淺析高層建筑電梯的電氣設計

【摘要】為了更好的提高電梯的實用性與安全性，就要求電梯的設計施工人員，對電梯內部的電氣設備進行合理的設計工作。本文主要通過對高層建筑的電梯電氣特點進行有效分析，來進一步總結出高層建筑電梯的電氣設計方法與內容。

【關鍵詞】 高層建筑；電梯；電氣設計

在高層的建筑中，電梯作為一種快捷舒適的交通設備，是人們日常生活中所必不可少的交通工具，因此，電梯的電氣設計也成為了整個電氣工程設計中的重要組成部分。在進行電梯的電氣設計時，往往需要涉及到建筑結構、建筑的通風以及給排水工程等相關專業的知識與技能，因此，在實際的實際工作中經常會出現一些配合不到位的地方，且由于各個設計人員對于電氣設計的規范與標準理解不同，就會造成電梯的電氣設計之間存在明顯差異。

一、高層建筑電梯的電氣特點

（一）電梯電氣的工作機制

電梯電氣的工作制通常需要對電機的承重情況進行有效的說明與分類，其中主要包括啟動、空載、以及這些過程中所用的時間以及先后順序，一般情況下將工作制分成S1-S10類，而電梯的電機主要包括點制動的持續周期制，屬于S5的工作制，從而能夠為電梯的電機載重能力的有效計算提供相應的理論依據[1]。

（二）電梯電氣的功率因數

在電梯的電氣系統中，由于電梯的電機具備了明顯的斷續周期工作特征，使得其自身的功率因數通常處于0.5-0.6之間，而隨著變頻調速技術在電梯中的進一步應用，使得電梯電機的功率因素能夠進一步達到0.9以上。

（三）電梯電氣的供電要求

我國的高層電梯的電氣供電通常需要進行分等級的供電活動，當消防用電負荷為一級用電時，就要進行主電源和自備電源的配合供電，實現雙電源供電，且嚴格規定當其中一個電源發生故障時，另一電源不能同時受損。而當消防用電負荷為二級用電時，就需要又主電源和變電系統實現應急電源的雙回路供電。

二、高層建筑電梯的電氣設計內容

（一）高層建筑電梯的電氣消防設計

1、電梯的消防環境設計：通常情況下，電梯的井道都會和電梯的走道相互連通，如果在電梯中設置了可燃性氣體或可燃性電纜，不僅會對電梯的內部環境造成影響，同時也會危及到整個建筑環境的安全。這就需要我們對電梯井進行單獨設置，使得消防電梯井與相鄰的機房之間使用耐火極限大于2小時的隔墻進行隔離，并在隔墻上設置有效的防火門[2]。

2、電梯的消防防煙設計：為了使人們能夠更好的在火災發生時順利逃生，進行合理的人員疏散，就要求電梯必須將前室靠外墻設置，使其更加有效的利用窗戶進行自然排煙工作，并能在一定程度上對電梯井進行有效保護，提高電梯前室的風壓來有效阻止煙氣進入到電梯內部，達到更好的放眼效果。

3、電梯的范圍數量設計：我國的相關法規制度對電梯的設置范圍與數量作出了明確的規定，其中要求高層建筑中的一類民用建筑和十層以上的塔式建筑都需要安裝有效的消防電梯，并規定當每層建筑小于1500m2的時候，可設置一臺消防電梯，當建筑面積大于1500m2但小于45002時，應至少設置兩臺消防電梯，且為了方便電梯的使用同時有效的節約電梯資源，在保障消防電梯功能使用的前提下，可以有效的實行一梯多用，讓消防電梯兼具客梯與貨梯的功能。

4、電梯的堵水排水設計：在進行電梯的前室設計時，需要將電梯口和門口之間設置一定的下水坡，并進行排水槽的增設工作，使水能夠通過專用的排水管道排入到集水井中，避免其流入到電梯中造成電梯故障。其中，某高層建筑的電梯排水實例如圖1所示。

圖1 電梯排水實例

（二）高層建筑電梯的電氣接地保護

在進行高層建筑的電梯電氣設計時，必須嚴格規定轎廂與機房的電氣設備與建筑物的用電設備以及井道中的金屬構件必須使用同一個接地體，且要求轎廂和金屬件必須實現有效的等電位聯接，如果轎廂的接地線所使用的是電纜線芯，那么電纜線芯的數量不得少于兩根，如果轎廂的接地線使用的是銅芯導體，那么每根導體的橫截面不能低于2.5mm2。在進行等電位的聯結時，要求所有的導管和電氣設備以及線槽中能夠導電的裸露部分都必須嚴格的實現可靠接地，并要求其接地支線每一根都要直接的接到地干線的主要接線柱上，從而完善對高層建筑電氣接地的保護。

（三）高層建筑電梯的電氣配電設計

1、運用電梯的專用回路供電：作為高層建筑中的重要運輸設備，我國對電梯的供配電要求非常高，通常情況下，要求電梯的電源必須由專用的回路進行供電，且不能和其他的導線在同一個電線觀眾進行敷設工作，使得各類電梯的負荷能夠實現有效分級，將重要的乘客電梯分為一級，一般的乘客電梯為二級，且每臺電梯的電源線都需要格力電器的裝設，并要求將其安裝在電梯機房中更加便于維修與操作的地方，而當普通的客梯變成二級以上負荷時，就需要通過不同的配電回路，來為電梯的電機提供有效的雙路電源，并規定消防用電設備必須使用專用的供電回路來進行電梯的配電工作[3]。

2、進行輔助設備與動力主電源的分路供電：在進行電梯的配電設計時，要求電梯的主電源開關不能對轎廂的照明與報警裝置一級粳稻的照明等產生影響，實現主電源與輔助設備電源的分路供電，并將上面所提到的供電電路進行單獨供電，避免主電源的斷電影響到輔助設備的使用與檢修，進行轎廂的照明配置時，可以從電梯的動力電源隔離電器中獲取供電。

（四）高層建筑電梯的電氣機房照明

1、電梯的井道照明設計：進行高層建筑電梯的電氣設計時，首先要考慮的就是電梯井道的照明工作，要求井道內必須設置永久性的電氣照明裝置，確保粳稻的照明度不低于50lx，且需要分別在井道的最低點與最高點0.5m之內各自設置一盞燈并設置相應的控制開關，同時要求其在機房與轎頂部分都要裝設2P+PE型的電源插座，并為其進行漏電保護設置。

2、電梯的前室照明設計：在電梯內部以及電梯的前室設置必要的應急照明，是確保電梯安全性與穩定性的重要保障，電梯電氣設計中的應急照明設計，應該嚴格控制其照明度，并為其進行連續供電活動。而對于電梯前室照明的有效控制，通常需要采用普通的翹板開關，來對電梯廳與應急照明設備進行有效的控制。

三、結束語

作為高層建筑中的一種重要交通工具，電梯與其他交通工具不同。電梯在運行過程中的安全性與舒適性，都是對電梯本身所提出的嚴格要求。為了使電梯的功能作用的得到更好的發揮，就要對電梯的電氣系統進行有效的設計與完善，依照高層建筑電梯的電氣系統的實際情況，來制定出更加標準的電氣設計規范，確保電梯的運行質量，對電梯內部的電氣設備進行更加合理的設計工作，從而進一步為人們的上下出行活動提供便捷。