日立电梯（中国）有限公司 广州 511430
摘要：根据工程经验，在以往几年中，电梯遭受雷击而发生多次故障停梯的情况经常发生，其中不乏伴随出现烧毁电子板的情况，且通常烧毁的大部分是主微机板或信号处理板。出现此类故障会造成电梯的紧急制动停止，并有可能对电梯乘客造成恐慌甚至受伤。电梯是分散使用在全国各大城市。充分了解各大城市的地区差异，针对差异对电梯进行适当配置，将有利于电梯在该地区的推广和维护。
关键词：电梯防雷接地系统；设计
电梯制造厂对电梯的防雷设计各不相同，电梯施工人员和电梯检验人员对电梯的防雷要求也是一知半解，导致电梯安装完毕后，有的防雷功能好，有的差，有的甚至没有防雷功能。电梯安装在建筑物内，受建筑物避雷针或避雷网保护，被直击雷击中的可能性很小，因此可将注意力集中到防范感应雷方面。
1雷电的分类
雷电对电梯的危害主要分为直击雷和感应雷击。直击雷是雷云对地面或地面上凸出物的直接放电。当直击雷直接击于电气设备或电气线路时，雷电流通过设备或线路泄入大地，在设备或线路上产生过电压，从而损坏设备。直击雷的防护，主要通过接闪器(避雷针、避雷网和避雷带)和防雷引下线、接地体等防雷接地装置把雷电流引入大地，起保护作用。一般来说，现代建筑物中都有建筑防雷设计和要求，直击雷击中建筑物中电气设备的可能性很小。感应雷击是静电感应、电磁感应、雷电波浸入的总称。当雷击发生于架空线路附近地面时，线路上因静电感应而产生很高的过电压，为静电感应过电压。在雷电云放电过程中，迅速变化的雷电流在其周围空间产生强大的电磁场，由于电磁感应，附近金属导体上产生很高的电磁感应电压，为电磁感应。当雷击直接发生在架空线路或金属管道上，产生的冲击电压沿线路或管道向两个方向迅速传播的雷电侵入波，为雷电波侵入。雷电侵入波的电压幅值越高，对人体或设备造成的危害就越大。
2电梯防雷接地系统设计实例
2.1调查事件事由：某项目反馈：近期雷雨天气原因，现场有电梯受到雷击后，全部发生故障。经过统计：共烧毁主板5块，SCL-B板4块，轿内显示器1块，关门限位终端开关7个。同时该项目还有其他品牌的电梯，该品牌电梯没有任何损坏，一直正常运行，由此客户质疑我司产品质量问题。因此，前往现场调查该事宜。现场附近有多个开发商的项目，都是30层左右的高层住宅项目，大部分都是已经是交付物业正常使用的。而本次受雷击而受到影响的电梯均是施工用梯，大楼还是一片工地，使用的电源是临时电。由于现场多台电梯受到雷击而烧毁电子板，无法运行，因此，难免会出现以偏概全的情况。由于大楼的主体装修未完成，在大楼楼顶只看见有接闪带，但没看见有接闪杆。机房内的等电位接线箱内是空的，没有接线，不清楚大楼的防雷设施是否完备、完好，这一点需要由客户确认。#梯、2#梯来电电源是临时电，临时电源设在1楼，前级是漏电保护开关，这并不符合我司电梯的技术规范要求。由于临时电源电压波动较大，有可能会引起电梯故障。两台电梯的机房内，客户电源箱的地线虚接，没有紧固，不能很好地起到保护接地的作用。
2.2原因分析：而根据上述的调查进行分析，可能的原因有以下几点：一是雷电的能量是非常高的，具有高电压、大电流等特性。高层建筑物一般是通过接闪杆吸引雷电，通过接地引下线和接地装置将雷电产生的能量导入大地，使其不对高层建筑构成危险。现场大楼楼顶只看见有接闪带，没看见有接闪杆，同时发现在机房的等电位接线箱内是空的，没有接线。根据《GB50057-2010建筑物防雷设计规范》第4.4.4条：防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。
因此，不清楚大楼的防雷设施是否完备、完好，这一点需要由客户确认；二是在电源进线端加装浪涌保护器（防雷模块）能够有效抑制和吸收感应雷的能量，从而保护用电设备不受损害。但从现场机房发现，浪涌保护器（防雷模块）的空气开关断开，未能进行有效保护；三是大楼楼顶的五方对讲电缆搭在接闪带，横跨于大楼之间。当建筑物的防雷装置接受雷击时，在接闪杆引下线和接地体上会产生很高的电压。由于雷电流巨大的陡度及幅值，雷电流周围产生了强大的变化磁场，处在变化磁场中的导体会感应出很大的电动势。雷电流通过电缆串入电梯机房，再通过地线逆供至电梯控制柜的电子板，造成控制柜内电子板的烧毁；四是客户电源箱内的地线松动，虚接，没有起到保护接地的作用。
2.3纠正预防措施：尽快确认大楼的防雷设施是否完备、有效；拆除大楼楼顶的五方对讲电缆，改由弱电管井布线，远离强电、220V电源线等；客户电源箱内的地线需要使用专业线耳，并且有效紧固；确保客户电源箱内的浪涌保护器（防雷模块）能够有效工作；尽可能使用正式电源，每台电梯电源由独立的三相五线制供电。
3注意事项
电梯中的保护接地，不仅可预防用电设备漏电以免造成触电，绝缘是防止发生直接触电和电气短路的基本措施。导体之间和导体对地之间的绝缘电阻必须大于1000Ω/V,并且动力电路和安全电路不得小于0.5MΩ;其他照明、控制、信号等电路不得小于0.25MΩ。控制电路和安全电路导体之间和导体对地之间的电压等级应不大于250V。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，如金属外壳、金属线管、线槽等发生触电。在电源中性点直接接地的供电系统中，防止间接触电最常用的防护措施是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。在电气设备发生绝缘损坏和导体搭壳等故障时，通过与变压器中性点之间的电气连接和相线形成故障回路，在故障电流带到一定值时，使串在回路中的保护装置动作切断故障电源，达到防止发生间接触电的保护目的。为了增加保护的可靠性，还应进行重复接地。也就是将接地线与PE线的总接线柱连接：而且要求接地线的接地电阻不大于10Ω。在电梯检验工作中发现部分安装单位（或安装工）对保护接地的理解不全面，连线不规范等现象，给人身安全造成隐患，也常有引起电梯故障甚至击穿集成电路的情况发生。所有电气设备的外露可导电部分均应可靠接地或接零。对用电设备的固定连接螺栓，一般不能认为是可靠的接地连接，而应采用跨接形式。接地线连接处不得松动，在有振动的地方应加防松措施，对三相四线制采用接零保护（TN-C）的供电系统，在机房的分离点更不能松动，且该点的接地电阻值应≤4Ω。电梯电源应专用，并应由建筑物配电间直接送至机房。因此，不仅包括三相电源线而且应包括零线和接地线都应直接送至机房。对于保护接地，不仅应对配电系统的保护接地形式要有所了解，而且应明确3个概念，即接零保护、接地保护和重复接地。采用计算机控制的电梯的“逻辑地”的正确处理方法一般情况应按产品要求进行处理。当产品无要求时，根据GB50182的规定，对TN供电系统可以接到保护线（PE）上；也可与单独的接地装置连接，但该装置的对地电阻值必须≤4Ω；也可采用悬逻辑地的方法进行处理。
防雷已经成为电梯使用安全必须考虑的关键技术，应在建筑物的防雷方案中一并考虑。建筑物的外部安装合理的防直击雷设施，建筑物内通过合理的等电位连接，电梯接地系统严格按照相关规定进行等电位连接，通过多重保护，层层防护才能有效地减少雷电对电梯造成的损害。
参考文献
[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验.学院出版社.2018.7.
[2]中国工控网.浅谈电梯中的保护接地.2016.12.
[3]中国大学生网.高层电梯防雷方案.2016.5.