电梯的防雷和电气安全保护措施

电梯的防雷和电气安全保护措施

摘要：随着社会的不断进步发展，建筑物的高度不断增加，电梯的使用也越来越频繁。作为主要垂直运输设备的电梯在人民生活和工作中占据着越来越重要的地位。在使用电梯的过程中最重要的是确保人员和设备的安全，近年来电梯在雷雨多发季节遭受雷击损坏的事件越来越多，给电梯的使用带来了极大的安全隐患。本文在此探讨了电梯的防雷和电气安全保护措施。

关键词：电梯；防雷；电气安全；

电梯遭受雷击会对使用人员的造成严重的危害，这是因为雷击时产生的雷击电磁脉冲和电流对由PLC控制的电梯产生破坏，如果此时电梯里有乘客，甚至会对乘客的生命造成威胁。因此，电梯的防雷和电气安全保护措施显得极为重要。

电梯的防雷保护措施

电梯主要是由分布于每一楼层的召唤按钮和楼层显示器以及轿厢、轨道、机房等构成。各部分被设置在不同的雷电防护区域，比如各类线路和电梯轨道贯穿于建筑的每一层，动力系统和机房则设置在建筑的顶层。

电梯机房通常情况下都会设置在建筑物的最高处，因此，电梯机房需要做好直接雷击防护工作。目前我国的建筑物大部分为钢筋混泥土框架结构，在屋面都会安装避雷针、避雷带等一些直接雷击防护措施。机房防直击雷措施应与整个建筑的防直击雷措施结合起来。机房顶应设接闪杆、接闪带(网)保护。接闪带应沿机房顶周边设置，接闪网可利用顶板内的钢筋，网格尺寸应符合对本类防雷建筑的要求。接闪杆与接闪带(网)应互相连接，并通过建筑结构柱内或剪力墙内的钢筋，与建筑接地装置连接。

电梯机房、电梯井尽量设置在建筑中间核心部位，这样可以利用建筑本身的钢筋之间的等电位连接，形成初级屏蔽。对电梯机房内部电磁场环境进行验证计算，以确定是否需要对机房采取附加的外部屏蔽措施。对于框架结构的建筑，机房地板、顶板内都有纵横交错的钢筋网，网格尺寸也比较小，可以利用板内钢筋构成屏蔽网格。对于四周墙壁除四角柱子处有钢筋外，墙壁内无钢筋的建筑，则需要通过计算，确定具体怎么采用扁钢或圆钢设置屏蔽网格，并与机房地板、顶板、柱子内的钢筋做好等电位连接，构成法拉第笼式的屏蔽。对于控制箱，应与机房内设置的局部等电位接地端子板连接。机房内部局部等电位接地端子板通过结构柱内钢筋接地。控制箱的外部金属盖板应盖好，不得敞开。机房内部电源线、控制线等，应穿金属管或金属线槽敷设，金属管、金属线槽断开处也应进行跨接。

雷电损坏电子设备的主要形式为闪电电涌和雷电感应过电压沿线路传递到设备端而损坏设备。为了实现逐渐降压、多级分流的目标，可以对供电系统做多级保护电涌设计。电源进线的总配电箱（柜）处或变压器的低压出线处应安装第一级SPD。第二级SPD安装在电梯机房内的配电箱内。电梯有关信号采集部分

或PLC电源部分为低压工作回路，承受瞬间高电压冲击的能力不强，因此引入第三级SPD对控制系统中的主要线路板进行保护，防止因PLC主机板损坏而造成的电梯瞬时故障。SPD主要安装在以下位置：1.控制电箱内的PLC主机板处；

2. PLC电源输入输出及信号处理通讯板中的IO控制线路；

3.控制柜内继电器板各低压回路的汇总板线路处；

4.因为电梯的对讲系统一般为总线式设计，所以也应该把SPD安装在在对讲主机电源线路及4芯信号处。

观光电梯安装在建筑物外墙，应把轿厢、厅门以及轨道等与建筑的防雷击装置相互连接起来，切实做好对建筑物内电梯的防侧击雷措施。如果建筑物的高度在45米以上，那么建筑物的门窗、外墙栏杆等一些较大的金属物需要和建筑的防雷装置进行连接，

电梯等电位连接

防雷击电磁脉冲除外采取共用接地、屏蔽等措施还应该进行等电位连接。等电位连接的目的是尽量减少需要防雷空间内部各个系统与各金属物之间的电位差。在电梯的轨道内必须进行等电位连接。做好等电位的连接工作相当重要，在实际工作过程中电梯施工人员需要加强等电位连接施工技术。运用连接导体将预留的等电位连接级和电梯轨道内的较为大型的金属部件进行相互连接。连接方式可以是焊接或者螺栓压接，连接导体的截面应大于6铜芯线或16钢导体。电梯等电位连接的方法为：将电梯的井道、轨道内不属于电气装置组成的金属线槽的可导电部分进行等电位连接，尽量以最短的连接路径将金属线槽的可导电部分连接到等电位的连接板，各个导电物之间应进行多次相互连接。在连接轨道的等电位时可以先对支架进行等电位连接，将电梯轨道两旁的支架和等电位连接板进行相互连接，接着确保中间的支架每隔一个支架就进行一次等电位连接。因金属线槽可传导雷击电磁脉冲，电梯井道内部敷设的金属线槽也应进行等电位连接。由于金属线槽并不采取支架加以固定，因此，可以选择黄绿相间的接地线和等电位的连接轨道支架进行连接。电梯控制箱及相关外露可导电部分也需要进行等电位连接，且应该构建M型结构的等电位连接网络。

三、电梯的电气安全保护措施

需要对电梯的电器装置和线路采取安全保护措施，避免电梯设备被损坏、出现电梯内人员触电事故。对电梯进行电器安全保护需要做好以下几方面的工作：

电气安全装置防护措施。电梯的电气安全装置包括：直接切断的安全触点；不直接切断驱动主机电源接触器或中间继电器的安全触点和不满足安全触电要求的触点。如果电梯的电气设备出现了一些诸如断相错相等、触头不闭合或者不断开、接触器和继电器不吸和或者不释放、元件断路或者短路、绝缘损坏、导线中断、电压低或者无电压等故障时，电气的安全装置就可以有效避免电梯出现危险情况。

电气故障保护措施。与电源直接连接的电动机应该设置过载保护，直接和电源相连接的照明电路以及电动机应该设置有短路保护措施，交流电梯应该设置电

源相序保护。

直接触电的保护措施。绝缘是最基本最佳的防止直接触电的保护措施。

间接触电的保护措施。间接触电是指人接触正常时不带电而故障时带电的电气设备外露可导电部分，如金属线管、线槽、金属外壳等发生的触电。对于电源中性点直接接地的供电系统，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的中性点进行电气连接可以防止间接触电。

结语：

当前每年因雷击事故而导致的直接、间接损失多达数百亿美元，雷电灾害一跃成为当今世界最为严重的自然灾害。雷电入侵建筑内电梯的形式多样，为了将雷电危害降到最低，需要采取整体综合防雷措施，坚持可靠安全、适用经济、层层设防、综合治理的原则。本文分别探讨了电梯的防雷保护措施和电气安全保护措施，并对电梯等电位连接进行了详细地论述。

参考文献：

[1]GB7588-2003,电梯制造与安装安全规范[S].

[2]GB50057—2010,建筑物防雷设计规范[S].

[3]GB50343—2004,建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].