某工厂塔式起重机电击事故

某工厂发生了一起因塔式起重机漏电造成1人重伤的严重事故。

1.事故经过

事发当日早晨，某工业园区厂房建设正处于打地基阶段，地面以下约2m多深的地基坑水泥浇灌已完成，上面立着很多预埋钢件。上班后，工人准备用1台QTZ40型塔式起重机将坑边施工现场的物料运回库房，这时清理现场的工人用手接扶吊钩，刚一接触吊钩，就被吊钩上的电重重地打了一下，身体不由自主地抽搐着向后倒去，又绊到后面的钢板角上，接连往后退了几步，掉进了地基坑，头部撞在直立的角钢上导致昏迷，送往医院后被诊断为严重脑震荡。

2.事故原因

这起事故中，调查人员到达事故现场后，首先对这台塔式起重机电气设备的绝缘性进行测量，结果起升电机、回转电机绝缘良好，对地绝缘为38MΩ；小车电机对地绝缘电阻为0.再接通电源继续测量，发现起重机金属结构对地电压为180V，外观初看没发现问题。调查人员又从供电电源开始一步步地仔细检查，最后发现小车电机供电的电缆有一处极不明显的破损，破损处刚好贴在小车架角钢上，用手碰一下电缆，吊钩对地电压就没有了。

这起事故由漏电引起。塔式起重机工作时往复走车，供电电缆处于经常摩擦状态，极易与其他物体摩擦而刮破造成漏电。由于起重机经常处于运动状态，破损处恰巧与金属结构接触时才出现漏电，而且漏电往往时断时续，不易被发觉。

小车架与电源相线碰触使金属结构带电，经测量，供电电源为三相四线制，中性点接地电阻R0=2Ω；塔式起重机金属结构零线被甩出未接。塔式起重机也未接地，只是大车轨道与钢筋水泥枕木上的地脚螺栓通过压板连接，这实际上使起重机既未接地又未接零。地脚螺栓接地电阻Rd=9Ω。起重机的总电源采用铁壳开关供电，铁壳开关上安装熔断器，熔丝额定电流为60A.下面通过图6-16分析吊钩带电的原因。图6-16中Rd为塔式起重机地脚螺栓的接地电阻，RH为熔丝，额定电流为60A.此时短路电流Id=220/(2+9)=20A，而要使60A的熔丝在5s内熔断，一般要240A的短路电流，20A的电流不能使其熔断(行距有问题)。

Rd上对地电压为:Vd=Rd。Id=9X20=180V。

图6-16　吊钩带电事故分析图

这就是吊钩上的对地电压，这个电压几乎全部加在人身上，造成对工人的电击。

3.事故教训

《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46-2005)第5.1.1条规定，在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。专用保护零线(简称保护零线)应由配电室的零线或第一段漏电保护器电源侧的零线引出。如果该施工现场的塔式起重机按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46)的规定采用TN-S接零保护系统，即塔式起重机的金属结构与保护零线相连接。当小车电缆相线与金属结构相碰后，相线会通过零线形成单相短路，短路电流由相线和零线电阻决定，一般相线和零线电阻在0.2～0.5Ω，单相短路电流一般为500～1 000A.此时塔式起重机相线上60A熔断器立刻会熔断，那么这起事故就不会发生了。

如果该塔式起重机按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46)的规定，设置了漏电保护器，一旦小车电缆漏电，漏电保护器动作，切断故障电流，这名工人也不会被电击，更不可能掉下深坑再遭受撞击伤害了。

按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46)的规定设置漏电保护器的另一个重要原因是，即使按TN-S系统供电，金属结构接零，供电电缆未破损，但如果塔式起重机供电的电源相线与大地相接触，也会使已接零的塔式起重机金属外壳带有很高的对地电压，其分析如图6-17所示。

图6-17　吊钩带电事故分析图(供电电源相线与大地相接触)

当相线落在大地上,有金属性连接,其接地电阻设为Rd2=0.3Ω,电源中性点接地电阻为R0=2Ω,地脚螺栓接地电阻仍为Rd1=9Ω.

大地到金属结构的电阻为R012,则

即

总电阻R=R012+Rd2=1.64+0.3=1.94Ω

塔式起重机金属结构上的对地电压为:

这也同样会让吊钩带上对地电压,使接触吊钩的人员造成伤害.

因此,在施工现场中,塔式起重机、搅拌机等施工机械必须采用TN-S接地系统,同时在为电气设备供电的每条线路的首端,都必须设置漏电保护器,防止当相线与大地有金属性连接时,零线或已接零的电气设备金属外壳带电,发生不该发生的伤害事故.