目前使用最普遍的接地电阻测量仪表，它是根据电位差计算原理工作的，如图１所示。图中Ｅ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。测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，检流计测量的电压为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，操作简单，无需工作电源，但较笨重，不利于携带；测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测量。而电梯的机房多数是在顶层，因此，用该表测量时会较为困难。 2 用MODEL-4141 型地环仪测量（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测量仪表，它是根据伏安法计算原理工作的，如图2所示。测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。如果变压器与Ａ点距离较远，RTA可能影响较大。 优缺点：该表体积小，携带方便，操作简单，读数准确，无需选取辅助电极，对于高层建筑的接地测量尤为方便。但是测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，测量无法完成。 3 两种方法的区别 以上两种方法除了各自优缺点外，其所测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所测量的是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。但在实际测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测量会有不同的影响,下面分析一下TT和TN-S两种常用接地系统的接地电阻的测量情况： 3.1 TT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如果用ZC-8型接地摇表进行测量，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型仪表进行测量，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，两种方法的测量结果是不相等的，相差RT＋RTA值。方法1测量的数值符合要求，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进行测量。 3.2 TN-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如果用ZC-8型接地摇表进行测量，其工作原理如图５所示，显然，Ａ点接地电阻约等于RT＋RTA。⑵用MODEL-4141 型仪表进行测量，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，两种方法的测量结果也是不相同的。如果方法1测量的数值符合要求，方法2必然也符合，系统的接地电阻就符合要求；如果方法1的测量数值不符合要求，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测量的数值仍可符合，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测量。 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，选择正确的测量方法。对于某独立点接地电阻的测量可采用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 仪表进行测量。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。 信息来源于：共利电梯网