電梯防雷件的使用

電梯防雷件的使用
一. 雷電概述:
由於(yu) 強對流天氣而形成的雷暴會(hui) 伴有火花放電，強大電流通過時，又使空氣迅速膨脹產(chan) 生巨大的響聲，即雷電，作為(wei) 一種極具破壞力的自然現象的雷電，其電壓可數百萬(wan) 伏，瞬間電流更可高達數十萬(wan) 安培，落雷後在雷擊中心1.5-2km範圍內(nei) 都可能產(chan) 生危險過電壓損害線路上的設備。
雷電危害可大致分為(wei) 直擊雷、感應雷和雷電波侵入三種。避雷針隻能對直擊雷起到防範作用，而對由雷電產(chan) 生的強大電磁場變化與(yu) 導體(ti) 感應出的過電壓、過電流而形成的感應雷卻無能為(wei) 力(這些感應電壓的高低隨著金屬形狀、距地線的距離和雷擊大小而變，根據iec1312標準，當雷電擊中建築物時，即使裝有避雷針，約50%的雷擊能量仍會(hui) 分配到電源係統)。感應雷沿著天饋線、信號線、電源線等導電體(ti) ，進入建築內(nei) 部擊中低壓配電係統中的各種弱電設備，造成重大經濟損失。
根據氣溫高水汽大的地方較易產(chan) 生雷電，因此夏季雷電多於(yu) 春秋季。我國南方比北方氣溫高、濕度大，這也是我國南方雷擊現象多於(yu) 北方的原因。按年平均雷暴日數(td)計算，我國雷活動區可分為(wei) 少雷區(<15天)、中雷區(15～40天)、多雷區(41～90天)、強雷區(>90天)四個(ge) 範圍。從(cong) 下表1數據可以看到，不同地區的雷擊風險差異很大：
二. 電梯防雷現狀：
根據《建築物防雷設計規範》(gb50057-94)第3.1.1條，各類防雷建築物應采取防直擊雷和防雷電波侵入的措施。
現階段，建築物一般都需要進行建築物外部和內(nei) 部兩(liang) 個(ge) 方麵的防雷措施。建築物外部防雷，包括加裝避雷針(接閃器)，鋪設防雷接地網的方式，建築物內(nei) 部防雷，包括接地，等電位連接，屏蔽，加裝電湧保護器件(spd)等。
接地是防雷係統中最基礎的環節，電梯係統屬於(yu) 建築物內(nei) 部電氣設備，在不同品牌的電梯設計中，大部分已經就接地保護進行相關(guan) 設計，也具備過電壓保護的能力。但考慮雷擊次數、區域和產(chan) 生的能量的不可預見性，要有效地預防雷擊災害，單靠保護性接地一項措施還遠遠不足夠。特別是要結合雷擊風險考慮，現在大部分電梯品牌，都並沒有針對不同雷擊風險環境下進行不同等級的防雷保護設施，這是出現雷擊停梯故障甚至燒毀電子板的主要原因。
據調查，在以往幾年中，電梯遭受雷擊而發生多次故障停梯的情況經常發生(特別在南方地區)，其中不乏伴隨出現燒毀電子板的情況，且通常燒毀的大部分是主微機板或信號處理板。出現此類故障會(hui) 造成電梯的緊急製動停止，並有可能對電梯乘客造成恐慌甚至受傷(shang) 。
電梯是分散使用在全國各大城市。充分了解各大城市的地區差異，針對差異對電梯進行適當配置，將有利於(yu) 電梯在該地區的推廣和維護。raybet中国下载在建築物內(nei) ，受建築物避雷針或避雷網保護，被直擊雷擊中的可能性很小，因此可將注意力集中到防範感應雷方麵。
三. 電湧保護器(spd)保護：
在電梯控製係統使用電湧保護器(spd)能對防止雷擊災害起到更有效的作用，電梯控製係統內(nei) 部存在大量低壓控製線路，電湧保護器(spd)用於(yu) 限製瞬時過電壓和泄放電湧電流的電器器件，並聯或串聯於(yu) 線路處，平時呈高阻態，當有瞬態電湧時候，spd就會(hui) 導通，將電湧泄放到大地上，將線路兩(liang) 端的殘餘(yu) 電壓(以下簡稱“殘壓”)控製在一定範圍內(nei) 。spd按照保護的電壓等級不同而各異，一般情況下，會(hui) 有三個(ge) 保護等級。
a)第1級spd並聯設置在建築總配電箱及電表處，進行雷電電流放電，將雷擊電湧在該段線路的殘壓控製在4000伏內(nei) ，避免瞬間擊毀設備。現時國內(nei) 大部分建築物已設置第1級防雷spd(一般設置在建築總配電房內(nei) )，這也是《建築物防雷設計規範》中的最基本要求，故在電梯配置中不考慮該等級防雷spd器件的配置。
b)在係統機房客戶提供的配電箱內(nei) 或設備附近安裝第2級spd作為(wei) 保護，將雷擊電湧殘壓控製在2500伏內(nei) 。
c)第3級spd用於(yu) 低壓電氣設備回路保護，采用並聯或串聯的方式，將雷擊電湧的殘壓控製在各電子板或重要電氣器件可以承受的範圍之內(nei) 。
需要特別指出的是3個(ge) 保護等級隻是泛指，並不是代表每台電梯都需要按此等級配置方式進行防護，同樣的，按照保護的重要性和精細程度甚至可以進行4級、5級的保護，它們(men) 的原理是相同的，其最終目的都是將設備或元件的雷擊電湧殘壓控製在可以承受的範圍內(nei) 。
針對電梯的操作性，建議選用模塊化設計，更換方便的電湧保護器件。模塊失效會(hui) 自動脫離電梯控製係統，並在模塊表麵能清晰顯示其模塊工作狀況。就2級和3級電湧保護器(spd)的選型作分析，可在電梯機房配電箱空氣開關(guan) 內(nei) 或控製櫃三相入線側(ce) 加裝2級電湧保護器。在防雷標準中，第2級spd殘壓必須≤2.5kv。產(chan) 品通流量大小是可選的，隻要符合樓宇或機房防雷容量即可，也不宜選擇通流量參數過大的，通常雷電的放電電流通常處於(yu) 15~25ka的範圍內(nei) 。以下為(wei) 某公司其中某類型號電梯選取的2級spd電湧保護器的配置。
考慮電梯微機電源或信號采集部分大都為(wei) 低壓工作回路，承受瞬間高電壓衝(chong) 擊的能力不強，但如果發生損壞會(hui) 導致電梯出現瞬時故障，造成乘客受困甚至受傷(shang) 的情況。故有必要引入3級電湧保護器對控製係統中的重要電子板進行保護，以有效防止因電子板損壞而造成的電梯瞬時故障。針對電梯使用的電子板種類繁多，各電子板之間線路和相關(guan) 電氣性能有較大差異，而且每種電子板上存在不同電壓級別的電源回路及信號回路。需要按照實際要保護的對象進行分析，挑選適當的3級spd保護元件。下表3是針對電梯控製係統電子板的簡要分析：
因為(wei) spd具有一定的保護距離(一般為(wei) 3～5米內(nei) ，在保護距離之內(nei) 發揮作用能有效降低雷擊帶來電湧，將殘壓限製在電路板可承受範圍內(nei) ，實現保護電子板的效果)，所以各電子板的保護位置就應選取為(wei) spd安裝位置附近。對重要電子板電源供電線路進行spd保護。可應對在電子板的工作電壓和控製電路電壓中的各等級供電電源線路進行spd保護，並且spd的額定電壓必須與(yu) 保護的回路電壓等級相匹配。
為(wei) 了核查雷擊發生的頻率和電湧保護器的保護效果，建議在2級和3級spd端加裝雷擊計數器(設定電流觸發級別)，用於(yu) 統計該設備曾經受雷擊的情況，並且可以作為(wei) 日後效果評估的重要數據參考。
四. 總 結
防雷電湧保護器件(spd)本身已經在建築物中得到廣泛地應用。電梯也已經間接地在其保護下(第1級防雷保護)。因此，把參數適合的spd應用到電梯上的風險不大，而且有下麵以下優(you) 點:
1. spd在電梯上的應用問題，最大的優(you) 點是它本身的安裝和維護方麵具有很好的獨立性和便捷性，並不會(hui) 影響電梯的正常運作；
2. 彌補電梯對雷擊風險評估的不足，可以根據不同的雷擊風險和客戶要求設計相應等級的防雷保護措施。
3. 增強電梯抵禦雷擊事故的能力。
4. 但要將spd的加裝納入電梯選配功能或電梯改造附加工程，還需解決(jue) 以下問題：
a).加裝spd的效果評估，雷電是小概率事故，常常被定位為(wei) “不可抗拒力”。電梯加裝spd後的數據收集整理和統計會(hui) 是一項長期的任務。
b).產(chan) 品投入策略問題。第2、3級spd的加裝成本，消化開發前期會(hui) 進行小批量的投入試驗，每套(含2、3級)成本估計會(hui) 在3～6千元內(nei) 甚至更高，客戶是否可以接受這種有償(chang) 配置可根據公司需求作評估和選擇。
c).對於(yu) 防雷電湧保護器件(spd)的選擇，是考慮自行開發或選取有資質的防雷公司產(chan) 品可根據自身公司需求作評估和選擇。從(cong) 專(zhuan) 業(ye) 性角度考慮，建議選取有資質的防雷公司產(chan) 品消化設計可有效降低開發成本和開發周期。
綜上所述：防雷電湧保護器件(spd)可根據不同市場，環境等相關(guan) 因素作選配配置，有效加強電梯產(chan) 品的穩定性和控製故障率，在電梯上的應用具有其優(you) 點和應用前景。

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