电梯防雷不容忽视

电梯防雷不容忽视

郭志华

广东特种设备检测研究院中山检测院528400

摘要：进入雷雨多发的夏季后，我市发生了多起电梯因雷击造成停梯困人、设备损坏的事件。电梯属于特种设备，它是否正常运行直接关系到人民群众的生命财产。长期以来，防雷保护问题一直是电气工程中一个必须考虑的重要问题，随着电气信息智能化和高层电梯数量激增的发展趋势，电梯防雷的重要性日益显著。笔者全面系统地搜集资料，综述目前电梯安装工程的一些行之有效的防雷技术措施。

关键词：高层电梯；防雷保护；电气信息智能化

引言

首先我们先来认识一下雷电。由于强对流天气而形成的雷暴会伴有火花放电，强大电流通过时，又使空气迅速膨胀产生巨大的响声，即雷电。雷电危害可大致分为直击雷、感应雷。避雷针只能对直击雷起到防范作用，而对由雷电产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流而形成的感应雷却无能为力。根据气象专家分析统计，当雷电击中建筑物时，即使装有避雷针，约50%的雷击能量仍会分配到电源系统。感应雷沿着天馈线、信号线、电源线等导电体，进入建筑内部击中低压配电系统中的各种弱电设备，造成重大经济损失。感应雷正是影响电梯安全运行的罪魁祸首。

根据GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》和GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求，现阶段的建筑物一般都需要进行建筑物外部和内部两个方面的防雷措施。建筑物外部防雷，包括加装避雷针，铺设防雷接地网的方式。电梯系统属于建筑物内部电气设备，在电梯工程中，我们主要是采用加装电涌保护器件（SPD）、导轨接地、等电位连接这三种措施。

一、设置三级电涌保护器件（SPD）

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一定的范围内。现代高层建筑物一般都已在建筑总配电房内设置第一级防雷SPD，这也是《建筑物防雷设计规范》中的最基本要求。第二级保护主要是在顶层电梯机房三相电源配电箱并联安装三相电源避雷器，40KA，8/20us的电涌保护器已经能满足大部分电梯电源的需求。第三级则是针对电梯控制系统。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”）控制在一定范围内，从而达到保护电子线路板的效果。[1]值得注意的是，SPD的额定电压必须与相应电气部件的保护回路电压等级相匹配。

由于加装SPD具备投资省、操作简、成效大、风险低的诸多优点，笔者建议把其列为电梯防雷技术的首选措施。

三级SPD保护的简图如下：

二、加强电梯导轨接地

接地是防雷系统中最基础的环节，在不同品牌的电梯设计中，大部分已经就接地保护进行相关设计，也具备过电压保护的能力。但单靠保护性接地一项措施还远远不足够。特别是要结合雷击风险考虑，现在大部分电梯品牌，都并没有针对高层电梯雷击风险环境下进行不同等级的防雷保护设施，往往忽视了电梯导轨接地的问题。其实高层电梯导轨更需要接地，即使低层电梯也应做到。国际电工委员会标准IEC1024-1：1990在1.1.18条就明确提到电梯导轨可以构成雷电流通路的金属装置。具体做法是：40X4镀锌扁钢引至电梯竖井轨道供接地，导轨底部用接地扁钢接地，顶部与屋面防雷装置避雷带连接，作为雷电流泄放的通道之一。同时电梯导轨接地，对建筑物防雷及耐雷击的能力也有不同程度的提高。

三、采用等电位连接

等电位连接是内部防雷装置中一部份，其目的在于减少雷电流所引起之电位差。等电位是用连接导线或过电压（电涌）保护器将处在需要防护之空间内之防雷装置，建筑物之金属构架、金属装置、外来之导线（信号线）、电气装置等等连接，形成等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防护空间之火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。高层电梯机房金属门窗、金属构架接地也需要做等电位处理。在电梯机房内使用40×4×300mm铜排设置等电位接地端子板，电梯主机、金属线槽、设备保护接地、安全保护接地、电涌保护器（SPD）接地端均应就近接至等电位接地端子板。[2]

电梯机房等电位连接示意图具体如下：

四、综上所述

以上三种措施均能有效地加强电梯防雷能力，适合在电梯工程中广泛运用，尤其是加装电涌保护器件（SPD）措施，能大大减少因雷击而导致的电梯故障，笔者建议行业把该措施列为防雷技术的首选方案。电梯作为大楼内运送乘客的重要垂直运输设备，确保在使用过程中人身和设备安全是至关重要的。目前我市的建筑防雷检测仍然存在不规范的地方，不具有强制性，潜在危机恐怕难以避免。所以为电梯单独安装防雷装置加强电梯防雷能力是不容忽视的！

参考文献：

[1]鲍琳琳，于浩洋.高层电梯防雷[J].企业标准化，2009，14.

[2]吴薛红，等.防雷与接地技术[M].化学工业出版社，2008.