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电梯接地的要求检验方法

编辑:制度大全2019-04-27

电梯是载人载物的垂直交通工具,所以必须将安全运行放在首位。为了避免维修人员、使用人员及维护保养人员触电事故的发生,本文对电梯的接地方式及检验方法进行了探讨,为相关人员提供了参考资料。

对电梯的电气装置和线路必须采取安全保护措施,以防止发生人员触电和设备损毁事故,GB7588-2009《电梯制造与安装安全规范》规定,电梯应采取直接触电防护和间接触电防护两种电气安全保护措施。因此,必须要按照相关法律法规和安全规范,做好设备的接地。

电梯设备需要接地的主要目的有三个:一是安全保护;二是抑制外部干扰;三是电子设备的工作要求。

接地系统的分类及电梯接地的要求

2.1接地系统的分类

接地系统分为IT、TT、TN三种,其中TN系统又分为TN-S、TN-C-S、TN-C。

TN、TT和IT这三种接地系统文字符号的含义如下:

第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系,也即如何处理系统接地。T表示电源的一点(通常是中性线上的一点)与大地直接连接。I表示电源与大地隔离或电源的一点经高阻抗(例如1000Ω)与大地连接。

第二个字母说明电气装置的外露导电部分与大地的关系,也即如何处理保护接地。T表示外露导电部分直接接大地,它与电源的接地无联系。N表示外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地。

接地是防止发生人员间接触电事故发生的有效措施。间接触电是指人接触正常情况时不带电而故障时带电的电气设备外露可导电部分,如金属外壳、金属线管、线槽等发生的触电。在电源中性点直接接地的供电系统中,防止间接触电最常用的防护措施是将故障时可能带电的电气设备外露可导电部分与供电变压器中性点之间的电气连接和相线形成故障回路,在故障电流达到一定值时,使串在回路中的保护装置动作切断故障电源,达到防止发生间接触电的保护目的。

外露可导电部分与变压器中性点的电气连接一般有两种,一种是通过大地,称为接地,一种是直接由金属导线连接,一般称为接零。我国城镇的供电一般都是TN系统。

TN-S系统即三相五线制,由三根相线、一根中性线(N)和一根保护线(PE)组成。电气设备外露可导电部分与PE线相连。由于PE线是专用保护线,正常运行时PE线没有电流,而且在用电设备之前也不可能误安装可使其断开的装置,所以安全保护性能较好。

TN-C系统即常见的三相四线制,由三根相线和一根PEN线组成。PEN线实际是将N线和PE线合二为一,一般在保护要求不高的场所可以采用TN-C系统,将电气设备外露可导电部分与PEN线相连,当发生设备外露可导电部分带电时,电流从PEN线回到变压器中性点,构成故障回路。但PEN线在系统三相不平衡和只有单相用电器工作时,会有电流通过,并对地呈现一定的电压,该电压会反馈到正常运行的接PEN线的设备外露可导电部分。

TN-C-S系统是上述两者的混合系统。由于我国供电大部分是TN-C系统,而且供电是区域性的。单为一两台电梯再加一根PE线比较困难时,可以采用TN-C-S系统。

2.2电梯接地的要求

TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》规定:

(1)供电电源自进入机房或者机器设备间起,中性线(N)与保护线(PE)应当始终分开。

(2)所有电气设备及线管、线槽的外露可以导电部分应当与保护线(PE)可靠连接。

由TSGT7001-2009的规定可知,电梯的电源可采用TN-S或TN-C-S系统。电梯的接地要优先使用TN-S系统。但是当采用TN-C-S系统时,在系统进入机房后,在总开关箱处将PEN线分成N线和PE线。N线供电电梯的单相用电设备用,PE线连接所有电气设备的外露可导电部分。

在采用TN-S或TN-C-S系统时,为了增加保护的可靠性,还应进行重复接地,而且要求接地线的接地电阻不大于10Ω。在采用TN-C-S系统时,还必须确认在机房以外的PEN线上没有装设可能断开PEN线的电气装置。

PE线只是在电气设备发生绝缘损坏、搭壳等故障时,提供一个阻抗较小的故障回路,要切断故障电源还必须靠自动切断装置。一般是利用电路的短路保护装置,即熔断器或自动空气断路器,在故障电流的作用下切断故障电源。

PE线应采用黄绿双色线,将各电气设备的金属外壳或电线的金属槽管直接与PE总接线柱连接,不能串接。在电流变压器与机房距离较远时(一般超过50m)应增加重复接地,重复接地电阻应不大于10Ω。

2.3电梯接地的检验方法

(1)供电电源自进入机房或者机器设备间起,中性线(N)与保护线(PE)应当始终分开的检验方法:将主电源断开,在进线端断开零线,用万用表检查零线和地线之间是否连通。

(2)接地电阻的检验方法:用多功能钳形表的电阻档测量设备的金属外壳、金属槽管与PE总线柱是否导通;用接地电阻测试仪测量接地电阻值。

本文笔者详细阐述了电源接地系统的分类,以及电梯电源所采用的接地系统类型。在分清了电梯所采用的接地系统后,进行接地电阻的测试。这将为电梯检验人员提供宝贵的参考资料。

篇2:电梯运行中危险安全保护

随着城市化,城镇化的发展,高层楼房越来越多,电梯的使用也越来越普遍,电梯安全问题也成了人民日益关注的问题。本文分析了电梯运行中存在的对人可能产生危险情况,以及电梯的安全防护措施,为了确保电梯安全使用,避免电梯产生危险事故。

随着土地资源的日益紧张和短缺,人类向集约化发展,高层建筑不断涌现,电梯的使用越来越普遍。电梯的制造、安装,日常管理和维护保养都关系到电梯的安全使用,如果使用合理,其使用效率、寿命都会提高;反之就会带病运行,降低电梯的使用寿命,甚至出现人身和设备事故,造成严重后果。

电梯使用中可能存在的危险

电梯是机电产品,在运行过程中可能发生的危险主要有电梯固有的危险、材料和物质产生的危险、电气危险和机械危险四个方面。电梯安全开关动作困人是电梯本身固有的危险;火灾是材料和物质易燃产生的危险;电击是电气漏电产生危险;剪切、挤压、坠落、撞击以及因机械损伤、磨损和锈蚀而引起的材料失效为机械危险。所以要从设计、制造、安装等各个环节考虑电梯及零部件的质量,防止危险的发生,在平时维护保养和使用中,应严格遵守国家法规,检查设备是否正常运行,防止危险的发生。

电梯运行中危险的安全防护

上面分析了电梯运行过程中可能存在的危险,下面针对上述危险源,分析其安全防护措施及方法。

3.1被困危险的安全防护—报警和救援装置

(1)报警装置,电梯必须安装紧急照明和报警装置,并由紧急电源供电。警铃安装在轿顶或井道内,操作警铃的按钮做成黄色的警铃标志,设在轿厢内醒目处,警铃的声音要急促响亮。轿厢与外界的紧急通话装置要装在人触手能及的地方,梯发生人员被困在轿厢时,应能及时通知管理人员并通过安全措施将被困人员安全救出轿厢。

(2)救援装置。救援装置包括曳引机的紧急手动松闸装置和层门的人工开锁装置。

机房内的紧急手动松闸装置,应放在拿取方便的地方,盘车手轮内为黄色,开闸扳手为应漆成红色。钢丝绳上必须有层站指示,操作时可知道轿厢的位置。

3.2剪切和坠落的安全保护—门、门锁和门的电气安全触点

为防止人员剪切和坠落,门、门锁和门的电气安全触点需满足以下要求:

(1)门锁啮合7mm以上,轿门和层门中任一门扇未关好,电梯不能启动。

(2)当电梯运行时,当轿门和层门中任一扇门被打开,电梯应立即停止运行。

(3)当轿厢不在层站时,在站电梯层门外不能将层门打开。

(4)妥善管理紧急开锁的钥匙,紧急情况由持证人员使用。

3.3蹲底或冲顶的安全防护——防越程保护装置

为防止电梯故障,轿厢超越底层或顶层端站继续运行,必须设置保护开关,防止电梯蹲底或冲顶,发生严重的后果和结构损坏。

防止超越行程的保护开关有设在井道内上下端站附近的强迫换速开关、限位开关和极限开关。

极限开关安装在尽量接近端站,必须在对重缓冲器之前动作,并在缓冲器被压缩期间保持极限开关的保护作用。

3.4防超速和断绳的安全保护——限速器和安全钳装置

造成轿厢超速和坠落的原因很多,比如电梯曳引力不足,制动器失灵或制动力不足或者钢丝绳断裂等,因此必须有可靠的机械保护措施。

安全钳——限速器系统是一种防超速和断绳的保护装置。安全钳是一种使轿厢或对重停止向下运动的机械装置,凡是由钢丝绳或链条悬挂的电梯均应设置安全钳。限速器是限制电梯运行速度的装置,一般安装在机房。当轿厢上行或下行超速时,通过电气触点使电梯停止运行,当下行超速,电气触点动作仍不能使电梯停止,速度达到一定值后,限速器机械动作,拉动安全钳夹住导轨将轿厢制停。

3.5最后的安全防护——缓冲装置

当电梯或对重坠落发生轿厢或对重蹲底时,缓冲器将吸收轿厢或对重的动能,提供最后的保护,以保证人员和电梯结构的安全。

缓冲器应当固定可靠、无明显倾斜,无断裂、塑性变形、剥落、破损等现象。缓冲器的行程应能承受轿厢质量与额定载重量之和的2.5~4倍的静载荷。对于耗能型缓冲器还应当保证其液位的正确性,有验证柱塞复位的电气安全装置。

3.6电气安全保护

为了保证电梯的安全运行,防止发生人员触电和设备损毁事故,电梯的电气装置和线路必须采取以下安全保护措施。

(1)为防止发生直接触电和电气短路,导体之间和导体对地之间的绝缘电阻必须大于1MΩ,动力电路和安全电路电阻小于0.5MΩ,其他照明、控制、信号等电路电阻不得小于0.25MΩ。

(2)为防止电气设备外露可导电部分发生漏电。电梯应首先采用TN-S系统,为了增加保护的可靠性,还应进行重复接地。接地电阻不大于10Ω。

(3)3.电气安全装置保护。电气安全装置包括直接切断驱主机电源接触器或中间继电器的安全触点;不直接切断上述接触器或中间继电器的安全触点和不满足安全触点要求的触点。

3.7机械损伤的防护。为防止电梯产生撞击、挤压、绞碾等危险,在工作场所必须采取防护。

对于操作和维护的可接近的旋转部件,必须使用安全网罩或栅栏,防止人员触及造成人员伤害。

轿顶和对重的反绳轮,需安装防护罩,防止人员的肢体或衣服被绞入。

通过分析电梯运行中存在的危险和防护措施,让电梯使用者都能清楚的认识到危险的存在,以及当危险发生时应采取的措施,做到安全使用电梯。实践也证明,只要能做到上述方面的安全防护,就能大大减少事故的发生,保证电梯的安全运行。

篇3:电梯制动器常见故障解决措施

随着现代化城市建设步伐的不断加快,高层建筑作为了城市的象征,电梯则是高层建筑中不可或缺的必备设施,其安全是非常重要的。大量事故案例表明,电梯人身伤亡事故发生的主要原因之一就是制动器发生故障或者自身存在设计缺陷,从而导致电梯出现冲顶、蹾底、溜车,甚至发生剪切等现象,因此电梯制动器作为电梯结构中至关重要的部件,了解其结构特点以及故障原理,并提出改进措施是非常必要的。

电梯的雏形源于公元前236年的古希腊,它是由阿基米德设计的由人力驱动的卷筒式卷扬机。随着电梯技术的不断发展,电梯逐渐进入成为人们生活中必不可少的交通工具。制动器是电梯重要的安全装置,它的安全、可靠是保证电梯安全运行的重要因素之一。本文主要是研究制动器的结构特点和工作原理,对其功能作出阐述,研究现行问题,提出切实有效的改进措施。

电梯制动器的功能和重要性

电梯制动器的基本功能简单讲就是对电动机转轴制动或者松开,使电机停止运转或者控制电机的转动,从而来保持轿厢胡停层位置。制动器是电梯结构中至关重要的部件,关乎电梯的正常运转和使用。

1.1.电梯制动器的分类,结构以及工作原理

1.1.1.分类:

目前我国电梯里面使用的制动器主要分为毂式制动器、盘式制动器、钳盘式制动器、块式制动器。

1.1.1.1.毂式制动器

毂式制动器由外壳、线圈、衔铁、端盖等零部件组成,体积较大但易于维修。

1.1.1.2.钳盘式制动器

钳盘式制动器结构紧凑,制动力矩大、工作行程小、动作速度快、噪音小、耐污染、可靠性高等。

1.1.1.3.块式制动器

块式制动器具有动作零件少、结构紧凑、动作灵敏等特点。

1.1.1.4.盘式制动器

盘式制动器相较于传统的毂式制动器其体积更紧凑、安装方便、噪音低、灵敏度高、制动可靠,使用寿命长,不需日常维护,散热效果好。

1.1.2.基本结构:

电梯的制动器一般为摩擦型制动器,这种系统的主要构成部件为衔铁,制动臂,线圈,弹簧,制动轮,制动闸瓦等构成。

1.1.3.工作特点:

电梯制动器的工作主要分两个状态:松闸和抱闸。电梯工作运行时松闸,停止或者出现故障时抱闸。通过以上两个动作来保证电梯的使用和维护。、

1.1.4.工作原理

当制动器处于通电状态时,在电磁力的作用下,衔铁被吸引,使衔铁杆顶出,推开曳引机的制动臂松开制动轮,使曳引机可以自由转动,带动轿厢工作。当制动器失电时,电磁力消失,制动臂在制动弹簧的作用下,重新将制动轮抱紧,使曳引轮实现制动。制动器的线圈通过得失电来控制曳引轮运行和停止以对楼层站的控制。

电梯制动器在日常使用中的常见问题

《电梯制造与安装安全规范》(GB7588—2003)的l2.4.2.3.1条要求:“切断制动器电流,至少应用两个独立的电气装置来实现,不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应防止电梯再运行。”但在日常使用和维护,还是存在着这样或那样的问题。情况如下:

2.1.电气类问题

2.1.1.电器使用超过使用时限或维护不当。

具体表现为:制动器接触点因使长时间使用或维护不当,导致触点接触不良或粘连,接触效果不理想,时好时坏,造成闸瓦与制动轮间摩擦而磨损加剧,导致制动器的制动作用失效,电梯出现故障。

2.1.2.制动器电路方面设计不合理。

制动器线圈不是由两个控制装置来实现;两个控制装置相互独立,有逻辑控制关系;制动器线圈回路中另有两个以上接触器触点控制,看似有常开触点,其实在某种情况下是常闭的部分(如厅门锁回路、安全回路等)。

2.2.机械类问题

2.2.1.制动器抱闸声音过大。接触器线圈过载、动磁铁转动部分有卡塞现象。转动时不灵活、引轮之间间隙不均匀等都会造成制动器抱闸声音过大。

2.2.2.制动器不能抱闸或松闸。电磁铁芯生锈,平时维护或者使用不当,会导致制动器胡机械部件有异物,造成机械卡阻导致制动器不能抱闸或者抱闸不及时,或者松闸时不能有效打开。

2.2.3.制动器工作时,制动闸瓦发热,“冒烟”,并有烧焦味道产生,瓦块迅速磨损。

2.2.4.制动器闸瓦和制动轮的磨损。制动器闸瓦和制动轮由于长时间使用与摩擦,会使闸瓦和制动轮之间产生磨损,通常往往是材料较软的一方破损程度严重,乃至闸瓦脱落,使制动器制动效果下降。

2.2.5.制动弹簧受力不均匀,使闸瓦与制动轮的接触不合理,导致制动效果下降。

2.2.6.维护时机械部件润滑剂过多或者留有残余脏物,会降低制动效果。

预防措施

近年来,电梯事故层出不穷,冲顶、蹾底、溜车,甚至发生剪切等现象屡有发生,在这些事故中,很多都是因为制动器出现上述问题所导致的,因此,为了提高电梯的安全性,研究和解决这些问题刻不容缓。

3.1.从源头把关,防患于未然。

没有好的开头,就没有成功的结尾。保障电梯安全,首先就要在其生产方面严格把关,严格按照国家规定的安全技术规范要求生产,抓好过程控制,避免让生产中出现的问题产品流通到社会当中去,加强原料,设计、制造、销售、安装的控制,从源头控制电梯的质量。

3.2.严把检验关,对问题电梯及时处理。

电梯在检验中,检验机构要严格按照技术规范和国家标准对其检验,检验中发现的问题按照规范及时告知受检单位,必要时及时上报监察机构。

3.3.做实维护保养工作

电梯的使用质量和制造、安装、维护费不开,其中保养质量的好坏直接影响电梯的可靠性和安全性。电梯维保是一个循环的过程,如果日常的维保工作做到位了,电梯出故障的几率就低。在日常维护保养中,要做好登记和记录,发现问题,解决问题,将事故消除在萌芽中。

3.4.做好电梯安全知识教育

电梯问题的不断出现,使人们对电梯的安全性产生了怀疑和不信任,有的人坐电梯一旦遇到停电或者一些事故就会慌张无措,有的甚至扒门。这些都是无知的表现。因此对电梯救急知识和正确使用电梯的方法进行全面的教育和宣传,消除恐慌是非常有必要的。

电梯是当今世界高层建筑中不可缺少的交通运输工具,特别实在现代社会经济活动中,电梯已经成为城市物质文明的一种标志。电梯数量的迅猛发展,也使电梯事故层出不穷,作为电梯安全运行的重要部件,研究制动器的结构特点,分析其事故原因,提出解决措施是相当重要的。

篇4:浅谈对电梯轿门机械锁认识

《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(第1号修改单)中,将3.7项“轿厢与进道壁的距离”作为B类项目补充到定期检验的项目中。同时还提出,对于定期检验判定为“不合格”的电梯,检验机构还应当告知使用单位立即使用。而3.7项在此之前并未作为定期检验的必选项,只在监督检验的过程中作为B类项目出现。这意味着轿厢与进道壁的距离控制问题得到进一步的重视。对于安装于GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》正式实施前的电梯,轿厢与进道壁距离超标的问题显得尤为突出。针对轿厢地坎与电梯井道内表面距离超标的情况,一般是通过在井壁内表面固定光滑且足够强度的防护板或在轿门上加装轿门机械锁来满足检规的距离要求,但相比在井道内设置防护板,加装轿门机械锁尤其对层站较高的电梯来说,明显有安装简便、成本低廉等优点,特别是贯通门的观光电梯,还不会因为防护板而影响井道外观,因此轿门机械锁的应用也越来越广泛。

一直以来,轿门机械锁制造、安装和检验的规范性一直不如层门门锁那样被重视,相关人员对轿门机械锁相关标准的要求也理解各异,不少检验人员对目前电梯上配置型式各异的轿门机械锁是否符合标准要求也未有清楚的认识。所以,在检规将轿厢与进道壁的距离作为定期检验的B类项目的新形式下,进一步增强对轿门机械锁的理解和掌握,无论是对电梯的制造安装还是检验检测工作,都显得更加重要。

1.标准要求

GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》11.2.1条规定:电梯井道内表面与轿厢地坎、轿厢门框架或滑动门的最近门口边缘的水平距离不应大于0.15m。如果轿厢装有机械锁紧的门且只能在层门的开锁区内打开,除了7.7.2.2所述情况外,电梯的运行应自动地取决于轿门的锁紧。且轿门锁紧必须由符合14.1.2要求的电气安全装置来证实。则上述间距不受限制。”

2.检验规则

轿门机械锁相应的检验技术规范TSGT7001-2009规定如下:

2.1.(3.7)轿厢与井道壁距离B:

2.1.1.轿厢与面对轿厢入口的井道壁的间距不大于0.15m,对于局部高度小于0.50m或者采用垂直滑动门的载货电梯,该间距可以增加到0.20m。如果轿厢装有机械锁紧的门并且门只能在开锁区内打开时,则上述间距不受限制;

2.1.2.补充说明:轿厢与进道安全门的间距也要满足不大于0.15m的要求。

2.2.(6.8)门的锁紧B:

2.2.1.每个层门都应当设置门锁装置,其锁紧动作应当由重力、永久磁铁或者弹簧来产生和保持,即使永久磁铁或者弹簧失效,重力亦不能导致开锁;

2.2.2.轿厢应当在锁紧元件咬合不小于7mm时才能启动;

2.2.3.门的锁紧应当由一个电器安全装置来验证,该装置应当由锁紧元件强制操作而没有任何中间机构,并能够防止误动作;

如果轿门采用了门锁装置,该装置也应当符合以上有关要求。

2.3.轿门机械锁在检验中发现的问题

在检验过程中,笔者曾碰到过这样一款机械锁紧装置:

2.3.1.轿门机械锁和层门锁一样都是电器触点和机械锁钩即时联动,即锁钩啮合深度小于7mm时,电器触点状态为断开;而该锁紧装置即使机械锁钩啮合深度小于7mm电气触点状态也可以使闭合。

2.3.2.轿门机械锁由锁紧元件强制操作而没有任何中间机构;而该锁紧装置则是通过轿门门机带动实现打开功能。

2.3.3.在非门区,轿顶位置人为断开轿门机械锁钩,电梯将无法继续运行;而人为断开该锁紧装置的机械锁钩,电梯仍可以运行,即无法保证误动作。

综合以上分析,作为电梯检验来说,该锁紧装置还无法满足轿门机械锁的要求。因此,检验时不能作为轿门机械锁对待。

该机械锁紧装置集中反应了检验过程中所碰到的轿门机械锁经常存在的问题,总的归纳起来主要有以下几种情况:

(a)轿门机械锁结构设计上存在缺陷,电气验证安全装置设置不规范。轿门机械锁虽设单独设有电气安全装置,但电气安全装置对锁紧状态的验证方式设计上存在缺陷,会出现锁钩根本未啮合完全的情况下,电气安全装置的触点却接通了,此时电梯任然可以启动运行,当电梯在非开锁区域困人时,轿厢内乘客仍可能扒开轿门,存在人员坠落井道和被剪切的安全隐患。不符合6.8(b)的规定。

(b)轿门机械锁可以由固定在门框上的门刀式打铁或者挡轮等装置在轿门门刀带动层门打开的过程中强制的实现门锁的开启,而通过门机带动实现轿门锁紧装置打开,一般都要通过皮带等中间机构辅助实现。不符合6.8(c)的规定。

(c)轿门机械锁未设置验证锁钩锁紧状态的电气安全装置。部分电梯制造单位只是在轿门门刀上设置锁钩或机械卡位装置,来防止轿门在非开锁区内的人为开启,但未单独设置电气安全装置,认为轿门上验证轿门闭合的电气安全装置可以作为轿门机械锁锁钩锁紧状态的电气验证安全装置,笔者认为这是不符合标准要求的,因为轿门电气触点的通断只与轿门的开闭有关,而与轿门机械锁的锁钩动作无任何关系,是无法验证轿门机械锁锁钩锁紧状态的。不符合6.8(c)的规定。

此为,检验过程中,还碰到过一种通过门机的皮带驱动打开,锁钩材料为塑料的锁紧装置。这一类型的锁紧装置,不仅不符合6.8(b)的规定,也不符合6.8(a)的规定,不能认定为轿门机械锁。

4.对策建议

4.1.轿门机械锁设置的验证锁钩锁紧状态的电气安装装置设置位置要安全可靠,保证锁紧元件咬合不小于7mm时验证锁紧状态的电气安全装置才能接通。

4.2.当轿厢地坎和井道壁的距离超出标准要求,而安装轿门机械锁又没有足够的空间,或者由于空间的限制,使得安装后的轿门机械锁经常出现误动作,在这种情况下,应考虑设置足够强度的防护板来缩小轿厢地坎和井道壁之间的距离。

4.3.对于未设置验证锁钩锁紧状态电气安全装置的锁钩,可考虑在锁钩位置加装符合要求的电气安全装置,使该锁紧装置成为符合要求的轿门机械锁。

在新检规正式实施的情况下,进一步增强对轿门机械锁的理解和掌握,一方面有助于检验人员在检验过程中对3.7项这一检验项目的把握;另一方面有助于在对该项目不合格的电梯进行整改的过程中,收到事半功倍的效果。

篇5:电梯检验中电磁干扰分析预防措施

随着电梯的广泛应用,电梯的安全运行也日益成为相关单位所关注的重点。电梯的控制系统是电梯运行的核心,但是控制系统很容易受到电磁干扰的影响而发生故障或是事故,所以必须要对电梯采取措施以消除所受到的电磁干扰。

电梯的控制系统采用变频器等电力电子器件,尤其是高频开关器件的应用,这些电力电子装置在工作时,因为其电压和电流的波形都是在非常短的时间内上升和下降的,这些具有陡变沿的脉冲信号会产生很强的电磁干扰。电力电子装置的高频化和在容量化不仅导致器件所承受到的电应力增加和开关损耗增加,而且会产生难以抑制的宽带电磁干扰,威胁到电梯安全运行本身及至与其相关的其他电子设备的正常工作。

电梯控制系统中的电磁干扰

当前的电梯控制系统通常都是采用调压调频控制,具有运行性能好、节约能源,调速性能好的优点。归纳起来通常有以下4种情况的电磁干扰:

(1)工频谐波干扰。变频器的功能是将工频电流通过整流电路转换成直流电流,然后通过逆变电路,把整流后的直流电逆变为频率和电压可变的交流电。由于变频器中大量使用了三极管、智能模块等电力电子器件,变频器以断续的脉冲方式从电网吸收连续的正统波能量。这种脉冲电流在电网阻抗上形成了脉动的压降叠加在工频电压上,造成了电网电压产生畸变。对于同一供电系统的其他用电设备,特别是对电梯的控制系统来说是很强的干扰源。

(2)浪涌干扰。当有感应电或是雷电进入到电梯系统,或者与电梯共用电源系统的其他大型设备的接通和断开瞬间,都有可能在电梯的电源系统中形成浪涌干扰。这是一种能量比较大的干扰,具有较高的幅度和较陡的电压上升速率。这种高能量的浪涌干扰,对电梯的控制系统有着极大的威胁,会使电梯的控制系统出现指令性错误,甚至造成事故的发生。

(3)射频性质的电磁干扰。变频器的输出部分通过高速晶体管开关来产生一系列宽度不同和极性一定的PWM矩形电压波,这种具有陡峭边沿的脉冲信号会产生很强的电磁干扰。

(4)泄漏电流干扰。系统中变频器的输出动力线与大地之间的分布电容,使对地泄漏电流通过接地线流入变频器与外部设备,可使剩余电流断路器、剩余电流继电器产生误动作。变频器输出动力线之间的分布电容,使得高频泄漏电流通过,可使变频器外接热继电器误动作,变频器过流跳闸。

抑制电磁干扰的措施

按抑制电磁干扰工作的类型,可把预防措施总结为以下三个方面:

(1)设置滤波器与电抗器。主要是抑制高次谐波干扰,在靠近变频器的输入端和输出端分别安装滤波器,输入滤波器能最大限度地减少电源产生的高次谐波电压;输出滤波器则能最大限度地减少变频器产生的高次谐波电压。

在电源与输入滤波器之间安装输入交流电抗器,能限制电源电压突变与操作过电压而引起的电流冲击,抑制变频器输入电网的谐波电流。在输出滤波器与电动机之间安装输出交流电抗器,掏抑制变频器输出的谐波电流。

(2)处理好各类连接导线。主要是抑制电磁噪声干扰。电机的动力线缆要单独放入金属管内,且金属管通过金属机架接地,起屏蔽干扰的作用。动力线要尽量短,通常情况下不要超过50m,大功率电梯也不能超过100m。使用4芯电缆的动力线时,其地线两端分别接变频器的PE端与电动机的接地端。

电梯系统的信号线要使用带屏蔽层的双绞线,各路信号分别各自绞合,绞合节距不大于15cm;信号线长度不应大于20m,且尽量缩短;信号线与动力线及外部设备的控制线分开成束,各自屏蔽,屏蔽层良好接地,信号线与动力线、控制线不要平行布置,并且信号线与动力线的距离最好不小于20cm以上,相交时应成直角。

(3)做好接地工作。主要包括直流地、安全地与防雷地。直流地的作用是掏电磁噪声干扰,安全地的作用是掏泄漏电流干扰。

直流地是针对电梯控制系统的控制部件(PLC或PC)系统的接地,实际上是为各处理部件而建立的等电位点,通常被称为信号地或逻辑地,目的是消除或掏耦合性干扰。

TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》规定:

(1)供电电源自进入机房或者机器设备间起,中性线(N)与保护线(PE)应当始终分开。

(2)所有电气设备及线管、线槽的外露可以导电部分应当与保护线(PE)可靠连接。

由TSGT7001-2009的规定可知,电梯的电源可采用TN-S,或TN-C-S系统。电梯的接地要优先使用TN-S系统。但是当采用TN-C-S系统时,在系统进入机房后,在总开关箱处将PEN线分成N线和PE线。

在采用TN-S或TN-C-S系统时,为了增加保护的可靠性,还应进行重复接地,而且要求接地线的接地电阻不大于10Ω。在采用TN-C-S系统时,还必须确认在机房以外的PEN线上没有装设可能断开PEN线的电气装置。

PE线只是在电气设备发生绝缘损坏、搭壳等故障时,提供一个阻抗较小的故障回路,要切断故障电源还必须靠自动切断装置。一般是利用电路的短路保护装置,即熔断器或自动空气断路器,在故障电流的作用下切断故障电源。

笔者在本文详细阐述了电梯控制系统可能受到的电磁干扰的各类,以及对这些电磁干扰的预防措施,并且通过实践证明,这些措施是非常有效的。

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