馬林 王正華 石偉光
摘要 近年來,隨著銅陵地區(qū)城市化的快速發(fā)展,電梯越來越多地應用于各種建筑物之中,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡闹匾M成部分。該文通過對銅陵地區(qū)多年雷暴資料和2007—2015年電梯雷擊事故的統(tǒng)計分析,結合電梯標準和雷電防護相關規(guī)范,對銅陵地區(qū)電梯的雷電防護措施進行探討,以期為防雷及電梯工作人員提供參考。
關鍵詞 電梯;雷電;防護措施;安徽銅陵
中圖分類號 S116 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)08-0221-02
電梯,作為建筑物內(nèi)重要的垂直交通工具,已經(jīng)成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的一個重要標志[1]。電梯一旦遭受雷擊事故發(fā)生故障,不但會給人們生活帶來極大的不便,甚至會威脅人們的生命安全。目前,國家并沒有針對電梯的雷電防護措施做出具體的要求,不同品牌的電梯實際防雷效果也參差不齊。因此,對電梯采取有效的綜合雷電防護措施就顯得尤為重要。
1 銅陵地區(qū)電梯雷擊事故分析
1.1 電梯概述
電梯[2]是用電力拖動的轎廂運行于鉛垂的或傾斜度不大于15°的2列剛性導軌之間用于運送乘客或貨物的固定設備。習慣上將建筑物內(nèi)垂直交通運輸工具總稱為電梯。電梯機房一般位于建筑物頂層,是電梯雷擊防護的重點[3]。電梯井道依附于建筑物,轎廂和對重在其內(nèi)沿著導軌移動,內(nèi)設有很長的電纜、軌道等。此外,還設有轎廂等機械和電氣部分。
1.2 銅陵地區(qū)雷擊事故統(tǒng)計
銅陵位于安徽南部,瀕臨長江,屬于亞熱帶濕潤季風氣候,多年平均雷暴日36.3 d,屬于中雷區(qū)。由圖1可以看出,銅陵每個月都會出現(xiàn)雷暴,4—9月較為明顯。銅陵地區(qū)的雷擊事故一般多發(fā)生于4—7月,與雷暴出現(xiàn)的年際變化趨勢基本一致。由圖2可以看出,銅陵地區(qū)雷擊事故造成的電梯損壞約占20%。
1.3 銅陵地區(qū)電梯雷擊事故分析
電梯受雷擊后的損壞部件大多在于電氣控制系統(tǒng),這主要是由于電梯的各部件依附于建筑物內(nèi)安裝,其電氣控制、電力拖動、安全控制等系統(tǒng)微電子程度很高,抗雷性較弱,幾十伏到幾百伏過電流過電壓就能系統(tǒng)損壞;其次,電梯系統(tǒng)中有很多很長的電纜線,并設有弱電、監(jiān)控以及其他設備共用的電源線路,雷擊產(chǎn)生的瞬變強電磁場、電磁脈沖形成過電壓、過電流通過各種線路傳導、分流侵入,也能造成電梯系統(tǒng)的損壞[4]。
2 銅陵地區(qū)電梯的雷電防護措施
電梯作為建(構)筑物內(nèi)系統(tǒng)[5],遭受直擊雷的概率較小,其防護重點應在于感應雷的防護措施。
2.1 接地措施
雷電防護接地系統(tǒng),用以散泄雷電流和有效降低電位,是雷電防護系統(tǒng)中最基礎的一個環(huán)節(jié)。現(xiàn)代建筑物一般都采用共用接地系統(tǒng)[6],接地電阻值不大于1 ?贅[7],一般采用建筑物內(nèi)的某些金屬構件及低壓配電系統(tǒng)的保護線與外部防雷裝置連接構成。所利用的金屬構件、金屬管道等應保持其全長完好的電氣通路[8]。
2.2 布線措施
(1)電梯低壓配電系統(tǒng)的電源相線、保護地線、零線的顏色應按設計要求進行編號,零線與接地線應該始終分開[9]。
(2)電梯井道內(nèi)不得裝設與電梯無關的設備、電纜,如電梯照明電源線路等。電梯動力線路與控制線路(即強電與弱電線路)應分開布設。
(3)所有線路采用金屬鎧裝(護套)電纜或穿金屬管槽,平直、整齊、牢固敷設,電纜金屬外皮及金屬管槽應全長保持電氣連通,并兩端接地。
2.3 屏蔽措施
(1)電梯機房一般位于井道頂部,位于建筑物頂層,宜利用建筑物的金屬框架、混凝土中的鋼筋、金屬墻面、金屬屋頂、金屬門窗等自然金屬部件與防雷裝置連接構成格柵型大空間屏蔽[10]。
(2)電梯滑道金屬構架、外來導線、電氣裝置、信號裝置等所有電氣設備外露金屬導電部分均應可靠接地,各接地線全部應分別接至接地干線,千萬不要相互串接后再接地[11]。
(3)電梯機房外圍的建筑欄桿、旗桿、吊車梁、管道、設備、太陽能熱水器、門窗、幕墻支架等外露金屬構件應就近與建筑物頂部或外墻上的接閃器進行電氣連接, 電氣連接的過渡電阻不宜大于0.03 ?贅[12]。
(4)電梯機房、轎廂電氣設備、井道內(nèi)的金屬構件應采用等電位聯(lián)結[13],當轎廂接地線采用電纜芯線時,不得少于2根。
2.4 安裝電涌保護器措施
電梯的控制系統(tǒng)主要由邏輯控制部分和調(diào)速部分構成,而前者是電梯安全可靠運行的關鍵[14]。
(1)在建筑物電源引入的總配電箱處安裝符合Ⅰ級試驗要求的電涌保護器,在電梯電源配電箱處安裝符合Ⅱ級分類試驗的電涌保護器。
(2)電梯的微機電源或信號采集部分,應該根據(jù)電梯所使用的電子板、板間不同級別的電源回路及信號回路以及各電子板之間的線路和相關電氣性能選擇安裝第三級電涌保護器,以便使有效防止因電子板損壞而造成的電梯瞬時故障。
(3)電梯系統(tǒng)中的電涌保護器應主要考慮其電壓保護水平Up、標稱放電電流In以及最大持續(xù)運行電壓Uc 3個技術參數(shù)。
由表1可知,所選電涌保護器的Up值應低于被保護電梯控制柜耐沖擊過電壓額定值Uw,且一般應有20%的安全裕量,即Up值不應大于0.8倍的Uw。
所選電涌保護器的Uc值應符合表2的規(guī)定。電子信息技術設備信號電涌保護器的Uc值一般高于系統(tǒng)運行時信號線上的最高工作電壓的1.2倍。
(4)電涌浪涌保護器的接地一般按照就近原則接至等點位端子上,導線長度一般為0.5 m,注意保證導線平直。第二級及以后的防雷浪涌保護器不得利用電源PE線作為接地線[15]。
(5)基于電涌保護器的能量配合,要盡量選用同一廠家同類型產(chǎn)品,同時要求廠家提供各級產(chǎn)品間的安裝距離。若確實不能獲得準確數(shù)據(jù),應要求串接退耦裝置在兩限壓型防雷浪涌保護器間的線路小于5 m或電壓開關型與限壓型防雷浪涌保護器間的線路長度小于10 m時。
2.5 維護
(1)雷雨季節(jié)來臨之前,應及時對接地系統(tǒng)進行檢查和維護。
(2)日常應加強對運行中的電涌保護器巡視,發(fā)現(xiàn)異常應及時處理。
3 參考文獻
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