塔吊施工用电安全知识

一、塔吊供电系统
    塔吊的供电系统为380V、50HZ、三相四制线，中性线直接接地系统。所谓三相四制就是三相为火线、代号为A相、B相、C相，每两相之间的电压为380V，称三相电源，用于三相用电设备，如电动机等，常称工业（动力）用电。另外一线为中性线，代号为N，当中心线直接接地时即为零线，代号0。零线与每相火线之间的电压都为220V，称单相电源，用于单相用电设备，如照明等，常称民用电。三相四线制的最大优点就是既能提供三相供电也能同时提供单相供电，大大方便了用户使用各种电器设备。塔吊既有三相用电设备，也有单相用电设备，是一种用电量较大，组合各种用电设备的大型机械。
    二、塔吊接地和接零
    1、采用单一的保护接地措施不能保证安全
    在三相四线制中性线直接的电网中，如果采用单一的接地，当塔吊金属结构漏电时，电流经过塔吊接地地阻和中性线接地电阻回到电源，由于两个接地地阻阻值基本相等，其分压也基本相等，这样塔吊接地地阻上就有220V一半的电压，由于电流不大，电压可长时间存在。如果人站在潮湿的地上身体部位接触了漏电的塔身，就等干与塔吊的接地电阻并联承受相近的电压，这样就有可能有触电危险。
    2、采用保护接零措施虽能起保护作用但仍有安全隐患
    在三相四线制中性线接地的电网中，塔吊采用金属结构接工作零线的保护措施。当塔吊金属结构漏电时，漏电电流直接回到零线，形成相零短路，由于线路电阻小，电流很大，很快将漏电线路上保险装置断开，这样就切断了漏电电源，起到保护作用。但是由于工作零线在用电不平衡时有电流流过，而零线上存在一定的电阻，因此零线上就能产生一定的电压，当设备的金属外壳接零时也就产生了一定的电压，同时造成了安全隐患。综上所述，在同一电网中，不允许有的设备接零，有的设备接地。因为当接地设备漏电时零线对地也产生电压，所有接零设备就会带电，造成更大范围的安全隐患。
    3、采用三相五线制的用电系统能起到较理想的保护作用
    所谓三相五线制就是在三相四线的基础上，加一根专用保护零线，常称PE线，首端与电源端的工作零线相连，中间与工作零线无任何相连，末端进行重复接地，由于专用保护零线平时无任何电流流过，设备外壳接在保护零线上，不会产生任何电压，因此能起到比较可靠的保护作用。采用保护接零的措施必须保证设备的过载短路保护装置的可靠性，选择熔断器保护时不能盲目加大保险容量，以保证熔断器的熔断作用。
    4、实行重复接地可进行双重保护也是防雷保护的需要
    在保护接零的基础上进行重复进行有以下作用：
    A、减轻保护零线意外断线接触不良时接零设备上电击的危险性；
    B、减轻工作零线意外断线式接触不良时负载中性点的“漂移”；
    C、进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压。并缩短漏电故障持续时间。
    D、改善防雷性能，虽然塔吊的金属结构及其预埋基础有防雷泄流的作用，由于重复接地对雷电流起分流作用，可降低冲击过电压。
    综上所述，在三相五线制的电网中，设备外壳采用保护接零加重复接地的措施定比较理想的保护措施。
    5、接地装置的要求
    A、工作接地及保护接地的接地电阻不超过4欧，重复接地及防雷接地电阻不超过10欧。
    B、接地导线应用黄绿专用保护线，由于兼起防雷作用，宜用Φ25MM2以上的多股铜芯线。
    C、接地体不宜少于两个，采用钢管Φ33-Φ45mm，角铁40-60mm，长2米以上，镀锌防锈，垂直埋设，上端入地0.5米。
    D、导线与接地体的连接必须牢靠，采用焊接或压接。
    三、塔吊供电及导线
    1、塔吊的供用电容量
    塔吊的装机容量为塔吊上所有用电设备容量的总和，而塔吊的供电容量为塔吊上同时运行的各用电设备的总和，由于塔吊上一般同时运行的设备只有起升、回转行走三大机构，所有将这三大机构用电量相加即为塔吊的总用电量。由于电源变压器至塔吊之间一般都有一定的距离，而塔吊的电缆线也有一定的长度，因此存在一定的线路压降，且塔吊工作时频繁的起制动，尖峰电流经常出现，因而供电应考虑到尖峰时塔吊内外部压降之和为5-10%,所以为塔吊供电的变压器的容量应大于塔吊用电量的一倍以上，若有其他大用单设备，变压器的容量需另计算。现将常用塔吊的供电情况列表如下：
    项目\设备型号   TC5610（63TM）   C5015(80TM)  F023B(120TM)
    起升   24KW   33 KW  51.5 KW
    回转   3.7 KW   6 KW  8.8 KW
    行走   3.3 KW   4.4 KW  4.4 KW
    总用电量   31 KW   43.4KW   64.7 KW
    变压器容量   ＞70KVA   ＞90KVA   ＞140KVA
    2、供电线路的导线选择
    目前在工地上多用架空线、铅线居多，由于用电负荷大，线路压降大，对塔吊的安全 运行造成影响，在此情况下，塔吊等大型设备宜采用专线供电。由于一般导线运行的最高温度不超过60°C至70°C，否则导线的绝缘就会损坏和老化，因此，合理地选择导线是安全运行的重要因素，下面例举主要导线在35°C环境温度下的安全参功值：
    线径    16平方米    25平方米    35平方米    50平方米
    铅线    65A    83A   100A    126A
    铜线   80A    100A    125A   140A
    为了帮助记忆，有个口诀可粗略计算导线的许用电流，口诀是：10 下五，100 上二， 25、35 四、三界，70，95 两倍半，穿管温度八、九折，铜线升级算，裸线加一半。
    意思是以铝线为例，截面积≤10mm2 时，每平方毫米许用电流约为 5A；截面积≥100 mm2 每平方毫米许用电流为 2A；截面积≤25 mm2 且＞10mm2 时没平方毫米许用电流为 4A； 截面积≥35 mm2 且＜70 mm2 时， 每平方毫米许用电流为 3A， 截面积为 70 mm2 和 95 mm2 时，每平方毫米许用电流为 2.5A，如穿管敷设应打 8 折，如环境温度超过 35°则打九折，铜导线的许用电流打约与较大一级的铅导线的许用电流相等，裸导线许用电流可 提高 50%。
    在三相四线电网中，塔吊和其他三相用电设备，其总工作电流可以用其总功率的 2 倍 来粗略估算，因此以下几种类型的塔吊专用供电导线和电缆的参考值如下表：
    项目\设备型号    60KNM塔机    80KNM塔机    120KNM塔机
    工作电流    60-70A    80-90A   130-140A
    铅芯导线    25 mm2    35 mm2   70 mm2
    铜芯导线    16 mm2    25 mm2   35-50 mm2
    铜芯电缆    16mm2    25 mm2    50 mm2
    必须说明的是,如果供电线路较远，电缆线长度超过 100米，导线的截面积还需要加一个等级，方能保证安全使用。
    四、塔机的配电箱及保护装置
    1、对塔机的配电箱的基本要求
    A、对塔机等大型设备的配电箱应专箱专用，且一机一闸，有明显标识；
    B、配电箱应安装在离塔机5米以内，高1.5米，便于操作的位置。
    C、配电箱应防雨防尘，有门有锁，导线都从箱下方进出，箱体应可靠接零接地。
    2、塔机配电箱的保护装置
    A、配电箱应安装带有漏电保护装置的四线空气断路器，工作零线应进入四线空断回路，并应安装熔断保险器。
    B、漏电保护电流宜选用漏电动作50-80MA，试验灵敏可靠。
    C、当用电器发生短路和过截时，空断脱扣装置应立即动作，保险熔断器应迅速熔断。
    D、合理选择塔机的总熔断器的熔量，一般采用如下公式：
    总熔断器的总熔量=(1.5-2.5)最大一台电机的额定电流+其它各电机额定电流之和。
    例：63TM塔机熔丝的总熔量为1.5×48+7.4+6.6=86A≈90A-100A
    五、关于微波和电磁波对塔机的影响
    塔吊的安装位置如果刚好在微波通讯的传播通道或在电台发射天线附近，就会受到微波和高频电磁波的干扰，即使在全部关闸停电时塔机的吊钩上也“带电”，吊钩碰上地面金属时会有小火花，人体接触吊钩会有触电和烧灼感，很容易造成心里恐惧及二次伤害，解决此类问题主要从以下方面着手：
    1、在吊钩上加装绝缘尼龙吊带，直接挂在吊钩上，吊带长0.5-1米。
    2、操作挂钩人员必须穿绝缘鞋，戴绝缘手套作业。
    3、加强监督防范，防止其他人员接触吊钩。