在雷击环境下, 由于电梯机房磁场脉冲受到影响, 会致使电梯出现不同情况的损坏。在接地、屏蔽的情况下, 电梯机房仍然会受到严重影响。电梯机房通常在建筑物顶部, 空间均比较狭小, 在雷雨天气环境中, 会发生接闪反应, 致使其产生电磁脉冲, 使原有的电磁环境发生改变, 当磁场强度过大时, 会导致电梯机房的设备出现损坏。
一、雷击对电梯机房磁场环境影响
(一) 直接雷击影响
在无磁场衰弱环境下, 若没有采取相应的屏蔽措施, 当设备遭受雷击之后, 其磁场强度会发生明显的改变。某电梯机房长4米、高3.5米、宽3.5米, 设备高1.8米、宽0.8米、长1.2米, 以钢材质为主。在直接雷击环境下, 对机房引下线分流系数进行计算, k1=kA=0.66k2=0.34, 计算结果为0.66, 对电流强度进行计算, 按照国家雷电平均监测数值计算, ii=io·ki, 雷电强度为33×103A, 结合引下线电流强度计算结果, 对磁场强度进行明确, 大部分区域的磁场强度均大于200A。在此过程中, 电梯控制柜具有一定的屏蔽作用, 基于屏蔽效能计算, 电梯控制柜内的磁场效能小于186A, 磁场强度得到一定程度降低。
(二) 邻近雷击影响
直接雷击的危害性较大, 会导致多个部件、设备直接损坏。基于邻近雷击电磁环境情况分析, 其也会对电梯机房产生巨大的影响。在计算试验过程中, 雷电电流强度为10kA以上, 直接雷击磁场强度为200A, 若不存在直击情况, 需要对不同距离的磁场强度进行计算。结合磁场强度削弱效应分析, 雷电直击区域的磁场强度远远大于200A, 在雷电电流强度处于平稳的情况下, 距离越远, 磁场强度越低。
二、减少雷击电磁环境影响策略
基于不同雷击形式对电磁环境影响分析, 直接雷击与邻近雷击均会对电梯机房的磁场环境造成影响, 雷击电流强度越大, 电梯机房、电梯控制柜的磁场强度也会越强。虽然我国大多数建筑机房结构为钢筋机构, 电梯机组由钢材料组成, 其本身具有一定的磁场屏蔽效应, 但电梯机房雷击故障问题频发, 原因在于结构性屏蔽效能无法对其进行有效保护。基于此, 若电梯机柜处于半封闭状态, 电气连接存在偏差, 甚至有些部门为了散热, 电梯控制柜长期处于打开状态, 使其屏蔽功能消失, 针对雷击对电梯机房工作造成的影响, 需要坚持预防为主, 防治结合原则, 具体内容如下。
(一) 电梯机房日常维护管理
电梯管理人员需要加强对电梯设备影响因素的认知, 在日常管理中做好科学的预防工作, 并定期对机房设备进行维护, 定期检查电梯机房的电气连接是否良好, 观察机房是否处于良好的屏蔽状态之下。此外, 在日常维护管理中, 每天需要对其进行检查, 观察电梯控制柜是否处于打开状态, 及时对其进行关闭, 提高电梯机房的屏蔽效能。
(二) 电梯机房栅型屏蔽网格
在预防雷击对电梯机房电磁环境造成的不良影响时, 除加强日常的运行维护之外, 还可考虑应用格栅屏蔽网格, 对其进行保护, 避免雷击电流影响磁场环境。在应用网格进行屏蔽过程中, 若雷电直击在网格保护系统之上, 计算内部磁场强度。在明确屏蔽顶最短距离, 屏蔽壁最短距离的情况下, 结合网格的形状系数、屏蔽网格的宽度, 计算最终的磁场强度。在应用栅型网格时, 屏蔽网格与栅壁区域存在一定的安全空间, 实现隔离保护的作用。屏蔽网格系数受次材料影响较大, 通常情况下, 人们应用屏蔽网格的材料为钢。
在极端环境下, 也就是雷击情况下, 如何保障电梯机房屋顶位置的磁场强度小于200A。由于雷击电流具有不确定因素, 当雷电电流闪强小于120KA时, 在计算常规安全距离、电梯机组距离墙壁距离的情况下, 屏蔽网格的材料为钢筋, 在此机房之中, 钢筋参数为6mm。电梯机房的结构长4米、高3.5米、宽3.5米, 机房空间有限, 应用网格栅参数宽度应不小于0.2m, 才能满足雷击环境下的磁场变化, 减少电磁环境对设备造成的不良影响。若格栅宽度正好为0.2m, 电梯机组需放置距离墙壁1.2米以外的位置时, 磁场环境才会小于200A, 才能实现对电梯机房的科学保护, 如表1所示。
在电梯机房内部安装屏蔽网格, 网格在电梯机房四周。在安装过程中, 将参数为6mm的钢筋进行交叉绑扎、焊接。若安装的钢筋网格与机房空间不符, 网格尺寸过大, 可应用提高钢筋敷设、绑扎密度的手法, 使其尺寸可以满足屏蔽防护的要求。电梯机房若存在门窗通风口, 也需要对其进行网格的安装。此外, 在机房布置过程中, 需要将电梯机组放置在机房的中心位置, 可有效降低雷击对电磁环境的影响, 实现对电梯设备电子元件的科学保护。所以, 基于雷电对电梯机房电磁环境的影响, 应用管理人员必须坚持预防为主的原则, 重视日常维护与管理, 改善原有的屏蔽系统, 通过钢型格栅的科学安装, 实现对强电流磁场的安全科学保护, 减少环境因素、电流因素对其造成的影响, 使电梯处于长期稳定的运行状态。
三、结论
总而言之, 雷击不仅仅会直接造成设备损坏, 还会影响电梯机房的电磁环境。基于此, 有关部门不仅仅要考虑防雷接地的有效性, 还需考虑雷击对电磁环境的应用, 通过控制设备、屏蔽措施, 减少雷击产生的电磁脉冲, 保护电子元件。有关部门必须加强技术研究, 采取经济、适宜的方法, 减少外界环境对电梯运行造成的影响。
摘要：电梯为高层建筑住户提供了极大的便利, 现阶段, 主要应用的电梯为电子控制类型。在雷击环境下, 电梯机房周围会形成巨大的磁场, 磁场脉冲会对电梯造成极大的影响, 甚至会造成电梯停止运行, 仅仅安装防雷设施无法满足安全防护的需要。本文基于雷击情况下, 分析了电梯的电磁环境, 并提出了应对措施, 旨在为有关部门提供经验借鉴, 提高电梯运行稳定性。
关键词：电磁环境,电梯机房,电磁屏蔽
参考文献
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