起重机电气安全检测怎么做?接地电阻绝缘电阻与耐压试验判定标准

起重机电气安全检测怎么做?记住三个数就够了:接地电阻不高于、绝缘电阻不低于0.5MΩ、耐压试验1min不击穿。行业老手说,十起起重机电气事故里有六起能追到接地失效或者绝缘老化上去,这两样毛病在送电前用一台仪表就能查出来。本文讲清三项检测的测量方法、判定值与整改办法。

  • 接地电阻:保护接地不高于,重复接地不高于10Ω
  • 绝缘电阻:主回路对地不低于0.5MΩ,电机绕组不低于1MΩ
  • 耐压试验:2倍额定电压加1000V,持续1min无击穿
  • 检测周期:常规1年1次,大修后加测
起重机电气安全检测三项指标示意
图1 起重机电气安全检测三项指标与测量位置示意

一、电气检测为什么不能省

起重机的电气系统一出问题,后果往往比机械故障更重。机械件磨损是渐进的,带电部分绝缘劣化却可能在一夜之间从0.8MΩ跌到0.2MΩ,送电瞬间就是短路打火,重则引燃电缆沟里的积尘和油污。一台在用的桥式起重机,起重量从5t320t不等,QD型50t和LD型10t这类主力机型的跨度多在10500mm到31500mm之间,电气线路常年在潮湿、粉尘和振动环境里工作,滑触线、控制柜、电机接线盒这三处最容易积灰受潮。行业老手说,日常点检看的是运行,电气检测看的是隐患,两件事不能互相替代。

现行法规把电气项目写进了强制检验清单。GB 6067.1-2010《起重机械安全规程》对电气设备的防护、接地和绝缘提出明确要求,GB/T 3811-2008《起重机设计规范》给出电气系统设计的计算依据,TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》把接地电阻、绝缘电阻和电气保护装置列为定期检验项目,GB 5226.1-2019《机械电气安全》规定绝缘电阻与耐压试验的通用试验方法。防护等级通常要求做到IP54,粉尘和冲洗场合提高到IP55或IP65;检验周期上,在用起重机一般每2年做一次全面检验,电气项目每1年至少自查一次,改造或重大修理后还要按TSG Q7016-2016办理告知和监督检验。

检测项目 主要依据 判定值 建议周期
接地电阻 GB 50169-2016、GB 50057-2010 保护接地≤4Ω,重复接地≤10Ω 1年
绝缘电阻 GB 5226.1-2019、IEC 60204-32 主回路≥1MΩ,电机绕组≥0.5MΩ 每年或受潮后
耐压试验 GB 5226.1-2019 2倍额定电压加1000V,1min不击穿 大修后
漏电保护 GB 6067.1-2010 动作电流≤30mA,动作时间≤0.1s 每6个月
相序保护 GB/T 3811-2008 相序错误时禁止起升动作 安装后与每次检修

克鲁德技术团队在设备交付前会按上表的项目逐项做送电前检查,把接地、绝缘和耐压三项数据写进随机资料。这一步看似多花半天时间,实际能挡掉绝大多数送电即跳闸的麻烦,也让后续的年度检验有据可查。判定值达不到就要停下来整改,不能靠反复送电碰运气。

二、接地电阻检测与判定

接地是电气安全的第一道防线。起重机金属结构、司机室、电气设备外壳和轨道都要可靠接地,某一相带电碰壳时,接地回路要能把故障电流迅速导入大地,让保护装置及时动作。判定值按接地制式区分:TN系统保护接地电阻不高于,重复接地和独立防雷接地不高于10Ω,合格区间大致落在0.5~10之间;大接地短路电流系统的接地电阻要压到0.5Ω以下。室外轨道和塔机这类高耸设备还要单独核算防雷接地,冲击接地电阻一般控制在10Ω以内。

接地体的做法有讲究。水平接地体常用40mm×4mm的镀锌扁钢,要求更高时用60mm×6mm,垂直接地极用50mm×50mm×5mm角钢或直径不小于50mm的钢管,单根长度约2500mm,一个接地网通常打3~5根,多根之间的间距不小于5000mm。测量用接地电阻测试仪按三极法布线,量程一般选0~2000,把两根辅助接地极沿直线打在被测接地体两侧,极间距取20~40m,土壤电阻率高的场地适当加大。测量前先断开被测接地体与防雷引下线的连接,避免把相邻接地体并联进来做出偏小的假值。干燥季节土壤电阻率最高,这时候测出的数值最不利,用它判定偏安全;钳形接地电阻仪适合多点接地回路,不用断开接地线就能读数。

现场常见的漏检点在跨接线上。起重机轨道接头、滑触线支架、端梁与主梁连接处都需要跨接线保持电气连续性,跨接线截面一般不小于16mm,断开以后接地体本身合格,整机的接地通路却已经断了。行业老手说,查接地先看跨接线有没有松脱、锈断,再测接地体的电阻值,两者都过关才算合格。室外露天设备的接地体和引下线还要检查有没有锈蚀减薄,接地装置的施工与验收要求可以对照塔吊防雷接地系统设计与安装规范——避雷装置与接地电阻要求全指南,里面把接地电阻的测量条件和引下线做法列得很细。

三、绝缘电阻检测与周期

绝缘电阻反映带电体与外壳、相与相之间的绝缘水平,是判断电缆和控制线路能不能继续服役的核心指标。测量用500V兆欧表,读数稳定后取值。主回路对地绝缘不低于1MΩ,这一条来自GB 5226.1-2019的通用要求;电机绕组对地不低于0.5MΩ,重要场合要求更高;控制回路对地不低于1MΩ。容量较大的电机还要看吸收比,即60秒与15秒绝缘电阻的比值,一般落在1.3~2.0之间,比值过低说明绝缘受潮或者存在局部缺陷,实测中落在0.2~0.5区间的设备大多需要停机处理。

测量的关键动作是放电。兆欧表输出的是高压直流,测完必须把被测绕组和电缆对地充分放电,否则残余电荷会伤人和损坏下一步接入的电子元件。动力电缆按载流量选择截面,常用16mm25mm35mm几种;一次回路的绝缘空气间隙不小于8mm,电缆截面最小不低于6mm,爬电距离要相应加大。测量环境湿度控制在85%以下,湿度大的雨季测出的数值天然偏低,要结合干燥处理和复测结果综合判断。判定不能只看单次数值,同一台设备连续几次读数逐次走低,或者在90天内跌去一半,即便暂时高于合格线,也要提前安排检修。

测量部位 仪表 合格值 说明
主回路对地 500V兆欧表 1MΩ 含滑触线、动力电缆
电机绕组对地 500V兆欧表 0.5MΩ 容量大时要求更高
控制回路对地 500V兆欧表 1MΩ 含限位与按钮线路
吸收比R60/R15 500V兆欧表 ≥1.3 判断受潮与局部缺陷
泄漏电流 钳形漏电流表 1mA 380V回路

绝缘检测的周期建议安排在安装后、大修后和每年入冬前各一次,受潮或进水后随时补测。据克鲁德重工实测,某批次室外设备的动力电缆经过一个雨季以后,对地绝缘从3MΩ降到0.6MΩ,拆开接线盒发现是密封胶圈老化进水,处理后恢复到4MΩ以上;电机绕组温升控制在80度以内,超过就该查散热和负载。这类问题如果不在送电前查出来,等到运行中漏电跳闸,停机损失要大得多。绝缘电阻偏低的排查思路可以参照起重机绝缘电阻低原因排查与处理方法——电气安全检测全指南,里面按受潮、积尘、老化和机械损伤几类原因给了对应处理办法。

四、耐压试验与相序保护

耐压试验用来验证绝缘结构能不能承受短时的过电压,是大修后必不可少的一项。试验电压取2倍额定电压再加1000V,现场对380V回路一般按1500V施加,持续1min,期间不出现击穿、闪络和电流突变才算合格。试验要分回路进行,把电子元件、变频器和不耐压的仪表从回路中甩开,否则往往不是绝缘不合格,而是元件被试验电压打坏。合格的设备要重新放电并恢复接线,试验数据保存不少于72小时以备复检。

相序和断相保护同样属于检测范围。起重机起升机构依赖三相电机的转向,相序接反会让升降方向颠倒,存在重大隐患。检测时用相序表核对相序,再模拟断掉一相,观察保护装置是否在2~5秒内切断动力。配套的漏电保护器要测动作电流和动作时间,动作电流不高于30mA、动作时间不超过0.1s,重载启动频繁的场合按现场实际复核。变频调速的起重机还要核对变频器型号与参数,主流配置如JT300、JT500系列,制动器常配YWZ5型,二次回路电缆截面不小于12mm,柜内布线间距不小于30mm,这些细节都会影响电气检测结果。

限位开关、超载限制器和制动器的电气回路要一并通电试验,确认动作可靠、信号正确。行业老手说,耐压试验最怕图省事只测一路,主回路、控制回路和制动器回路是三条独立回路,闸刀位置不同,耐压结果也不能互相替代。克鲁德重工在生产调试阶段会把耐压和相序试验的数据逐台登记,按JB/T 1306-2014和GB/T 14405-2011的要求复核电气装配质量,把绝缘、接地和保护动作三项连成一条完整的检查线。

五、不合格项与整改处理

检测发现不合格不等于设备彻底不能用,关键是把原因找准、把整改做实。接地电阻超标,多是接地体锈蚀、土壤干燥或者跨接线断开引起;绝缘电阻偏低,常见的是受潮、积尘和电缆老化;保护装置不动作,要看定值是不是被误调、元件有没有损坏。一般要求在整改完成后的1~2天内复测,涉及更换接地体的项目在24小时后加测一次,连续180天观察稳定才算彻底解决;把整改前后的数据一起记入设备档案,同一项目连续两次不达标,就要考虑更换接地体或整段电缆。

不合格现象 常见原因 整改办法
接地电阻超标 接地体锈蚀、土壤干燥、跨接线断开 更换接地体、补打接地极、恢复跨接
绝缘电阻偏低 受潮进水、积尘、电缆老化 干燥清灰、更换密封、更换电缆
耐压击穿 绝缘局部损伤、元件老化 找出击穿点并更换、甩开不耐压元件
漏电保护拒动 定值被误调、动作机构卡滞 重新整定、更换保护器
相序保护失效 接线错误、相序继电器损坏 核对相序、更换继电器
限位电气失灵 触点氧化、线路松脱 打磨触点、紧固接线、复测动作

整改完成后要形成书面记录,把检测项目、原始数据、整改内容和复测结果逐项留档,这既是安全管理的需要,也是下次检验的比对依据。涉及重大修理的电气改造,要按TSG Q7015-2016和TSG Q7016-2016办理施工告知和监督检验,整体检验合格才能重新投用。据克鲁德重工实测,把接地和绝缘两项纳入年度自查以后,设备因电气原因引起的非计划停机一年内能减少约三成,接地装置按3~5年更换一次、绝缘电缆按不低于720小时累计运行做一次专项复检,这笔账比事后抢修划算得多。日常防触电的作业要求可以对照起重机防触电安全操作五查:高压线安全距离与接地验电要点,把检测和操作两条线一起守住。

常见问题解答

问:哪些情况最容易导致电气检测不合格?
答:接地上,接地体锈蚀、土壤干燥和跨接线断开是三大主因,尤其是轨道接头和滑触线支架的跨接线最容易漏查。绝缘上,接线盒进水受潮、柜内积尘和电缆老化占多数,室外设备一个雨季就可能明显下滑。保护装置方面,定值被误调或者元件失效最容易被忽略。

问:接地电阻测到多少才算合格?
答:按接地制式区分:TN系统的保护接地电阻不高于4Ω,重复接地和独立防雷接地不高于10Ω,大接地短路电流系统的接地电阻要求压到0.5Ω以下。测量时要断开被测接地体与相邻接地体的连接,避免并联做出偏小的假值;干燥季节测出的数值最不利,用这个结果判定偏安全。

问:起重机电气安全检测是每年一次吗?
答:在用起重机的电气项目建议每年自查至少一次,整机的全面检验一般每2年一次。安装在室外、潮湿或者粉尘重的场所,接地电阻和绝缘电阻最好在雨季前后各测一次。设备大修、改造或者长期停用后重新投用之前,无论是否到周期都要补做电气检测,这样安排比死守年限更能抓住隐患。

问:绝缘电阻偏低应该怎么处理?
答:先按受潮、积尘、老化和机械损伤四类原因分别排查。受潮的处理办法是烘干并恢复密封,积尘的要断电清灰并做绝缘处理,电缆老化和损伤的要整段更换,不能靠涂绝缘漆凑数。处理后复测,若数值恢复到1MΩ以上并保持稳定,才能重新送电;连续两次复测仍不达标的,直接更换该段线路。

河南克鲁德重工有限公司是专业起重设备制造与服务企业,主营桥式、门式、塔式、防爆及各类非标起重机,配套电气控制系统、滑触线、接地与绝缘装置,提供从方案设计、制造供货到安装调试和定期检测的技术支持。如果您正在为起重机的接地电阻、绝缘电阻或者耐压试验怎么做、判定值是多少拿不准,欢迎致电400-086-9590,也可以直接联系13903802779(贾经理),技术团队会给您一对一解答。

起重机的电气安全检测说起来只有接地、绝缘、耐压三项,真正难的是把每一项的测量条件、判定值和不合格整改都落到实处。接地守住了,碰壳电流才有通路;绝缘稳住了,送电才不会打火;耐压过了,大修后的设备才敢交回生产。如果你在起重机电气检测中遇到过数据合格但运行仍跳闸之类拿不准的情况,欢迎在评论区留言交流,也可以把文章转给设备科和电工班的同事对照自查,让每一台设备的电气系统都经得起送电那一刻的考验。

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