摘要：

隨著電梯的不斷應(yīng)用，其安全性能也成為社會(huì)所關(guān)注的焦點(diǎn)，而作為影響電梯安全性能因素之一的電磁干擾，是—個(gè)不可忽視的問(wèn)題，本文詳細(xì)闡述了電梯所受到的電磁干擾以及預(yù)防對(duì)策。

1.引言

電梯作為高層建筑物里的垂直交通運(yùn)輸工具，其安全性能直接影響到電梯乘客、電梯維修和保養(yǎng)人員的生命安全，以及承載電梯的建筑物的質(zhì)量和使用壽命等。影響電梯安全性能的因素很多，電磁干擾就是其中之一，所以必須要對(duì)電梯所處的工作環(huán)境、電氣控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等進(jìn)行電磁兼容性處理。

當(dāng)前主流電梯的調(diào)整系統(tǒng)一般是采用由電力電子器件組成的變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，尤其是高頻開(kāi)關(guān)器件的應(yīng)用，這些電力電子裝置在工作時(shí)，因?yàn)槠潆妷汉碗娏鞯牟ㄐ味际窃诜浅６痰臅r(shí)間內(nèi)上升和下降的，這些具有陡變沿的脈沖信號(hào)會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。電力電子裝置的高頻化和容量化不僅導(dǎo)致器件所承受的的電應(yīng)力的增加和開(kāi)關(guān)損耗的增加，而且產(chǎn)生難以抑制的寬帶電磁干擾，對(duì)電網(wǎng)和環(huán)境造成嚴(yán)重的電梯污染，甚至威脅到其本身乃至與其相關(guān)的其他電子設(shè)備的正常工作。因此，這了保證電梯能夠安全可靠的運(yùn)行，必須要對(duì)電梯所存在的電磁干擾源進(jìn)行預(yù)防及抑制。

2.電梯中存在的電磁干擾

一般說(shuō)來(lái)電磁干擾源分為兩大類：自然干擾源與和人為干擾源。

自然干擾源主要來(lái)源于大氣層的天電噪聲、地球外層空間的宇宙噪聲。他們既是地球電磁環(huán)境的基本要素組成部分，同時(shí)又是對(duì)無(wú)線電通訊和空間技術(shù)造成干擾的干擾源。自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。

人為干擾源是有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾，其中一部分是專門(mén)用來(lái)發(fā)射電磁能量的裝置，如廣播、電視、通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等無(wú)線電設(shè)備，稱為有意發(fā)射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，如交通車(chē)輛、架空輸電線、照明器具、電動(dòng)機(jī)械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等，因此這部分又成為無(wú)意發(fā)射干擾源。當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的干擾源一般都為人為干擾源。

當(dāng)前的電梯控制一般都是利用PLC變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的調(diào)壓調(diào)頻控制，具有調(diào)速性能好、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。但是這也給電梯的安全運(yùn)行提出了新的課題一電磁兼容。綜合電梯的各方面，歸納起來(lái)一般有以下4種情況的電磁干擾：

（1）諧波干擾。變頻器的功能是將工頻電流通過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換成直流電流，然后通過(guò)逆變電路，把整流后的直流電逆變?yōu)轭l率和電壓可調(diào)的交流電。由于變頻器中大量使用了二極管、三極管、智能模塊等電力電子器件，變頻器以離散的脈沖方式從電網(wǎng)吸收連續(xù)的正統(tǒng)波能量。這種脈沖電流在電網(wǎng)阻抗上形成了脈動(dòng)的壓降疊加在工頻電壓上，造成了電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變。對(duì)于同一供電系統(tǒng)的其他用電設(shè)備，特別是對(duì)電梯的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很強(qiáng)的干擾源。

（2）射頻性質(zhì)的電磁干擾。變頻器的輸出部分通過(guò)高速晶體管開(kāi)關(guān)來(lái)產(chǎn)生一系列寬度不同和極性一定的PWM矩形電壓波，這種具有陡峭邊沿的脈沖信號(hào)會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。

（3）漏電流干擾。系統(tǒng)中變頻器的輸出動(dòng)力線與大地之間的分布電容，使對(duì)地泄漏電流通過(guò)接地線流入變頻器與外部設(shè)備，可使剩余電流斷路器、剩余電流繼電器產(chǎn)生誤動(dòng)作。變頻器輸出動(dòng)力線之間的分布電容，使得高頻泄漏電流通過(guò)，可使變頻器外接熱繼電器誤動(dòng)作，變頻器過(guò)流跳閘。

3.抑制電磁干擾的措施

預(yù)防和抑制電磁干擾的措施主要有三項(xiàng)：即屏蔽、濾波和接地。按抑制電磁干擾工作的類型，可把預(yù)防措施總結(jié)為以下三個(gè)方面：

（1）設(shè)置濾波器與電抗器。主要是抑制高次諧波干擾，在靠近變頻器的輸入端和輸出端分別安裝濾波器，輸入濾波器能最大限度地減少電源產(chǎn)生的高次諧波電壓；輸出濾波器則能最大限度地減少變頻器產(chǎn)生的高次諧波電壓。

在電源與輸入濾波器之間安裝輸入交流電抗器，能限制電源電壓突變與操作過(guò)電壓而引起的電流沖擊，抑制變頻器輸入電網(wǎng)的諧波電流。在輸出濾波器與電動(dòng)機(jī)之間安裝輸出交流電抗器，抑制變頻器輸出的諧波電流。

（2）處理好各類連接導(dǎo)線。主要是抑制電磁噪聲干擾。電機(jī)的動(dòng)力線纜要單獨(dú)放入金屬管內(nèi)，且金屬管通過(guò)金屬機(jī)架接地，起屏蔽干擾的作用。動(dòng)力線要盡量短，通常情況下不要超過(guò)50m，大功率電梯也不能超過(guò)lOOm。使用4芯電纜的動(dòng)力線時(shí)，其地線兩端分別接變頻器的PE端與電動(dòng)機(jī)的接地端。

電梯系統(tǒng)的信號(hào)線要使用帶屏蔽層的雙絞線，各路信號(hào)分別各自絞合，絞合節(jié)距不大于15cm；信號(hào)線長(zhǎng)度不應(yīng)大于20m，且盡量縮短；信號(hào)線與動(dòng)力線及外部設(shè)備的控制線分開(kāi)成束，各自屏蔽，屏蔽層良好接地，信號(hào)線與動(dòng)力線、控制線不要平行布置，并且信號(hào)線與動(dòng)力線的距離最好不小于20cm以上，相交時(shí)應(yīng)成直角。

（3）做接地防護(hù)。該接地主要包括直流地、安全地與防雷地。直流地的作用是抑制電磁噪聲干擾，安全地的作用是抑制泄漏電流干擾。

直流地是針對(duì)電梯控制系統(tǒng)的控制部件（PLC或PC）系統(tǒng)的接地，實(shí)際上是為各處理部件而建立的等電位點(diǎn)，通常被稱為信號(hào)地或邏輯地，目的是消除或掏耦合性干擾。

PE線只是在電氣設(shè)備發(fā)生絕緣損壞、搭殼等故障時(shí)，提供一個(gè)阻抗較小的故障回路，要切斷故障電源還必須靠自動(dòng)切斷裝置。一般是利用電路的短路保護(hù)裝置，即熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，在故障電流的作用下切斷故障電源。

4.總結(jié)

筆者在本文詳細(xì)闡述了電梯控制系統(tǒng)可能受到的電磁干擾的各類，以及對(duì)這些電磁干擾的預(yù)防措施，并且通過(guò)實(shí)踐證明，這些措施是非常有效的。