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正文
2018-10-30 15:57:23 | 分类:默认分类 | 标签:

  在城市发展中,高层建筑物在不断增加,这也使得电梯电气系统不断增加,与此同时,在高层建筑物中的电梯遭受雷击灾害事件不断发生,并呈现逐年递增的趋势。现阶段我国针对电梯电气相关设备并没有关于防雷设计的具体要求。本文将针对高层建筑物中电梯电气系统的防雷技术进行深入探讨。

  一、高层建筑物电梯电气系统中常见雷电灾害成因分析

  高层建筑物电梯电气系统中常见的雷电灾害成因有很多,总结起来主要有以下四点,第一,雷击建筑物后,会在电梯电气系统产生雷电的高电位反应,此时会产生电磁脉冲,直接导致电梯电气系统产生损坏甚至失效;第二,雷击至建筑物附近,从而产生雷电高电位反应,也会对电梯电气系统产生损坏或失效;第三,雷击至建筑物与电梯电气系统之间连接的供电线路,此时电源线路中的电压会使电梯电气系统失效;第四,雷击建筑物与电梯电气系统之间连接供电线路附近,此时也会使电源线路中的电压过高,直接导致电梯电气系统的失效。

  二、电梯电气系统的综合防雷措施

  1.防直击雷和侧击雷的具体措施

  正如前文所示,雷电灾害的方式有很多,要想使雷电对电梯电气系统产生的危害降到最低,需要采取一定的保护措施。对于直击雷,可以做好建筑物的防雷措施,即电梯的外部防雷措施,例如安装避雷针、引下线或接地等外部防护措施,通常可以有效避免直击雷对电梯电气系统产生的侵害。通常情况下,电梯的机房在楼顶设置,并且其高度高出房屋面,也是直击雷最先击中的目标,如果在建筑物的外部设置好防雷措施,可以有效防止雷击。现实中,越高的楼层受到雷击的风险越大,还应当针对不同建筑物的特点,做好防止侧击雷的措施,电梯机房的金属门窗也应当做好防雷装置。如果建筑物的电梯电气系统是观光电梯,则电梯的轨道、轿厢等与建筑物相连接的地方都应当做好相应的防雷装置,有效避免侧击雷的侵害。

  2.电梯的共用接地系统

  不同地区的电梯共用接地系统不同,并且在具体施工过程中,遇到的接地问题也是错综复杂的,如果接地系统处理不当,势必会对今后电梯电气系统的使用埋下严重的安全隐患。高层建筑会受到周围建筑的限制,因此,防雷接地通常是与气体接地系统联系在一起,有时大楼的基础钢筋网便是共用接地的装置。在实际操作中,接地装置应当囊括交流工作、安全保护、直流工作及防雷接地,而防雷接地要与其他几种接地的接地点保持5m以上的距离,电阻值要控制在1Ω至4Ω之间。

  3. 电梯机房防静电接地系统

  所有电梯的可导电装置及设施都必须直接接地,如果防静电接地与其他接地共用相同的接地装置时,也要严格控制好接地电阻值。一类建筑物的雷击防雷保护的接地极不得与防静电的接地干线共用,并且不得于静电接地共用。雷电的冲击性电流幅值较大,如果与静电接地等其他接地共用,会产生带有冲击性的电阻,从而损坏其他接地系统,甚至造成人员及设备的危害。在电梯机房中,两个或两个以上的电子设备,应当采取分别接地的装置,防止相互之间存在电位差而导致放电。

  4.屏蔽及布线

  在高层建筑物中,通常会利用自身的钢筋等金属结构,形成法拉第笼,以此来实现屏蔽的效果,屏蔽的工作原理是减少交变电磁场,利用导电材料向指定区域穿透,实现屏蔽。通常情况下,电梯机房位于建筑物的顶部,如果对电梯机房采取相应的屏蔽技术,能够有效减少电磁干扰。在电梯机房的金属门窗可以与引下线焊接在一起,做好防侧击雷的工作,提升法拉第笼的屏蔽效果。建筑物的所有线路都应当在连接处做好跨接处理,使两端就近接地,或在线路穿金属线槽或钢管时实施布设。在电梯机房的中间位置布设电梯控制系统,这样也可以有效减低雷击电磁脉冲的干扰。涉及到电梯电气系统的所有电线或电缆都应当将线布置在槽内,机房的所有电源无论是接地线还是零线,都要采取分开布线的方式,并将电梯的动力及控制线路分开布设。

  5.等电位连接

  所谓等电位连接,就是将保护器连接到防雷装置上,通过保护器可以分开金属物体,减小雷电流,即便是电梯电气系统正常工作时,等电位连接也不通过电流,而只传递电位,如果出现过电压现象或雷击现象时,才会通过电流。这种措施可以有效避免防雷空间内发生火灾、爆炸等危机生命安全的危险。对电梯电气系统来说,是有效减少雷击事故的有效措施,也是基本措施。

  6. 安装 SPD 保护

  通过接地、屏蔽等措施,可以有效降低电压幅值,但是有时过电压幅值过高,可能会超过设备的实际耐受水平,有时需要在设备上安装电压保护装置,有效控制过电压在允许的范围内。SPD保护是电梯控制系统使用的电涌保护器的英文缩写,大量低压控制线路被控制在电梯系统内部,有了SPD保护,可以将瞬间过电压进行有效限制,日常呈现高阻力状态,一旦电梯电气系统出现瞬态电涌时,SPD便会发挥作用,将线路两端的惨压控制在一定的范围内。SPD通常分为第一级和第二级两个等级,第一级通常会安装在建筑物的总配电柜上,通常现代的高层建筑物会在在总配线处安装SPD,因此在设计电梯电气系统时可以不予考虑。第二级则安装在电梯机房,也就是位于建筑物的顶层,如果有必要还可引入三级电涌保护器,将电梯的控制系统中较为重要的电子板进行有效保护,从而防止电梯产生瞬时故障。

  三、结束语

  随着经济水平的不断提高,人们对现代建筑物高度的需求在不断提高,越来越多的高层建筑物应运而生,并伴随着越来越高的电子智能化程度。防雷技术是必须予以考虑的重要因素,特别是电梯电气系统作为高层建筑物的重要载体,如果遭受雷击,后果将不堪设想。本文针对电梯电气系统中可能出现的雷击情况,提出相应的防雷措施,可以有效帮助高层建筑物减少雷电灾害。在对高层建筑物施工前,应当首先对雷电风险进行科学评估,确定防雷技术的实施方案,确保科学有效地设置防雷装置,待工程竣工后,要定期对防雷设备进行检测。

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