淺析電梯的防雷保護

王德林 朱季元

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚州分院 225009

摘要：電梯是現(xiàn)代建筑物中必不可少的配套設(shè)施之一。隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，高層不斷增多，智能化水平迅速提高，電梯雷擊事故呈上升趨勢。2010年夏季一場特大雷暴雨之后，我市僅一個小區(qū)就有10多臺電梯遭受不同程度的雷擊損壞。因此，電梯雷電防護成了我們關(guān)注的事情。

關(guān)鍵詞：接地系統(tǒng)；等電位連接；SPD保護

1.電梯的結(jié)構(gòu)分析

電梯主要由曳引機、控制柜、轎廂、門、導(dǎo)軌、限速器、緩沖器、對重裝置、隨行電纜和曳引機鋼絲繩等部件組成。由電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及動力系統(tǒng)共同控制電梯的正常運行。按照其位置可分為四部分：電梯機房、井道、轎廂、層站，機房一般位于電梯井道的頂部，電梯的控制和動力系統(tǒng)均安裝于此，是電梯的大腦和心臟，做好機房的防雷是電梯防雷的重點。

2.雷電入侵電梯的主要途徑

雷電入侵建筑物和弱電設(shè)備的途徑較多，現(xiàn)代智能建筑都有較好的外部防雷裝置和良好的接地系統(tǒng)，危害建筑物弱電設(shè)備的主要途徑是反擊和雷電感應(yīng)。反擊是因為強大的雷電流在接地電阻和引下線上造成很高的電阻和感應(yīng)電壓降，使無雷擊時處于低電位的接地裝置或與之相連的金屬物體出現(xiàn)很高的電位，使設(shè)備發(fā)生擊穿。雷電感應(yīng)是指雷電直接擊在建筑物上或附近，雷電流通道的電磁場對建筑物外部和內(nèi)部都會產(chǎn)生空間感應(yīng)。如果建筑物、電梯機房和管線無屏蔽，在建筑物和設(shè)備的某些部位上將感應(yīng)出很高的電動勢，達到危害電梯設(shè)備的程度。雷電感應(yīng)往往通過弱電設(shè)備的電源線、信號線進入，造成過電壓繼而擊穿設(shè)備敏感的微電子器件，造成設(shè)備電源中斷、通信中斷、元件模塊燒毀等，直接造成電梯主板的損壞。

3.電梯防止雷電入侵的預(yù)防措施

那么現(xiàn)代智能建筑中如何才能做好電梯設(shè)備的防雷呢？筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面著手考慮。

3.1.合理的電梯接地系統(tǒng)

控制柜接地裝置與防雷接地設(shè)備可共用，也可分開。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，電梯控制柜保護接地與建筑物防雷接地關(guān)系如下：其接地裝置宜與電氣設(shè)備等接地裝置共用。防雷的接地裝置宜與埋地金屬管道相連。當(dāng)不相連，兩者間的地中距離不應(yīng)小于2m。對于新設(shè)計的樓宇，因符合《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》，建筑設(shè)計時會利用鋼筋混凝土中的結(jié)構(gòu)鋼筋和基礎(chǔ)鋼筋，把功能性接地，保護性接地，防雷接地3組接地裝置合在一起，并在建筑物內(nèi)做好等電位聯(lián)接。聯(lián)合接地的接地電阻和防雷接地的沖擊電阻R?1Ω。這種接地方式性能最佳，投資最省。

3.2.等電位連接

等電位連接的目的在于減少雷電流所引起之電位差。具體做法是用連接導(dǎo)線或電涌保護器將處在需要防護的空間內(nèi)將防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬設(shè)備、外來導(dǎo)線、電氣裝置等連接形成等電位連接網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)均壓等電位，防止雷電反擊。在電梯機房內(nèi)應(yīng)敷設(shè)一

接地干線，將電梯機房內(nèi)所有的機架（殼）、設(shè)備保護接地、安全保護接地、浪涌保護器接地、控制器的金屬機架（殼）、金屬線槽（或鋼管）、電氣井道內(nèi)的接地干線、接線箱的保護接地端、電梯軌道等，均應(yīng)就近接至等電位接地干線上并可靠接地。

3.3.安裝SPD保護：

通過合理的接地、等電位連接措施，侵入弱電系統(tǒng)的過電壓幅值大幅降低，但可能超過設(shè)備耐受水平，因此須裝設(shè)必要的過電壓保護裝置，將侵入的浪涌過電壓鉗制到允許程度。電梯系統(tǒng)的電源一般采用TN-S系統(tǒng)，電源系統(tǒng)一般按防雷區(qū)的劃分實行多級保護，對電梯系統(tǒng)應(yīng)配置三級以上保護，各級防雷器合理配合。第一級電源避雷器（SPD）可以安裝在總配電柜，其標(biāo)稱放電電流不宜小于60kA（8/20μ/s，波形）；第二級電源SPD安裝在電梯所在建筑物的配電柜等，其標(biāo)稱放電電流要求大于等于40kA（8/20μ/s，波形）；第三級電源SPD安裝在電梯

系統(tǒng)配電箱，其標(biāo)稱放電電流要求大于等于20kA（8/20μ/s，波形）。SPD連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長度不宜大于0.5m。當(dāng)電壓開關(guān)形SPD至限壓型SPD之間線路長度小于10m，限壓型SPD之間的線路長度小于5m時，在兩級SPD之間應(yīng)加裝退耦裝置。SPD應(yīng)有過電流保護裝置，并宜有劣化顯示功能。

4.總結(jié)

電梯已越來越普及使用，其使用環(huán)境不容忽視，雷擊會導(dǎo)致電梯出現(xiàn)故障給人們的出行帶來許多不便，甚至危及乘客的人身安全，因此，電梯的防雷措施必須完善，在其設(shè)計施工時，應(yīng)綜合、系統(tǒng)地考慮，按照“綜合治理，層層設(shè)防，安全可靠”的原則，與建筑的防雷

裝置密切融合，采取整體綜合的防雷保護措施，構(gòu)成一個完整的防雷體系，才能取得理想的效果，從而確保電梯的正常運行。