既有多层住宅加装电梯防雷技术研究

既有多层住宅加装电梯防雷技术研究

陈锐 周嵘 陆金凤

柳州市气象局，广西 柳州， 545002

摘要：本文以柳州市既有多层住宅加装电梯的防雷现状为研究对象，参考雷电理论及相关标准规范，分析既有多层住宅加装电梯的特点及存在的防雷安全隐患，提出了做好既有多层住宅加装电梯防雷工作的技术方案，为既有多层住宅加装电梯项目提供一定的借鉴参考。

关键词：电梯 防雷

0 引言

既有多层住宅加装电梯是改善民生的好事情，也是满足广大群众更好生活的需要。但在加装电梯的同时，如果未做好相应防雷措施，将会给电梯带领严重的安全隐患，本文分析了雷击对电梯造成的危害，提出了针对性防护措施，为既有多层住宅加装电梯项目提供一定的借鉴参考。

1. 雷击对电梯的危害

电梯电气控制系统的微电子程度高，耐压能力弱，雷击产生的过电压轻易就能造成设备损坏，雷击对电梯的危害主要有直接雷击、闪电电涌侵入、雷击电磁脉冲、反击四种类型。

1.1 直接雷击

直接雷击是指雷电直接击在建筑物上产生电效应、热效应和机械力，从而破坏被击物。电效应对被击物的破坏力表现在放电时产生的极高电位，高电位可以直接造成设备的损坏。热效应对被击物的破坏力表现在雷电流产生的高温可以引起建筑物的燃烧以及使设备熔化。机械力对被击物的破坏力表现在雷电流流过的地方会产生高温，被击物内部物质受热气化而剧烈膨胀产生强大的冲击力，会导致建筑物的破坏以及设备的损坏。

1.2 闪电电涌侵入

闪电电涌侵入主要指的是雷电对电缆线路、金属管道产生作用时，闪电电涌沿着导体、管线等进入建筑物内部。电梯机房内控制柜等的电子化程度很高，电子元器件的耐压能力较差，几十伏的过电压就能将其损坏，井道和底坑内的电线电缆等则有可能成为电涌的传输载体。所以闪电电涌侵入一般损坏的是电梯的控制系统、变频器、电子元器件、电线电缆等。

1.3 雷击电磁脉冲

雷击电磁脉冲是因闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所产生的一种干扰源。电梯的机房、井道电磁环境普遍较差，很容易受到雷击电磁脉冲的影响。雷击电磁脉冲不同于直接雷击和闪电电涌侵入的直接破坏，它对电梯的危害主要是间接损坏，通过干扰电梯控制系统、信号传输等导致电梯运行失控、楼层乱码、紧急停梯、照明中断等。

1.4 反击

当建筑物的接闪装置受到雷击时，尽管接闪装置的接地系统以及接地电阻等都符合要求，但由于雷电流的放电电流大，幅值可以高达数千安，波头陡度高，雷电流流过接地引下线和接地装置时可产生幅值高达上百千伏的过电压。建筑物引下线与各种输电线路、信号线路或电气设备的工作地线之间的绝缘电阻不符合安全要求时，则可能引起接地引下线与各种输电线路、信号线路或电气设备的工作接地线之间的闪络，从而造成设备损坏。

2. 既有多层住宅加装电梯防雷措施

前面分析了雷击对电梯的几种危害形式，根据相关的标准规范，既有多层住宅加装电梯属于三类防雷建（构）筑物，并根据规范标准做好以下几个方面的防护工作。

1. 1. 外部防雷措施

2.1.1 接闪器

接闪器就是用来接收直接雷击的金属物体，目前既有多层住宅加装电梯的电梯井均为钢结构为主体，电梯井的顶部即为接闪部分，而顶部则由金属构件和其他材料构成，若顶部为金属构件时，可利用金属构件作为接闪器，若顶部为其他材料时，应在其顶部装设接闪器，金属构件和装设的接闪器的材料规格应符合《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）第5.2条的相关要求。

2.1.2引下线

引下线是将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体，由于目前既有多层住宅加装电梯的电梯井均为钢结构为主体，可利用电梯井钢柱作为引下线，

2.1.3接地装置

防雷接地的作用是将建筑物上的各部件接收到的雷电流或静电引入大地，从而保护建筑物及设备，通过对柳州目前多部既有多层住宅已加装的电梯，由于场地限制等各种原因，几乎都是将加装的电梯与原建筑物的防雷装置进行连接，并没有单独为电梯设置接地装置，这种做法其实存在严重的安全隐患。首先，若原建筑的防雷装置已不符合规范要求，将加装的电梯接到这样的防雷装置上无疑是增加了防雷安全隐患；其次，若加装的电梯利用原建筑的防雷接地作为自身接地，而不单独设置接地装置，也会对其自身增加了雷电反击的几率。所以为加装电梯设置单独的接地装置是非常必要的，接地装置的设置应符合《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）第5.4条的相关要求，接地电阻应不大于4Ω。

1. 2. 内部防雷措施

内部防雷措施主要是针对电梯部件，根据电梯的特点单独设置。电梯内部防雷措施主要有屏蔽保护、等电位连接、合理布线、过电压保护等。

2.2.1 屏蔽保护

为减小雷击电磁脉冲对电梯的干扰和破坏，应对电梯的电气设备、电线电缆等进行屏蔽保护，在敷设动力、通信、控制线路时，尽量采用金属线管或线槽，并在线管或线槽连接处做好跨接处理，线管两端须进行可靠接地，从而确保电磁能够被屏蔽，减少电磁数量，降低对电梯控制系统的干扰。

2.2.2 等电位连接

等电位连接的作用是减小雷电流在电梯部件、电线电缆之间的电位差，从而减小雷击对电梯的破坏。根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）第6.3条的相关要求，应将电梯的电梯轨道、电缆桥架、电气设备金属外壳、机械部件、金属线管线槽等金属部件进行电气连接并接地接地装置上。

2.2.3 合理布线

为减小雷击电磁脉冲对电梯动力线、控制线等线缆干扰和线缆之间的相互干扰，应将不同类型的线缆分别敷设在不同的线管或线槽内，尤其是在空间上，控制线应尽量远离动力线。

2.2.4 过电压保护

过电压保护是指在电源或信号线路的关键位置安装电涌保护器 (SPD)，它能有效地限制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流。过电压保护最好的措施就是装设多级浪涌保护装置，通过合理布局电涌保护器，实现多级分流，逐级降压。对于控制柜内的弱电通信线路，则应再加装信号电涌保护器，这样才能有效避免电梯的部件、电线电缆等受到过电压的冲击。电涌保护器的选型和安装应符合《电梯防雷装置检测技术规范》（DB 45/T 1693—2018）的要求。

3. 电梯的管理与维护

对于已竣工投入使用的加装电梯，业主应加强其管理与维护，在做好日常的保养维护的同时，还应按相关规定做好电梯年度防雷检测工作，确保防雷装置安全可靠。

4. 结束语

既有多层住宅加装电梯工程是一项重要的民生工程，同时电梯系统的防雷措施也是必须考虑的重要问题，一方面要完善相关的防雷措施，另一方面则要加强对防雷设施的日常维护管理，定期做好防雷安全检测，保证电梯梯运行的稳定和乘客的安全。

参考文献：

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