电梯系统接地安全保护分析

文林

                                                                                                   
电梯控制系统是一个比较复杂的弱电控制系统，在电梯控制系统中，接地保护主要包括信号接地保护、安全接地保护和防雷击接地保护。
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系统总线上。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。接地电阻值不应大于4Ω，接地系统的好坏可以通过接地电阻的大小来反映。
1我国的供电方式和接地保护方式
我国的供电方式采用三相四线制，且大多数供电系统采用中性线N接地的TN系统。TN中的“T”为变压器副边中性点直接接地，“N”为系统内的电气设备外壳可导电部分通过工作零线或保护零线与中性点连接。

根据工作零线和保护零线的组合情况，TN系统的形式又分为以下3种。
（1）TN-C系统：整个系统的工作零线和保护零线合在一根导线上。

（2）TN-S系统。即三相五线制供电系统或单相三线制系统，见图1。该系统中由于工作零线和保护零线是分开的，工作零线在电气设备处与地绝缘，也不与电气设备外露可导电部分相连接。因此这种系统中接零电气设备外露可导电部分对地电位正常为零地位，不会对电气设备产生干扰。

（3）TN-C-S系统是TN-C系统的基础上，参照TN-S系统的一种变通方法。它是三相四线制与三相五线的混合系统，系统中一部分工作零线和保护零线是合一的，一部分是分开的。进入机房后将PEN线分为工作零线N和保护零线PE，同时在重复接地时必须确认机房以外的
PEN线上没有装设可能断开PEN线的电气装置。

电梯系统接地安全保护分析

在TN系统中，另外采取等电位联结的保护措施。等电位联结又分为总电位联结和局部等电位联结。总电位联结就是在建筑物的电源进线处将PE干线、接地极引来的接地干线、总水管、总煤气管、建筑物的钢筋结构、防雷接地装置以及暖气、空调等金属管道进行连接，使之处于相同电位以降低故障时接触电压的措施，见图2。而局部等电位联结是在一个局部范围内，将PE线与各种用电设备外壳、金属管道、建筑物结构钢筋等相互连接，使之处于同一电位的措施。在实施了等电位联结后，PEN线或
PE线已与基础钢筋、金属管道及其他金属结构等良好的接地体自然连接，接地电阻不过1~2Ω，远小于一般所要求的10Ω，而且寿命很长。它可保证不管外部PE线是发生断线故障还是带有故障电压，只要实施了等电位联结，所有导电体均处于同一电位，没有电位差，对其内部的人员和设备已经进行了有效地保护。

在工程实践中，为电梯提供的电源基本上属TN系统，就应将PE线或PEN线及能触及的外露可导电部分（包括建筑物主筋、曳引机、导轨、轿厢等）接至配电箱接端子排成为等电位联结。

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2TN系统中电梯电气设备不能做单独接地

GB50182-93《电气装置安装工程电梯电气装置施工及验收规范》2.0.10.3规定“在采用三相四线供电的接零保护（即TN）系统中，严禁电梯电气设备单独接地”。可是有些施工人员仍然为某些设备做单独接地，这样是很危险的，一旦发生漏电则该接地与变压器零线接地间（如各为4Ω）形成显著的故障电流If=220V/（4+4）Ω=27.5A。这会产生危险的电压降，这时零线上这种故障电压Un=IfRn=27.5A×4Ω=110V，就会泄散到所有接零设备上，将造成人身触电事故。

值得一提的是，在现在大部分微机控制的电梯中，其微机控制部分也不能单独接地，而应该与保护线、防雷装置共同接地，也可悬空。因为电子学中的逻辑接地不等同
于电气设备的保护接地，并不总是接到大地上，而是接到用来描述零电位的基准点上。做了等电位联结后，由于接地故障电流、雷电流或短路电流的出现，该基准点相对于大地可能具有很高电压，但相对有关电路讲仍然是零电位，并不影响电子设备的正常工作，微机控制部分单独接地又违反了在同一供电系统不能同时采用两种接地保护方式的规定。相反，微机部分与其他金属结构作等电位联结，建筑物结构的金属体能使外界干扰电磁波脉冲对电子设备降到最低，起到法拉第笼的屏蔽作用，同时等电位也消除了雷电等过电压对电子设备的危害。

3结束语

笔者在近几年的监督检验过程中，发现最安全的接地
形式是采用TN-S系统等电位联结方式，并保证电梯所有电气设备不单独接地，进入机房工作零线与保护零线始终分开。低压电力设备接地装置的接地电阻，不宜超过4Ω；使用同一接地装置的并列的发电机、变压器等电力设备，当其总容量不超过100kVA时，接地电阻不宜大于10Ω。中性点直接接地的低压电力网中，采用接零保护时，零线宜在电源处接地，但移动式电源设备除外。架空线路的干线和分支线的终端以及沿线每1km处，零线应重复接地。
低压线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω。在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10Ω的电力网中，每一重复接地装置的接地电阻不应超过
30Ω，但重复接地不应少于3处。零线的重复接地，应充分利用自然接地体的规定。笔者认为这样的好处主要体现在：如果零线发生断线故障或事故后，重复接地可降低电气设备上的对地电压，是接零保护（即TN-S系统）的后备
保护。检验人员在向安装、维护单位尤其是电梯的使用单位阐述对接地保护要求的同时，尽量向他们推荐采取这种最安全的接地保护。