起重机金属结构带电的事故分析
1 事故经过
起重机金属结 构带 电的事故分析
吉林省四平市特种设备检验 中心 张 彤 王维广 吕 鑫
某物质公司露天材料仓库有 1台自制的桁架式
门式起重机 (以下简称 门机 )，电源采用 3根 软滑
线供 电。大车轨道 安装在 地面水 泥墩 柱上。2005
年 7月 30日，某建筑工地的一辆 汽车来装运 建筑
用螺纹钢。
地面工人 A把螺纹钢捆 绑好 ，指挥 门机 的司
机 B吊运 。司机 B把 起重 机运行 到货 物上 方时 ，
降落空钩 ，下降到离货物 500 ll,lln左右时 ，工人 A
把捆绑螺纹钢的钢丝绳 ，套上 吊钩时站立不稳 ，跌
倒在螺纹钢筋堆上。门机 的司机 B赶 紧扳 动紧急
开关 ，切断电源。地面人员 C用手拉动工人 A，也
倒在螺纹钢筋堆上 ，其他人员急忙拉下地面总电源
开关。把 A、C二人送医院抢救 ，C脱 险 ，A死亡 。
2 原 因分析
(1)电气线路和电气设备 的绝缘测试 ，绝缘 电
阻为 0．7 MI2，说 明不是起重机 电气线路 和电气设
备的绝缘损坏引起金属结构 的带 电。
(2)合上地面上 的滑线总电源开关和起重机上
全部开关 ，包括起重机上 的固定照明电源开关 。①
站在地上 ，用验 电笔碰触相线 ，验 电笔发光 ，说明
验电笔好用 ；再用这个验 电笔碰触 吊钩 ，验 电笔发
光 ，说明是起重机金属结构带电。②拉断起重机上
的固定照明电源开关。再站在地上 ，用这个验电笔
碰触吊钩 ，验电笔不发光 ，说 明是起重机照明电路
引起。
(3)检 查 照 明 电路 ：① 起 重 机 上 未 发 现 有
380v／220 v的隔离变 压器。② 检查 电源进线 的接
线盒 ，进线端子上未发现有零线。③固定照明开关
K的电源线的 1根 由相线接引 ；另 l根 由总电源配
电箱的接地螺拴上接引 ，说明该起重机的固定照明
220 V电源采用金属结构做 回路 。④该起 重机 为 3
根滑线供 电。零线接在起重机的大车轨道上。经检
查零线已脱落 。把零线焊接在大车轨道上 ，再按上
述过程试验 ，验电笔碰触吊钩时不发光。
可见 ，起重机的固定照明 220 V电源采用金属
结构做 回路 ，照明灯具的 “工作零线”是 由金属结
构、车轮 、轨道以及车轮和轨道的接触 ，接在起重
机大车轨道上的零线 PEN来完成 。由于接在起重
机的大车轨道上 的零线 断路 ，靠 近 “相线”一侧 ，
起重机的大车轨道、吊钩 、金属结构带电 ，是这起
事故的原因。
由于起重机的供电电源由 3根滑线供电，工作
零线不能上车，只好接在大车轨道上 。
接地 回路接触 良好 时 ，供 电电源相线 L1、固
定照明开关 K、照 明灯具的 “工作零线 ”、车轮与
大车轨道 的接触 、供 电 电源零 线 PEN构成 回路 ，
如图 1所示。固定 照明灯具两端 电压为 220V，此
时，人体站在地面上 ，接触 吊钩 、大车轨道 ，人体
上 的电压接近零 。
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4 刘丁雷 ，李德才 ，袁祖 贻 ．磁 流变液的发展及应 用 ，新
技术新工艺 ，1999 (6)
作 者 ：高 敏
地 址 ：吉林 市东北 电力大学能源与机械工程学 院
邮 编 ：132012
收稿 日期 ：2007—01—21
～ 79 —
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接在大车轨道 上的零线 PEN断路 时 ，或大车
轨道与车轮有不导电灰尘造成接触不 良时 ，人体接
触断口 (大车轨道 、吊钩、金属结构)时。供电电
源相线 L1、固定照 明开关 K、照明灯具 电阻 R1．、
照明灯具的 “工作零线”NH、车轮与大车轨道 的
接触 ，大车轨 道、人体 电阻 R人 (包括鞋袜 电阻、
对地 电阻)、中性点接地 电阻 R。构成 回路 。人 体
电阻 R^的电压由照明灯具电阻 RI．、人体电阻 R^
(包括鞋袜 电阻 、对地 电阻)、中性点接地电阻 R。
决定 。
r r 一
22 R人_ ?
人体 一R，+ R ^+Rn
式 中的人体电阻 R人与环境条件、两端电压有
关。事故 当时，地 面上 “绑挂 ”工人 A光 着 手，
脚穿布鞋 ，且被水侵湿 ，人体 电阻大概为 1 000 Q。
分析时 ，只考虑环境条件对人体电阻的影响 ，忽略
人体两端电压变化对人体 电阻的影响 ，按 1 000 Q
考虑。式中的接地 电阻 R0，实测 R0=1 Q；接地
电阻与接地 电流大小 、变化率有关。分析时忽略上
述影响。
起重机有 200W 的固定照明灯具 6盏 ，司机室
内和电气 室 的的固定 照 明灯具 2盏各 100 W。共
1 40O W。正常发光的额定功率时，照明灯具的电阻
是 月=48 400／1 40O=34．6 Q，电源电压实测 220 V。
此时照明灯具 的灯丝 温度按 2 000％考虑 ；由于事
故当时，灯具回路基本是断路 ，固定照明灯具两端
的电压达不到额定 电压 ，不能正常发光 ，照明灯具
的灯丝温度按常温 25℃考虑。
图 1 触 电事故分析示 意图
根据公式 l0=l00(1+ )，计算 25℃时钨丝的
电阻率，再计算 25％时钨丝的电阻 R25。a为钨丝
的电阻温度系数 ，取 a=2．8×10I3；』0为灯丝温度
为 t时钨丝 的电阻率 ；』00为 O℃时钨 丝的电阻率 ；
一 8O —
t为灯丝温度 ，℃。25℃时的电阻为
P — p2sL
一 ．
! ±垄 2
25— S —— S
式中 ￡——钨丝的长度
Js——钨丝的截面积
钨丝 的 熔 点 为 3 380％，灯 丝 发 光 温 度 按
2 000％考虑 ，电阻为
R2ooo= p 2oooL
：
得 堡 ：0．162
11[2000
取 R2 00o=34．6 Q，那么 R25=5．6 Q。也就是
说 ，该起重机灯泡灯丝 的电阻 ，未发亮时的电阻是
5．6 Q。代入式 (1) ．
体 = = 9 V 人体
人体电流为 ，人：219 mA。
电流通过 A的双手 和双脚、心脏 ，是最危险
的回路。219 mA的交流 电流 ，远 远超过心脏致颤
电流 。
事故 当时 门机 司机 B扳 动紧急开关 ，切 断电
源 ，并未切 断照 明电源 ，这也 是 A触 电时间长 ，
导致 A死亡的原 因。c去拉 A的同时，有人拉下
地面总电源开关 ，切断 了照 明电源 ，C触 电时间
短 ，也是 C未死亡的原 因。
3 解决办法
如果单位电工加强对 电气设备 的检查维护，如
果电工及时发现断线及时接好 ，时刻保持接地系统
的完好状态 ，也不会发生此次触 电事故。
如果 A穿劳动保护 服，穿绝缘鞋 ，戴绝缘手
套 ，也不会发生触电事故。使用单位应及时发放劳
动保护用品 ，并检查劳动保护用品的使用情况。
当起重 机采用 3根 滑线供 电，零 线不能 上车
时 ，起重机 的固定 照 明供 电，应采用 以下 2种方
案。
(1)起重机的固定照 明采用 380 V／220 V隔离
变压器供电。
隔离变压器 220 V的一端不接地 ，即 220 V的
一 端不与起重机的金属结构相连接 ，即使人体站在
金属结构上触及 220 V的任何一根导线 ，也不会发
生触 电事故。
(2)起重机的固定照明采用 380 V／220 V普通
《起重运输机械》 200r7(11)
．
_二 D 一
一 ．I 一
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索道建设 中的冻 土问题及其解决 方法
北 京起 重运输 机械 研 究所 宋毅 勇
摘 要 ：介绍索道支架基础 和设备基础在 高寒 地带遇 到冻土 时的施 工情况 ，分 析冻 土开挖 、基底 处理 以及
混凝 土浇注应该采取的方法和需注意 的问题 。
关键词 ：索道 ；冻土 ；施工
Abstract：This paper covers construction of ropeway~I"dlne and equipment foundations in exlTemely cold area， focusing Off
frozen soil di~ ng，foundation construction and concrete casting．
Keywords：ropeway， frozen soil；construction
冻土在我国并不罕见，东三省多数地区、青藏
高原及其边缘地带 ，在工程建设中就经常遇到冻土
的问题 。青藏铁路工程中比较大的难度之一就是解
决冻土 问题。在索道建设施 工 中也遇 到了冻土 问
题 。四川省阿坝州达古冰川客运索道线路支架基础
的施工 以及索道上站房的施工便遭遇冻土问题 。随
着索道事业的 日益发展 ，冻土问题将会成为一个经
常遇到的问题。本文根据 达古冰川 索道施工 的经
验 ，介绍冻土问题及其解决办法 。
1 冻土的定义及性质
1．1 定 义
路基土温度 ≤0。，并含有冰的土 (岩 )体为冻
土 ；冻结状态持续时间≥2年 的土 (岩 )体为多年
冻土 ；高含冰量冻 土指冻土 工程 分类 中的富冰冻
土、饱冰冻土和含土冰层 的总称。多年冻土上限指
多年冻土顶 面的埋 藏深度 ，也称 多年冻土 天然上
限 。
1．2 性质
(1)冻土流变性
在外荷载作用下 ，冻土中的应力和应变随时间
变化的特性称为冻土的流变性 。冻土流变性是冻土
的重要性质 ，包括 ：①外荷载为常量时 ，其变形随
时间延长而继续发展 的性能为蠕变 ；②当应变为常
数时 ，其应力随时间延长继续衰减的性能为应力松
驰 ；③冻土的强度随作用载荷的时间延长而逐渐降
低 。
(2)冻土的冻胀
土中水冻结时变成冰 ，体积增大 9％，当土中
水体积膨胀足 以引起土颗粒之间相对位移时就形成
土的体积膨胀 ，称为土的冻胀。
(3)冻土的融化沉陷
融化沉陷是冻土融化时 ，所含的冰转化为水引
起 的下沉现象。这是 由于在多年冻 土中冰化为水 ，
使冻土产生体积收缩和孔隙减少 ，并使土的强度降
低 ，由于土的强度 降低 ，常常引起基础的不均匀的
变压器供 电。
普通变压器 220 V的一端接地 ，这里的接地是
与电源的保护接地线 PE相连接组成独立的 TN—S
系统。
该方法的普通变压器的特点是初次级之间没有
“永久”性 电气 隔离措施 ，初次级之间有 电气击穿
的可能，此时次级电源不是隔离电源了。必须依靠
或采取电源的 “自动切除供电”保护 ，但该方法不
符合 “应采用隔离变压器供电”的规定要求 。
《起重运输机械》 2007 (i1)
参 考 文 献
1 沈宏 ．电气工程师手册 ．北京 ：机械工业 出版社 ，1987
2 GB3811--1983 起重机设计规 范
作 者 ：张 彤
地 址 ：吉林省四平市海丰大道 1023号
邮 编 ：136000
收稿 日期 ：2(107—01—12
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起重机金属结构带电的事故分析.pdf
