一、塔吊供電系統(tǒng)
塔吊的供電系統(tǒng)為380V、50HZ、三相四制線,中性線直接接地系統(tǒng)。所謂三相四制就是三相為火線、代號(hào)為A相、B相、C相,每兩相之間的電壓為380V,稱三相電源,用于三相用電設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)等,常稱工業(yè)(動(dòng)力)用電。另外一線為中性線,代號(hào)為N,當(dāng)中心線直接接地時(shí)即為零線,代號(hào)0。零線與每相火線之間的電壓都為220V,稱單相電源,用于單相用電設(shè)備,如照明等,常稱民用電。三相四線制的最大優(yōu)點(diǎn)就是既能提供三相供電也能同時(shí)提供單相供電,大大方便了用戶使用各種電器設(shè)備。塔吊既有三相用電設(shè)備,也有單相用電設(shè)備,是一種用電量較大,組合各種用電設(shè)備的大型機(jī)械。
二、塔吊接地和接零
1、采用單一的保護(hù)接地措施不能保證安全
在三相四線制中性線直接的電網(wǎng)中,如果采用單一的接地,當(dāng)塔吊金屬結(jié)構(gòu)漏電時(shí),電流經(jīng)過塔吊接地地阻和中性線接地電阻回到電源,由于兩個(gè)接地地阻阻值基本相等,其分壓也基本相等,這樣塔吊接地地阻上就有220V一半的電壓,由于電流不大,電壓可長時(shí)間存在。如果人站在潮濕的地上身體部位接觸了漏電的塔身,就等干與塔吊的接地電阻并聯(lián)承受相近的電壓,這樣就有可能有觸電危險(xiǎn)。
2、采用保護(hù)接零措施雖能起保護(hù)作用但仍有安全隱患
在三相四線制中性線接地的電網(wǎng)中,塔吊采用金屬結(jié)構(gòu)接工作零線的保護(hù)措施。當(dāng)塔吊金屬結(jié)構(gòu)漏電時(shí),漏電電流直接回到零線,形成相零短路,由于線路電阻小,電流很大,很快將漏電線路上保險(xiǎn)裝置斷開,這樣就切斷了漏電電源,起到保護(hù)作用。但是由于工作零線在用電不平衡時(shí)有電流流過,而零線上存在一定的電阻,因此零線上就能產(chǎn)生一定的電壓,當(dāng)設(shè)備的金屬外殼接零時(shí)也就產(chǎn)生了一定的電壓,同時(shí)造成了安全隱患。綜上所述,在同一電網(wǎng)中,不允許有的設(shè)備接零,有的設(shè)備接地。因?yàn)楫?dāng)接地設(shè)備漏電時(shí)零線對地也產(chǎn)生電壓,所有接零設(shè)備就會(huì)帶電,造成更大范圍的安全隱患。
3、采用三相五線制的用電系統(tǒng)能起到較理想的保護(hù)作用
所謂三相五線制就是在三相四線的基礎(chǔ)上,加一根專用保護(hù)零線,常稱PE線,首端與電源端的工作零線相連,中間與工作零線無任何相連,末端進(jìn)行重復(fù)接地,由于專用保護(hù)零線平時(shí)無任何電流流過,設(shè)備外殼接在保護(hù)零線上,不會(huì)產(chǎn)生任何電壓,因此能起到比較可靠的保護(hù)作用。采用保護(hù)接零的措施必須保證設(shè)備的過載短路保護(hù)裝置的可靠性,選擇熔斷器保護(hù)時(shí)不能盲目加大保險(xiǎn)容量,以保證熔斷器的熔斷作用。
4、實(shí)行重復(fù)接地可進(jìn)行雙重保護(hù)也是防雷保護(hù)的需要
在保護(hù)接零的基礎(chǔ)上進(jìn)行重復(fù)進(jìn)行有以下作用:
A、減輕保護(hù)零線意外斷線接觸不良時(shí)接零設(shè)備上電擊的危險(xiǎn)性;
B、減輕工作零線意外斷線式接觸不良時(shí)負(fù)載中性點(diǎn)的“漂移”;
C、進(jìn)一步降低故障持續(xù)時(shí)間內(nèi)意外帶電設(shè)備的對地電壓。并縮短漏電故障持續(xù)時(shí)間。
D、改善防雷性能,雖然塔吊的金屬結(jié)構(gòu)及其預(yù)埋基礎(chǔ)有防雷泄流的作用,由于重復(fù)接地對雷電流起分流作用,可降低沖擊過電壓。
綜上所述,在三相五線制的電網(wǎng)中,設(shè)備外殼采用保護(hù)接零加重復(fù)接地的措施定比較理想的保護(hù)措施。
5、接地裝置的要求
A、工作接地及保護(hù)接地的接地電阻不超過4歐,重復(fù)接地及防雷接地電阻不超過10歐。
B、接地導(dǎo)線應(yīng)用黃綠專用保護(hù)線,由于兼起防雷作用,宜用Φ25MM2以上的多股銅芯線。
C、接地體不宜少于兩個(gè),采用鋼管Φ33-Φ45mm,角鐵40-60mm,長2米以上,鍍鋅防銹,垂直埋設(shè),上端入地0.5米。
D、導(dǎo)線與接地體的連接必須牢靠,采用焊接或壓接。
三、塔吊供電及導(dǎo)線
1、塔吊的供用電容量
塔吊的裝機(jī)容量為塔吊上所有用電設(shè)備容量的總和,而塔吊的供電容量為塔吊上同時(shí)運(yùn)行的各用電設(shè)備的總和,由于塔吊上一般同時(shí)運(yùn)行的設(shè)備只有起升、回轉(zhuǎn)行走三大機(jī)構(gòu),所有將這三大機(jī)構(gòu)用電量相加即為塔吊的總用電量。由于電源變壓器至塔吊之間一般都有一定的距離,而塔吊的電纜線也有一定的長度,因此存在一定的線路壓降,且塔吊工作時(shí)頻繁的起制動(dòng),尖峰電流經(jīng)常出現(xiàn),因而供電應(yīng)考慮到尖峰時(shí)塔吊內(nèi)外部壓降之和為5-10%,所以為塔吊供電的變壓器的容量應(yīng)大于塔吊用電量的一倍以上,若有其他大用單設(shè)備,變壓器的容量需另計(jì)算?,F(xiàn)將常用塔吊的供電情況列表如下:
項(xiàng)目\設(shè)備型號(hào) TC5610(63TM) C5015(80TM) F023B(120TM)
起升 24KW 33 KW 51.5 KW
回轉(zhuǎn) 3.7 KW 6 KW 8.8 KW
行走 3.3 KW 4.4 KW 4.4 KW
總用電量 31 KW 43.4KW 64.7 KW
變壓器容量 >70KVA >90KVA >140KVA
2、供電線路的導(dǎo)線選擇
目前在工地上多用架空線、鉛線居多,由于用電負(fù)荷大,線路壓降大,對塔吊的安全 運(yùn)行造成影響,在此情況下,塔吊等大型設(shè)備宜采用專線供電。由于一般導(dǎo)線運(yùn)行的最高溫度不超過60°C至70°C,否則導(dǎo)線的絕緣就會(huì)損壞和老化,因此,合理地選擇導(dǎo)線是安全運(yùn)行的重要因素,下面例舉主要導(dǎo)線在35°C環(huán)境溫度下的安全參功值:
線徑 16平方米 25平方米 35平方米 50平方米
鉛線 65A 83A 100A 126A
銅線 80A 100A 125A 140A
為了幫助記憶,有個(gè)口訣可粗略計(jì)算導(dǎo)線的許用電流,口訣是:10 下五,100 上二, 25、35 四、三界,70,95 兩倍半,穿管溫度八、九折,銅線升級算,裸線加一半。
意思是以鋁線為例,截面積≤10mm2 時(shí),每平方毫米許用電流約為 5A;截面積≥100 mm2 每平方毫米許用電流為 2A;截面積≤25 mm2 且>10mm2 時(shí)沒平方毫米許用電流為 4A; 截面積≥35 mm2 且<70 mm2 時(shí), 每平方毫米許用電流為 3A, 截面積為 70 mm2 和 95 mm2 時(shí),每平方毫米許用電流為 2.5A,如穿管敷設(shè)應(yīng)打 8 折,如環(huán)境溫度超過 35°則打九折,銅導(dǎo)線的許用電流打約與較大一級的鉛導(dǎo)線的許用電流相等,裸導(dǎo)線許用電流可 提高 50%。
在三相四線電網(wǎng)中,塔吊和其他三相用電設(shè)備,其總工作電流可以用其總功率的 2 倍 來粗略估算,因此以下幾種類型的塔吊專用供電導(dǎo)線和電纜的參考值如下表:
項(xiàng)目\設(shè)備型號(hào) 60KNM塔機(jī) 80KNM塔機(jī) 120KNM塔機(jī)
工作電流 60-70A 80-90A 130-140A
鉛芯導(dǎo)線 25 mm2 35 mm2 70 mm2
銅芯導(dǎo)線 16 mm2 25 mm2 35-50 mm2
銅芯電纜 16mm2 25 mm2 50 mm2
必須說明的是,如果供電線路較遠(yuǎn),電纜線長度超過 100米,導(dǎo)線的截面積還需要加一個(gè)等級,方能保證安全使用。
四、塔機(jī)的配電箱及保護(hù)裝置
1、對塔機(jī)的配電箱的基本要求
A、對塔機(jī)等大型設(shè)備的配電箱應(yīng)專箱專用,且一機(jī)一閘,有明顯標(biāo)識(shí);
B、配電箱應(yīng)安裝在離塔機(jī)5米以內(nèi),高1.5米,便于操作的位置。
C、配電箱應(yīng)防雨防塵,有門有鎖,導(dǎo)線都從箱下方進(jìn)出,箱體應(yīng)可靠接零接地。
2、塔機(jī)配電箱的保護(hù)裝置
A、配電箱應(yīng)安裝帶有漏電保護(hù)裝置的四線空氣斷路器,工作零線應(yīng)進(jìn)入四線空斷回路,并應(yīng)安裝熔斷保險(xiǎn)器。
B、漏電保護(hù)電流宜選用漏電動(dòng)作50-80MA,試驗(yàn)靈敏可靠。
C、當(dāng)用電器發(fā)生短路和過截時(shí),空斷脫扣裝置應(yīng)立即動(dòng)作,保險(xiǎn)熔斷器應(yīng)迅速熔斷。
D、合理選擇塔機(jī)的總?cè)蹟嗥鞯娜哿?,一般采用如下公式?br />
總?cè)蹟嗥鞯目側(cè)哿?(1.5-2.5)最大一臺(tái)電機(jī)的額定電流+其它各電機(jī)額定電流之和。
例:63TM塔機(jī)熔絲的總?cè)哿繛?.5×48+7.4+6.6=86A≈90A-100A
五、關(guān)于微波和電磁波對塔機(jī)的影響
塔吊的安裝位置如果剛好在微波通訊的傳播通道或在電臺(tái)發(fā)射天線附近,就會(huì)受到微波和高頻電磁波的干擾,即使在全部關(guān)閘停電時(shí)塔機(jī)的吊鉤上也“帶電”,吊鉤碰上地面金屬時(shí)會(huì)有小火花,人體接觸吊鉤會(huì)有觸電和燒灼感,很容易造成心里恐懼及二次傷害,解決此類問題主要從以下方面著手:
1、在吊鉤上加裝絕緣尼龍吊帶,直接掛在吊鉤上,吊帶長0.5-1米。
2、操作掛鉤人員必須穿絕緣鞋,戴絕緣手套作業(yè)。
3、加強(qiáng)監(jiān)督防范,防止其他人員接觸吊鉤。