摘要:高层建筑、公共建筑中使用电梯的频率越来越高,但是从近年来的电梯应用现状可知,电梯设备故障频繁发生,对人类的生命健康构成了威胁,加强对电梯日常的检验非常重要。影响电梯安全性能的因素很多,其中电磁干扰是一个重要因素。本文结合电梯在检验中的电磁干扰进行分析,并结合实际的工作经验,谈一谈该如何抑制电梯的电磁干扰,
关键词:电梯检验;电磁干扰;策略;分析
前言:电梯是高层建筑物的垂直运输工具,随着城市化建设的发展,人地关系变得越来越紧张,高层建筑的数量在持续增多,为了确保电梯的正常运行,要定期做好电梯的检修与维护。在对电梯进行检验时,要注意分析电梯的电磁干扰因素,研究如何延长电梯的使用寿命。电梯的运行质量关系到电梯乘客、电梯维修和保养人员的安全,做好日常的检验工作,减少电磁因素对电梯检验的干扰,需要工作人员及时采取有效的措施。
1.电梯中存在的电磁干扰因素分析
电梯的调整系统大多是通过电力电子器件构成的变频器来完成的,特别是高频开关器件在实际应用的过程中,电压与电流的波形会在短时间内出现大幅度的上升和下降,那些具有陡变性的脉冲信号会产生强烈的电磁干扰。电力电子装置的容量化与高频化会加大电气器件承受的电应力以及电力开关的损耗,从而生成难以抑制的宽带电磁干扰,会导致电梯电网运行的环境遭受严重的污染,并对电梯系统其他电子设备运行的安全可靠性产生威胁。为了确保电梯得以有效运转,要加强对电磁干扰源的预防与抑制。
1.1电梯中的电磁干扰源
通常电梯中存在的电磁干扰因素主要包含两种类型,分别是人为干扰和自然干扰,其中自然干扰主要来自于地球外层空间宇宙的噪声、大气层的天电噪声等,这些是地球电磁环境的基本组成要素,同时也是无线电通讯与空间技术出现干扰的干扰源,会对导弹运载的火箭等设备产生干扰影响,影响其在太空中的运行。人为干扰则是通过有机电、其他人工装置中生成的电磁能量干扰等。
1.2电磁干扰的分类
用来发射电磁能量的装置有导航、通信、电视、 广播等无线电设备,同时还有完成自身功能附带的电磁能量的发射,如架空输电线、电动机械、交通车辆、家用电器和工业以及医用的射频设备等。目前电梯的调压调频控制主要是采用PLC变频器来实现的,该变频器的作用在于调速性能好、运行稳定,可以实现能源的有效节约,然而该变频器在一定程度上也会对电磁产生干扰,影响电梯运行的安全性。具体来说,对PLC变频器对电梯运行产生的干扰主要包括谐波干扰、射频性质的干扰、漏电流干扰等。
谐波干扰指的是变频器将工频电流经过整流电路转变为直流电流,通过逆变电路将整流后的直流电逆变成交流电,交流电的电压与频率可以直接调节。在变频器中大量应用二、三极管或智能模块的电力电子器件,变频器可以通过离散脉冲电流的方式在电网阻抗上生成脉动的压降,经过叠加处理,会导致电网电压出现畸形变化。对相同的供电系统来说,设备用电会对电梯的控制系统产生强烈的电磁干扰。
射频性质的电磁干扰指的是变频器的输出部分,会通过高速晶体管的开关生成宽度不相同的电压波,电压波是PWM矩形的,脉冲信号具有边沿陡峭的特征,其会产生强烈的电磁干扰。漏电流干扰则指的是电流系统中变频器的输出动力线和大地之间的分布电容,会经过接地线使泄漏电流流入到外部设备与变频器中,容易导致剩余的电路断路器、电流继电器出现错误的动作。变频器输出动力线之间分布的内容,高频泄漏电流会从此经过,容易导致变频器跳闸。
2.抑制电磁干扰的有效策略
电磁干扰是无法从根本上消除的,消除干扰仅仅是一种比较理想的状态,绝对消除电磁干扰的情况是不存在的,因此电梯检验的工作人员只能采取策略抑制电磁的干扰。通过应用一些电磁干扰的手段,可以减少电磁带来的干扰,降低电磁干扰产生的噪声。电梯检验人员预防与抑制电磁干扰的措施主要有下列几个方面:
2.1设置滤波器与电抗器
为了有效抑制电磁对电梯检验产生的干扰,首先要抑制谐波干扰因素,在临近电梯变频器输入、输出端的位置安装滤波器,输入滤波器可以最大限度地降低电源接通而生成的高次谐波电压。而安装输出过滤器的作用是在于可以降低变频器产生的高次谐波电压,从而有效对抗电梯在运行中产生的谐波干扰。输入交流电抗器主要是在电源与输入滤波器之间安装的,该设备的作用在于可以对电源电压突变进行抑制,避免经过的操作电压过大导致电流出现较大的冲击。由于电缆会对信号接收与天线发射产生干扰,因此完整的电磁干扰防护是无法仅依靠屏蔽措施来实现的,所以还需要采取其他的电磁干扰抑制方式来辅助。通常情况下,单台设备可以进行电磁兼容的试验,然而如果两台设备连起来进行试验,则无法满足抑制电磁干扰的需求了,而通过增加滤波器的方式,可以有效切断电磁干扰沿信号线或者电源线传播的途径,有效屏蔽电磁干扰产生的防护,从而提升电磁系统抵抗干扰源、消除耦合、增加电路抵抗能力的作用。
采用进线的电抗器,可以削弱变频器生成的谐波干扰,同时还能够进一步加大电源的阻抗,将设备附近的浪涌电压、主电源的尖峰电压进行吸附处理。将进线的电抗器串联接入到电源与变频器功率的输入端口,如果不清楚主电源电网工作的实际情况,可以通过增设电抗器的方式控制电磁干扰。一般情况下,FIR滤波器的应用还能够有效削弱变频器应用传导时所生成的辐射干扰因素[1]。
2.2进行接地防护
接地防护工作也是抑制电梯检验中电磁干扰的一个重要措施,电梯的接地防护包含了安全接地、防雷接地、直流接地等,其中直流接地指的是将直流接入到地面中,可以有效抑制电磁产生的噪声干扰,安全接地则能够对泄漏电流的电磁干扰进行抑制,从而提升抑制电磁干扰的效率。直流接地主要是针对电梯控制系统的控制部件系统实施的接地操作,通过处理各种部件,有利于建立相等的电位点,一般该电位点被称为逻辑地、信号地等,作用是消除电磁的耦合性干扰。PE线通常只出现在电气设备的绝缘损坏以及电气故障阶段,通过提供阻抗较小的故障回路,可以有效切断故障电源的装置。通常利用电路的电路来对电力装置进行保护,可以通过熔断器、自动空气断路器等进行电源的断电操作,否则电力系统会受到故障电流的影响而切断电源[2]。
2.3利用布线技术改善电磁干扰
电动机的电缆通常是独立于电缆走线的,为了减少变频器输出电压快速变化时而产生的电磁干扰,则需要控制好电击电缆以及其他电缆长距离的平行走线。假若控制电缆与电源的电缆是交叉状态的,要使电缆与电源的电缆交叉角度为九十度,而且还要挑选出适合的线夹,对电击电缆、控制电缆的屏蔽层进行固定,并将这些装置固定在安装板上面。
结语
电梯是城市重要的交通设施,对改善人们生活的质量、增加生活的舒适性具有积极的影响。电梯运行的质量关系到人民的生命财产安全,加强对电梯的检验,需要克服电磁干扰因素。本文分析了常见的电磁干扰因素,并对抑制电梯干扰的因素进行了探究,希望对提升电梯运行的质量和效果带来帮助。随着现代科技的发展,电梯运行的安全成为了人们非常关注的热点,新时期,加强对电梯运行质量的检验,要注意采取有效的检验方法,并配合相应的电磁干扰抑制策略,从而为提升电梯检验的科学性与合理性创造良好的条件。
参考文献:
[1]高翔.针对电梯检验的重要性进行分析探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019,(24):53-54.
[2]徐玉华,潘晓峰.电梯超载保护检验重要性及检验方法探讨[J].中国科技纵横,2018,(10).189-191.