浅析电梯设备的接地问题

【摘 要】电梯设备的接地，功能之一，是预防用电设备漏电造成的人身触电事故，功能之二，是电梯计算机控制系统“逻辑地”所必需，其重要性是显而易见的。因此，在电梯安装中是否正确采用接地措施，将直接影响到人身安全和电梯的正常运行。

【关键字】接地；接地形式；接地系统；直升梯；电梯设备接地；接地线截面；防雷装置；干扰噪声；防治

下面就本人多年从事电梯工作的体会，浅析一下电梯设备接地的几个问题。

1、通常接地的几种形式

1.1保护接地：是把故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分，同大地紧密连接起来，是一种技术上的安全措施。

1.2保护接零：是指电气设备在正常情况下，把不带电的金属外壳与电网的零线紧密连接起来。它是中性点直接接地、电压为380/220的三相四线制电网中，防止在故障带电体上发生触电事故的安全措施。

1.3工作接地：变压器低压侧中性点与接地装置直接连接，既为中性点接地，亦称工作接地。工作接地在减轻故障触电的危险，稳定电网的电位等方面起着重要作用。

1.4重复接地：将零线的一处或多处，通过接地装置与大地再次连接，称为重复接地。

2、几种常见的接地保护系统

2.1IT系统

这种系统的供电电源中性点不接地或经一阻抗接地。电气设备采取接地保护，外露可导电部分通过接地线PE至接地极，接地电阻一般不大于4Ω。IT系统特点是供电可靠性高，一般外露可导电部分的对地电压等于1A的接地电流与小于4Ω的保护接地电阻的乘积不会超过安全电压。

2.2TN系统

电源系统有一点直接接地，电气设备外露可导电部分通过中性导体或保护导体与电源接地点相连接。根据中性导体（或称工作零线）和保护导体（又叫保护零线）的组合情况，TN系统的形式又分为3种，即TN-C、TN-S、TN-C-S系统。

2.2.1TN-C系统

即常见的三相四线制，由3根相线和1根PEN线组成。PEN线实际是将N线（中性线）和PE线（保护线）合二为一。

2.2.2TN-S系统

即常见的三相五线制，由3根相线、1根中性线（N）和1根保护线（PE）组成。电气设备外露可导电部分与PE线相接，由于PE线是专用保护线，正常运行时，PE线没有电流，而且在用电设备之前也不可能误安装可使其断开的装置，所以安全保护性能较好。并且由于中性导体与保护导体是分开的，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连接，而保护地线与电气设备外露可导电部分连接，它们之间正常时为零电位，因此不会对电子设备产生干扰。

2.2.3TN-C-S系统

整体上N线与PE线合一（相当于TN-C系统，三相平衡负载采用），局部采用专设PE线（类似于TN-S系统，三相不平衡负载采用）。

3、电梯设备接地为何采用TN-S系统

电梯行业的强制标准GB7588-1995《电梯制造与安装安全规范》中13.1.5规定：“零线和接地线应始终分开”。GB10060-93《电梯安装验收规范》中4.1.3又规定：“从进机房电源起零线和接地线应始终分开……除36V以下安全电压外的电气设备金属罩壳均设有易于识别的接地端，且应有良好的接地。接地线应分别直接接至接是线柱上，不得互相串接后再接地。”

按照标准“零线和接地线应始终分开”的要求，电梯必须采用三相五线制供电系统，即：TN-S系统。

电梯为什么选用TN-S系统进行保护呢？下面就对其他几种系统做一粗浅的分析：

3.1IT系统是中性点不接地供电系统，一般用于矿山井下，无疑是不适合于电梯设备的。

3.2TN-C系统，这种系统由于零线和地线分不开，工作零线和保护零线合在1根导线上，当发生设备外露可导电部分带电时，电流从PEN线回到变压器中性点。此时，若电梯若采用TN-C系统，系统三相不平衡或只有单相用电器工作时，以及整流装置产生的高次谐波电流都会在零线上及接零设备的外壳上产生电压降，该电压降会反馈到正常运行的接线的设备外露可导电部分，不但会使工作人员产生电麻感，而且会导致微弱电信号控制的电梯运行不稳定，甚至烧毁某些回路，使电梯产生误动作，直到停止运行。此时，电梯控制金属外壳即使抗干扰接地，也不能清除零线以及接零设备外壳上的电压降，因此不宜采用TN-C保护系统。

3.3TN-C-S系统，此系统较适合用于三相平衡负载（如电动机）与三相不平衡负载（如单相电热设备）混合供电系统，电梯作为单独供电设备，没必要采用这种复杂的系统。

综上所述，电梯设备必须采用TN-S保护接地系统。从低压配电变压器为电梯机房供电引出5根导线，其中3根相线、1根工作零线N、1根保护接地线PE。工作零线引到机房后，始终与保护接地线是分开的。

4、几个问题的讨论

4.1接地线能否与防雷装置共同接地

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中3.1指出“装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位联结”。

当雷击建筑物的防雷系统时，强大的冲击电流将沿防雷接地装置泄放入地。如果单独做防累下线，在下线周转会产生强烈的电磁波，对电梯机房内的微机等电子设备造成干扰。同时，强大的冲击电流通过接地系统入地时，产生的对地过电压，有可能对单独接地的电子设备造成严重损坏。如果做了等电位联结，冲击电流通过建筑物墙，柱内的基础钢筋入地，分布较均匀，磁感应强度将大大减小。因此，包括防雷装置在内的等电位联结使建筑物内的电子设备得到了较为全面的保护。

4.2电梯的抗干扰噪声接地措施

随着电梯采用了固体功率器件和大量的IC芯片，提高了电梯的控制技术。同时，也带来了较多的干扰噪声，当高频噪声渗入电源后，可穿透ICS或PC板，导致IC损坏或系统出错，影响电梯的正常运行。

4.2.1干扰噪声的来源

干扰噪声来源：接通和断开电网、闪电、蜂鸣器、高频设备等。

4.2.2电梯抗干扰噪声接地措施

为了使电梯的控制系统不受噪声信号的干扰，电梯厂家不仅应根据自己的特点在硬件和软件方面上采取抗干扰措施，还必须跟据现场的实际情况，制定正确的接地系统来进一步吸收各种干扰噪声。

综上所述，事实证明了电梯设备的正确接地是十分重要的。