李繼波 黃 琴 劉 旭 鄒同陽
(成都市特種設(shè)備檢驗院 成都 610036)
電氣設(shè)備的絕緣性能關(guān)系到設(shè)備的工作狀態(tài),對電氣設(shè)備進行絕緣電阻的測量是保證設(shè)備正常工作,避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故的重要方法[1]。電梯作為一種常見的電氣設(shè)備,絕緣電阻的測量與檢驗也十分重要。
TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》(下稱09版檢規(guī))第2.13條規(guī)定[2],電梯的絕緣電阻檢驗內(nèi)容與要求是:動力電路、照明電路和電氣安全裝置電路的絕緣電阻應(yīng)當符合表1的要求。
表1 電梯絕緣電阻值的規(guī)定
檢驗方法是:由施工或者維護保養(yǎng)單位測量,檢驗人員現(xiàn)場觀察、確認。
由于各電梯制造單位對電梯絕緣電阻的測試要求各異,為確保設(shè)備安全,09版檢規(guī)未對檢驗方法進行統(tǒng)一規(guī)定,更未要求檢驗人員動手測量。但對檢驗人員而言,仍然需要掌握電梯絕緣電阻測量的一般方法和注意事項,以便在檢驗工作中正確確認施工單位或維保單位的測量方法和測量結(jié)果是否符合技術(shù)規(guī)范的要求。
電梯絕緣電阻的測量一般選用兆歐表,兆歐表有搖表式、指針式、數(shù)字式等多種類型。兆歐表測量絕緣電阻采用的是直流測量法,即將直流電壓U施加在待測電路兩端,形成圖1所示等值電路圖。由于R=U/I,此時,絕緣電阻值R通過微安表的讀數(shù)I顯示出來。
圖1 等值電路圖
實際測量中,在待測電路上施加直流電壓后,將產(chǎn)生三種電流:漏導電流i1、充電電流i2、吸收電流i3。漏導電流i1隨測量時間的增加不變化,充電電流i2和吸收電流i3隨測量時間的增加趨近于0。通常認為,經(jīng)過1min后,漏導電流i1趨于穩(wěn)定。因此,所謂測量絕緣電阻就是用兆歐表測量這個與時間無關(guān)的漏導電流(微安級),但在表盤上反映出來的是絕緣電阻值[3]。
根據(jù)09版檢規(guī)第2.13條的要求,電梯絕緣電阻的檢驗內(nèi)容包括動力電路、照明電路和電氣安全裝置電路三條回路的絕緣電阻值。僅以動力電路為例,可以進行絕緣電阻測量的測量回路包括3個相間絕緣電阻,3個相對零的絕緣電阻,3個相對地的絕緣電阻,1個零對地的絕緣電阻,共計10個絕緣電阻的測試回路。如果檢驗時每條測試回路重復(fù)3次,需要測量30次。如果再考慮每條回路需要分為若干段進行測量的情況,那工作量將增至更大。那么,檢驗時是否需要對如此眾多的絕緣電阻值進行測量呢,檢規(guī)并沒有明確說明。
但09版檢規(guī)的宣貫講義《宣貫〈電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯〉講義》在解析此條時,有這樣的描述:“與02版檢規(guī)相比,本版按照GB 7588—2003中的相關(guān)要求,對絕緣電阻指標進行了調(diào)整……”可見,關(guān)于絕緣電阻的檢驗,GB 7588—2003是09版檢規(guī)的依據(jù)。GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定:絕緣電阻應(yīng)測量每個通電導體與地之間的電阻[4]。
根據(jù)上述要求可知,電梯的絕緣電阻檢驗只需要測量相線與地之間的電阻,其他絕緣電阻的阻值不在檢驗中進行要求。GB 7588—2003這樣規(guī)定,筆者認為主要有兩條理由:
1)李新龍、馬培忠指出GB 7588—2003的引用標準HD 384.6.61 s1.應(yīng)該由GB/T 16895.23—2005來代替[5]。GB/T 16895.23—2005第621.3中規(guī)定電氣設(shè)備的絕緣電阻應(yīng)測量帶電導體之間以及帶電導體與地之間的絕緣電阻,并且?guī)щ妼w之間的絕緣電阻“只能在裝置安裝期間接上用電器具之前進行”[6]。因此,對于一部已經(jīng)安裝好的電梯,檢驗時僅測量帶電導體與地之間的絕緣電阻是合理的。
2)當用電器具安裝好之后,比如曳引機連接在電路中,其相與相之間便在用電器具內(nèi)部連通,從而導致三相導體在實際上形成了通路,不再存在相與相之間的絕緣電阻。但是,電器具安裝好后,其相間絕緣存在問題,就需要測量相間絕緣了。比如曳引機的電動機,就需要將電動機接線柱上的接線拆掉,再測量相間絕緣值。
因此,對電梯的檢驗工作而言,只測量相與地之間的絕緣電阻值是否符合相關(guān)要求。
GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定當電路中包含有電子裝置時,測量時應(yīng)將相線和零線連接起來[4]。并且,在該標準的附錄D2中規(guī)定“進行絕緣電阻測試時,所有電子元件的連接均斷開”[4]。該標準明確了在所測電路中對待電子元件和電子裝置的方法。電子元件應(yīng)斷開,電子裝置應(yīng)將相線和零線連接。無論是斷開還是短接,其實質(zhì)都是對電子器件進行保護,防止電子器件被直流高壓擊穿。
電子器件為何會被擊穿?因為大多數(shù)的電子器件都含有二極管這種基礎(chǔ)元件,“反向擊穿”是二極管最基本的伏安特性,當外加反向電壓過高時,二極管反向電流急劇增大,將被擊穿,擊穿后一般不能恢復(fù)原來的性能[7]。檢驗現(xiàn)場,一般很難確定施加的是正向還是反向電壓,也不能確定回路中電子器件的反向擊穿電壓是多少。因此,直接進行測量有擊穿電子器件的風險,需要進行隔離保護后再測量。
電梯絕緣電阻的測量一般包括測量前準備、測量、測量后恢復(fù)3個步驟。
1)梯態(tài)準備:將電梯停在井道中非端站及非平層的位置,關(guān)閉各層層門、轎門,將轎頂及轎廂內(nèi)的所有開關(guān)置于正常狀態(tài)。這樣做的目的是使所有的開關(guān)和線路處于正常狀態(tài)。
2)斷路準備:斷開機房電源開關(guān)(包括380V和220V),斷開控制柜主電源開關(guān)以及其他電源閘刀開關(guān),拆除保險管座中的保險管(如果有),斷開接地板上的控制回路接地。
3)短接準備:用線夾分別短接控制柜中下列端子及元件:端子R、S、T,端子U、V、W,主開關(guān)次級端,閘刀開關(guān)次級端,變頻器各端口。
下面以電梯的主回路為例,分析進行上述準備的原因。首先,為確保安全應(yīng)該斷開機房電源。其次,斷開主電源開關(guān)MAIN后,MAIN右側(cè)的主回路其實是被變頻器(逆變模塊)和10T接觸器分為了三段(見圖2)。因為在施加直流電壓的情況下,變頻器和接觸器是不會導通的。
圖2 電梯主回路示意圖
用線夾短接控制柜的端子的方法可參考圖3,端子R、S、T和端子U、V、W的短接方法相同。變頻器的短接端口以日立電梯GVF-Ⅲ為例,需要短接的端子就包括R、S、T、(+)、PB、(-)、U、V、W等9個端子。
圖3 用線夾短接端子示意圖
測量過程需要完成下述工作(以采用福祿克1508絕緣電阻測試儀測量圖2所示的電梯主回路為例):
1)確定測點:共有3個測試點,包括變頻器端子的短接點、RST短接點、UVW短接點。
2)確定測試電壓:根據(jù)09版檢規(guī)的規(guī)定,測試電壓500V,選用兆歐表的500V檔。
3)連接測試探頭。
4)旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)至500V直流電壓檔。
5)將探頭一端與控制柜接地板連接,另一端與上述3個測試點中的1個連接。
6)按住“測試”按鈕開始測試,待測量的絕緣電阻值穩(wěn)定后讀數(shù)。
7)釋放“測試”按鈕,保持探頭留在測試點上,使被測電路通過測試儀放電。
1)拆除所有短接線。
2)重新安裝所有拆卸下的電子元件。
3)重新插裝所有拆卸下的插接線。
1)注意電擊的危害:測試前務(wù)必確保機房電源已經(jīng)斷開;控制柜主電源斷開后,對仍然帶電的部分進行放電。
2)防止帶電測試:測試前需要認真審閱電梯圖紙,對斷電后仍然帶電的部分進行放電。如果采用福祿克1508測試儀,其自帶的電壓報警功能能自動識別30V以上電壓,對測試會有一定的幫助。
3)注意對被測設(shè)備的保護:為防止高壓直流電對電子器件造成損害,測試前需認真審閱圖紙,對電子器件進行短接或拆除。
4)恢復(fù)工作要仔細:測試完成后要進行放電處理,拆除所有短接線,并對拆卸下的電子元件和插接線進行恢復(fù)。
理解技術(shù)規(guī)范對電梯絕緣電阻檢驗項目的要求,掌握電梯絕緣電阻測試的原理、方法、一般步驟和注意事項,有助于檢驗員判斷施工單位測量方法是否正確、測量結(jié)果是否準確,有助于保障設(shè)備和測試人員的安全,有助于提高檢驗質(zhì)量。
[1] 李殿文. 淺析電力設(shè)備絕緣電阻測試[J]. 設(shè)備管理與維修,2013(S1):52-53.
[2] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯[S].
[3] 李中元,許維升.淺談絕緣電阻測量[J]. 內(nèi)蒙古石油化工,2013(03):26-28.
[4] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].
[5] 李新龍,馬培忠. 電梯標準及其技術(shù)問題的研究與討論[J].中國電梯,2007,18(02):17-25.
[6] GB/T 16895.23—2005 建筑物電氣裝置 第6-61部分:檢驗——初檢[S].
[7] 秦曾煌. 電工學電子技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社,2009:9-11.