房地产电梯防雷电保护设计方案

X X房地产电梯防雷防浪涌保护设计方案

设计单位：XX普天科比特防雷技术XX

联系人：X云云

日期：2012年8月10日概述

随着高层建筑的不断建设，电梯设备等被广泛应用。该类设备的功能和智能化程度有了很大提升。交流变频调速、PLC控制单元、智能网络等技术的应用越来越普遍。这些高精密的电子、电力设备由于具有大量的半导体集成电路和敏感器件，耐受瞬间过电压（TVS）能力极低。同时由于高层建筑的雷击概率比较

高，电梯设备的安装位置一般在建筑物的顶层或者比较暴露的部位，电梯井也往往被利用为电力或通讯线路的走线通道，因此，在雷雨季节，或由于供电线路故障、内部浪涌对设备的安全运行构成极大的威胁。

本防雷方案为用户提供比较完整、科学的防雷防浪涌保护建议，通过系统的设计和科学的工程方案，使高层建筑电梯设备系统的安全运行得到保证。

一、总则

根据工程的实际情况，我公司在设计本方案时，参照了以下标准：

GB50057-94《建筑物防雷设计规X》

GB50174-93《电子计算机机房设计规X》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

GB-50174-93《计算机房防雷设计规X》

GB7450-87《电子设备雷击保护导则》

GB50054-95《低压配电设计规X》

IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

及BS6651、CCITT、IEC等相关标准。

本方案不涉及高层建筑直击雷防护，高层建筑直击雷防护措施应严格依据GB50057-94（2000年版）“第二类建筑物防雷设计标准”，其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。

二、高层建筑电梯设备防雷防浪涌保护方案

1、高层建筑电梯设备的防雷防浪涌保护方案的设计

电源浪涌保护器应该按照分级浪涌抑制的方式建立220/380 AC防雷防浪涌网络。要根据配电网络的容量大小和进线方式、设备分布、建筑物特点、设备防护等级等多项因素考虑。

信号线路浪涌保护器应该安装在被保护设备的接口处，一般一条被保护线路的两端各安装一套信号SPD。

正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装说明书进行安装。

电梯防雷器选型建议：

电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。

（1）、电源线路防雷设计

在电梯控制系统使用电涌保护器（spd）能对防止雷击灾害起到更有效的作用，电梯控制系统内部存在大量低压控制线路，电涌保护器（spd）用于限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器器件，并联或串联于线路处，平时呈高阻态，当有瞬态电涌时候，spd就会导通，将电涌泄放到大地上，将线路两端的残余电压（以下简称“残压”）控制在一定X围内。

第一级保护：

第一级避雷器并联设置在建筑总配电箱及电表处，进行雷电电流放电，将雷击电涌在该段线路的残压控制在4000伏内，避免瞬间击毁设备。2006年开始，国内大部分建筑物已设置第1级防雷spd（一般设置在建筑总配电房内），这也是《建筑物防雷设计规X》中的最基本要求，故在电梯配置中不考虑该等级防雷spd器件的配置。第一级避雷器型号可选：KBT-BD80X/380三相B级电源避雷器。

第二级保护：

针对电梯的操作性，建议选用模块化设计，更换方便的电涌保护器件。模块失效会自动脱离电梯控制系统，模块表面能清晰显示故障失障功能。在顶层电梯机房三相电源配电箱或配电柜处并联安装三相电源避雷器，将雷击电涌残压控制在2500伏内。第二级避雷器型号可选：KBT-BD60X/380三相C级电源避雷器。

（2）、电梯控制系统PLC电子板线路防雷设计

考虑电梯微机电源或信号采集部分大都为低压工作回路，承受瞬间高电压冲击的能力不强，但如果发生损坏会导致电梯出现瞬时故障，造成乘客受困甚至受伤的情况。故有必要引入第三级电涌保护器对控制系统中的重要电子板进行保护，以有效防止因PLC电子板损坏而造成的电梯瞬时故障。针对电梯使用的电子板种类繁多，各PLC电子板之间线路和相关电气性能有较大差异，而且每种电子板上存在不同电压级别的电源回路及信号回路。需要按照实际要保护的对象进行分析，挑选适当的避雷器保护电子板。对在电子板的工作电压和控制电路电压中的各等级供电线路进行spd保护，并且spd的额定电压必须与保护的回路电压等级相匹配。在实际工程经验来看，大部受雷击的电子板都是顶层电梯机房内的控制柜内的PLC电子板。所以是防雷设计中的重中之重。电梯控制系统中，一般采用4芯式的通讯电缆，其中2根传输电源，另2根传输CAN-bus信号。

A、在控制柜内电脑主微机板处安装KBT-C100;

B、PLC电源输入输出及信号处理通讯板IO控制线路安装KBT-C485;

C、在控制柜内继电器板各低压回路的汇总板线路处安装KBT-BD60/60/4P;

D、由于电梯对讲系统一般设计为总线式设计，所以在对讲主机电源线路及4芯信号处分别安装KBT-DT和KBT-BD60X/380避雷器。

2、等电位连接

a. 实行等电位连接的主体应为：设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道；

线外露可导电部分；防雷装置；由电子设备构成的信息系统。

B. 实行等电位连接的连接体为金属连接导体，要满足GB等标准的截面要求。

C. 高层建筑的电梯机房六面应敷设金属蔽网，屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。

D. 通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型，在大型机房选M型结构。

E. 机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。

F. 架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋50m以上，埋地深度应大于0.6m，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管两端接地。