电梯电磁兼容性研究

电梯电磁兼容性研究

王冲富

浙江省特种设备检验研究院浙江310000

摘要：社会的快速发展，推动了我国建筑行业的长足稳定发展，电梯设备作为我国建筑行业的重要设施之一，其应用也是越来越广泛，之所以电梯设备应用非常广泛，主要是带给人们生活以及工作的便利和快捷，但是电梯设备在运行过程中其安全性以及稳定性是第一位的，近年来电梯安全事故频发，所以必须密切关注电梯设备运行的安全性以及稳定性，明确电梯设备运行过程中每一项指标，从技术指标的控制方面入手，提升电梯运行的安全稳定性。电磁兼容性是电梯设备的重要技术指标之一，直接影响电梯设备的稳定运行。所以针对电梯电磁兼容性进行详细的研究分析意义重大。本文针对电梯电磁兼容性展开了详细的探究，首先分析了电磁兼容的定义，然后分析了电梯电磁干扰的分类，最后就如何有效额定解决电梯电磁兼容性进行了详细的分析。对于有效的控制电梯电磁兼容性水平，保障电梯运行的安全稳定性有一定的借鉴意义。

关键词：电梯；电磁兼容性；运行；安全性；稳定性；对策

1.前言

随着社会的快速发展，我国的国民经济水平取得了突飞猛进的发展，电梯设备作为重要的交通工具，其使用数量也在不断增加，电梯设备的应用于人们的生活以及工作息息相关，在为人们的生活以及工作带来极大的便利的同时，电梯设备运行的安全可靠性受到了人们极大的关注。现代电梯充分利用现代科学技术带来的优势，借助计算机控制以及微电子技术，与传统的继电器控制系统相比更容易受到干扰，所以针对电梯电气设备通过电源或者电磁辐射的干扰将自身对于外界电磁干扰的能力提升，是电梯产生的新的研究方法，也是本研究所研究的电梯电磁兼容性。促进电梯电磁兼容性水平的提升，结合电梯产品电磁兼容性检测试验技术，是当前电梯技术研究的重点。在广东成立了国内第一个电梯电磁兼容检测实验室，配备了EMI接收机，断续干扰测试仪，电压跌落测试系统，浪涌信号发生器等国际领先的电磁兼容检测设备。对于做好电梯电磁兼容性研究工作，保障电梯设备运行的安全性以及可靠性有很强的借鉴意义。

2.电磁兼容定义

电磁兼容（EMC）的定义为：设备或系统在工作环境中能够正常工作（简称EMS），并且对工作环境不产生、不允许电磁干扰的能力（简称EMI）。

1）EMI（ElectromagneticInterference），是指电磁干扰度，系统或设备的电子、电气产品在正常工作状态时，其不产生超过规定值的电磁干扰；

2）EMS（ElectromagneticSusceptibility），是指电磁抗干扰度，设备或系统能够抵抗工作环境或者同一电气环境中其他电子或电气设备对其电子或者电子产品干扰，保证其电子或电子产品正常工作，并且留有一定安全余量。

3.电梯电磁干扰的分类

按照来源来分类，电梯电磁干扰一般分为外部干扰和内部干扰。电梯电磁兼容性能主要受到各种各样的电磁干扰影响。因此，这些因素在电梯兼容性能设计中需要重点研究。路、设备或系统的干扰，常见有以下几种：由于外部高压、电源绝缘漏电产生电磁干扰；由于工作环境变化，导致电子线路、系统或设备内部电子元件参数变化产生干扰；由于外部电压通过电源变压器产生的电磁干扰；某些大功率设备会在工作环境内产生很强磁场，通过耦合产生电磁干扰；空间电磁也会影响电梯正常运行。

内部干扰是指电梯内部各元部件之间的相互干扰，常见有以下几种:系统电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰（与工作频率有关）；电梯系统内部某些元件发热，导致本身或者其他元件不稳定造成信号干扰；当信号通过地线、导线和电源时的阻抗相耦合，或导线间互感造成电磁干扰；大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其他部件造成的电磁干扰。

4.电梯电磁兼容解决对策

电磁干扰随时都会导致电梯非正常运行，例如外召失效、电梯非指令运行、无故泊梯、显示芯片损坏、控制板上某些继电器损坏等等。上述大部分问题可以通过电磁兼容来解决。

4.1设计开发采取措施

在电梯设计过程就应该考虑到电磁兼容性能，任何一个设计者都应充分考虑系统、子系统与周围环境之间的相互干扰，采用正确预防措施充分减小系统本身的EMI发射。实际上，有80％的电磁干扰问题必须在设计和开发过程中解决，不然等到系统完成之后，需要花费更多精力解决干扰问题。电梯控制系统设计中，系统的布置显得非常关键，因此走线合理影响电磁兼容性能。控制系统中，变频器是主要干扰源。它的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备会产生谐波干扰。电梯变频器都是采用脉宽调制技术，使用了IGBT，IGBT在工作时会产生高次谐波群，导致辐射干扰问题非常严重。当外召串行通讯线从变频器输入输出干线经过时，会导致信号失真，导致外召无法使用。因此，布线时应将通信移离干线一定距离，保证通讯线不失真。主控板属于集成电路板，在电梯控制系统中，它属于低压敏感器件，容易受到干扰。在系统布置时，应考虑将主控板尽量远离变频器这个主要干扰源，减少或避免变频器产生的高次谐波影响主控板上电器元件的正常运行。

4.2接地、屏蔽

1）接地是指整个电路系统中的所有单元电路都通过机壳连接大地，使整个系统有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地工作。接地应该遵循以下原则：一点地原则，为了防止共模干扰，应使输入端一点接地，电路中的数字地与模拟地仅在一点相连；多点地原则，接线越短越好，最好就近接地；不同性质接地线的连线原则，应将不同性质线路分开接地，（例如将弱信号的模拟、数字电路和大功率驱动地线分开，模拟地与数字地分开，高电平数字地与低电平信号分开）；接地线应尽量加粗。

2）屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。屏蔽可分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种，通常情况下采用电磁屏蔽来防止交变电磁场产生的干扰。电梯控制系统各类线路的联接，应该按照各类线路性质进行区分，防止各种线路相互交错，否则会产生信号干扰，输出线最好采用钢管屏蔽，控制回路和主电路应该完全分开，电梯曳引主机必须采用屏蔽电缆。

4.3减少电磁干扰源

电梯使用环境应该减少电磁干扰源。电梯机房务必是专用的，最好不要装设与电梯无关电气设备。例如：通信基站、视频设备及备用发电设备等，上述设备都能够产生电磁干扰，存在不同程度电磁干扰，会影响到电梯正常运行。

5.结语

综上所述，在电梯制造、安装和使用过程中，充分考虑电梯电磁兼容性能会大大减少不确定因素对电梯的影响，从而提高电梯品质，降低电梯后期维护保养成本。同时还需要注意在日常的管理维修中也需要增强电磁兼容理念，在维护过程中需要经常检测接地点，防止出现脱落，松动等情况，对于各个电缆连接点需要定期做好拧紧加固处理，保障接触良好，经过大量研究表明，当元件接触不良的时候，对于元件会产生直接的不同程度的干扰，所以必须重视检查工作，出现问题需要第一时间发现，第一时间采取有效的措施加以处理。保障电梯设备运行的安全性以及稳定性是最重要的目的，这样能够充分发挥电梯设备在现代社会中的作用。

参考文献

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