電梯防雷裝置檢測技術探討

王佩

【摘要】為了保障電梯在雷雨季節的使用安全，應加強對電梯防雷裝置的檢測。本文通過研究電梯的組成結構，分析電梯遭受雷擊的原因和途徑，從接閃器、引下線、接地裝置、等電位連接裝置、雷擊電磁脈沖屏蔽裝置、電涌保護器等方面提出專門針對電梯防雷裝置的檢測技術要求和程序，并提出相應的檢測作業要求。

【關鍵詞】電梯;防雷裝置;檢測

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.012

Discussion on Detection Technology of Elevator Lightning Protection Device

WANG Pei

（Chenzhou Meteorological Bureau，Hunan Province，Chenzhou 423000，China）

Abstract：In order to ensure the use safety of elevator in thunderstorm season，the detection of elevator lightning protection device should be strengthened By studying the composition and structure of elevator and analyzing the causes and ways of elevator suffering from lightning disaster，this paper puts forward the detection technical requirements and methods for elevator lightning protection device from the aspects of lightning arrester，downlead，grounding device，equipotential connection device，lightning electromagnetic pulse shielding device and surge protector，and puts forward the corresponding detection operation requirements.

Key words：elevator;lightning protection device;testing

隨著城鎮化進程加快，電梯已經成為人們生活中不可缺少的垂直運輸設備，但是缺少防雷裝置的電梯將存在巨大的安全隱患。一旦防雷裝置年久失修或出現異常狀況，電梯在雷雨季節很容易遭受雷擊。如果電梯發生雷災事故，輕則電梯部件損毀造成電梯停用，重則會引起電梯墜毀造成人員傷亡。因此，電梯防雷裝置檢測對電梯安全至關重要。及時有效地做好電梯防雷裝置檢測，可以幫助電梯消除潛在的安全隱患，確保雷雨季節時電梯的運行安全。目前國家標準和行業標準中沒有針對電梯防雷裝置檢測的規范。為此，本文作者在GB/T 21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》和GB 50057—2010《建筑物防雷設計規范》的基礎上結合工作經驗，提出針對電梯防雷裝置檢測的技術要求和方法。

1電梯的結構分析

電梯的主要組成部件有：轎廂、門、導軌、緩沖器、限速器、隨行電纜、對重裝置、曳引機、曳引機鋼絲繩、控制柜等。一臺電梯的正常運行需要由多個系統共同控制，其中安全保護系統是由速度限制器、緩沖器、安全鉗等組成，該系統可以保證電梯安全使用，防止危害乘梯人人身安全的事故發生。

2電梯的防雷裝置分析

電梯的防雷裝置分為外部防雷裝置和內部防雷裝置。外部防雷裝置包括機房天面的接閃帶、機房引下線、所處建筑物的接地裝置;內部防雷裝置包括機房雷擊電磁脈沖屏蔽裝置、等電位連接裝置、電涌保護器（SPD）裝置。外部防雷裝置保護電梯不遭受直擊雷的損壞;內部防雷裝置保護電梯減少遭受雷電波侵入、雷擊電磁脈沖輻射、雷電感應等形式的雷電災害。

3電梯遭受雷擊的原因和途徑

電梯的控制系統和動力系統相當于電梯的大腦和心臟。這兩個重要的系統都安裝在電梯機房中。一般情況下，電梯機房位于建筑物的頂部。而建筑物頂部是該建筑物接閃裝置安裝的地方，接閃器顧名思義就是引雷器。因此，建筑物的頂部往往是雷電重災區。控制系統和動力系統中的電子元器件比較多，且屬于較敏感的微電子元件。當微電子元件周圍出現雷電閃擊或雷電感應時容易產生高電壓，從而造成微電子元件所在的系統損壞。微電子系統損壞會直接導致電梯無法運行，不僅影響電梯的使用，也會在電梯維修上耗費大量的資金。

電梯在雷雨季節受到雷災的主要途徑是雷電反擊、閃電感應、閃電電涌侵入。反擊是因為強大的雷電流在流過電梯井附近的引下線時，會使引下線與周邊的金屬物件形成很高的電位差，使設備被雷電擊穿;閃電感應是指閃電在釋放電量的時候，會在周圍的金屬導電物體上產生靜電感應和電磁感應，它可能會使電梯機房中未做等電位連接和無屏蔽措施的設備在某些部位上感應出很高的電動勢，造成設備中敏感的微電子器件被擊穿;閃電電涌侵入是指閃電電涌可能沿著電梯機房的電源線、信號線或其他管線侵入機房內，從而使與這些管線相連接的設備發生損壞。

4電梯防雷裝置檢測的要求和程序

4.1接閃器檢測要求

電梯所在建筑物的接閃器的布置應符合GB/T 21431—2015中表1的要求。電梯機房屋面應盡量避免樹立避雷針。接閃器的材料規格、結構、最小截面和安裝方式應符合GB 50057—2010中4.2.4、4.3.1、4.4.1 及5.2的規定。首次檢測時，應查看電梯所在建筑物的隱蔽工程記錄，檢測接閃器的材料、規格和尺寸是否符合GB 50057—2010中第5章規定。檢查電梯機房是否處于直擊雷保護范圍內，接閃器與其他金屬物、引下線的電氣連接，接閃帶的支撐卡的垂直拉力是否不小于49 N，接閃器上是否有其他電氣線路附著。

4.2引下線檢測要求

電梯所在建筑的專設引下線不應少于2根。第一類防雷建筑物，平均間距應不大于12 m;第二類防雷建筑物，平均間距應不大于18 m;第三類防雷建筑物，平均間距應不大于25 m。明敷引下線與電氣和電子線路敷設的最小距離，平行敷設時宜不小于1 m，交叉敷設時宜不小于0.3 m。首次檢測時，應檢查引下線隱蔽工程記錄。檢測專設引下線上端與接閃器之間、下端與接地裝置之間的電氣連接情況，過渡電阻值應不大于0.2 Q。檢查防接觸電壓措施應符合GB 50057—2010中4.5.6的規定。

4.3接地裝置檢測要求

電梯各系統與建筑物共用接地裝置時，電梯系統的接地電阻值要求應與所在建筑物的接地電阻值要求一致。建筑物接地裝置的接地電阻值無法滿足電梯系統接地電阻值要求時，可以增設人工接地裝置。首次檢測時，應查看隱蔽工程的跟蹤檢測記錄、接地裝置的形式、接地裝置所在的位置、接地體的埋設深度和間距、接地體的材質。使用接地電阻三極法來測量接地裝置的工頻接地電阻值，可通過換算得到接地裝置的沖擊電阻值。接地裝置電阻值的測量應盡量確保在同一位置進行，使用的測量方法和測量儀器應盡可能與之前的測量保持一致。

4.4等電位連接裝置檢測要求

從建筑物總配電箱供電給電梯的配電線路應采用TN-S系統，并在機房重復接地。安裝電梯設備的機房、輔助機房、底坑、井道頂部、井道外的防雷接地、交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地應采用共用接地系統。等電位連接導體的最小截面積應符合GB 50057—2010中表5.1.2中的要求。

電梯井道內宜利用建筑物柱內兩根不小于Φ16的主筋作為接地干線，但不應利用防直擊雷的引下線作為接地干線。若不能利用建筑物柱內主筋，則盡可能在遠離外側墻處通長敷設一條40×4的鍍鋅扁鋼作為接地干線。

轎廂導軌、平衡重（對重）導軌及電梯井道內其他金屬構件與等電位連接帶就近進行可靠的電氣連接，并上下兩端與接地干線進行可靠的電氣連接。同時應在電梯機房、輔助機房內距地0.2～0.3 m設置一圈等電位連接帶。機房內所有可導電部件，包括配電箱（框）、控制柜外露可導電部分、電梯驅動主機、減速箱、線槽等金屬構件均應與等電位連接帶進行可靠的電氣連接。轎廂、轎門、層門、呼梯（召喚）盒、張緊裝置、底坑檢修裝置等金屬構件應就近與軌道或接地干線進行可靠電氣連接。等電位連接的過渡電阻應不大于0.2Ω。

4.5雷擊電磁脈沖屏蔽裝置檢測要求

電梯機房墻面、屋頂的金屬物件、柱內主筋等大尺寸金屬物應相互做好等電位連接，并就近與接地裝置或總等電位排連接。具有金屬屏蔽層的電纜線應在線纜的頭部和尾部做等電位連接，并就近與接地裝置或總等電位排連接。屏蔽層的材料宜選用銅材或鋼材。選取屏蔽層材料時，材料的厚度宜選擇0.3～0.5 mm之間。首次檢測時，應檢查施工圖是否符合標準要求、屏蔽材料規格是否符合標準要求。使用鉗形表或等電位測試儀檢測電梯機房屏蔽網格、金屬槽架、金屬門窗、金屬電纜屏蔽層等與接地裝置或等電位連接排之間的電氣連接情況，過渡電阻應不大于0.2Ω。

4.6電涌保護器（SPD）檢測要求

電梯配電系統、控制系統應安裝電涌保護器進行防護。電涌保護器的安裝應滿足GB/T 21431—2015第5.8.1條的要求。所使用的電涌保護器應是經國家認可的檢測實驗室檢測的產品。SPD的安裝位置應在各防雷區的交界處，但當線路能承受預期的電涌時，SPD可安裝在被保護設備處。檢測時應做到檢查每一級安裝位置、清點數量、查看型號及主要參數，外殼是否平整、光亮，是否有燒灼及開裂或變形的情況，表面的標志及參數情況是否完整和清楚，如果狀態指示器指出失效應及時更換。

電源SPD要測試壓敏電壓、泄漏電流值、絕緣電阻值是否符合GB/T 21431—2015第5.8.5.1條規定、第5.8.5.2條規定、第5.8.5.3條規定，檢查U_c值、U_p值的分布是否符合GB/T 21431—2015表4的和第5.8.1.5條的規定，還應檢查安裝在電路上的SPD限壓型元件前端是否有脫離器。如SPD無內置脫離器，則檢查是否有過電流保護器，檢查安裝的過電流保護器是否符合GB/T 21431—2015第5.8.2.6條的規定。測量SPD接地線與接地裝置或等電位連接排之間的電氣連接情況，過渡電阻值應不大于0.2Ω。

4.7檢測作業要求

電梯防雷裝置的檢測宜在非雨天和土壤未凍結時進行。現場環境條件不符合檢測條件時應立即停止作業;雷雨、大風天氣下應停止檢測工作;高空作業時應做好高空保護措施，不得將檢測儀器等工具放置在高處。檢測儀器應符合國家計量法規的規定，并在檢定有效期內。儀器使用前應先自查儀器的基本情況。有效期內的儀器應定期做好自校工作。檢測儀器的接地線和其他導線應避開高、低壓供電線路。

現場檢測應嚴格遵守被檢單位的規章制度和電梯安全操作規程，在檢測開始前應向被檢單位進行安全交底工作。檢測電梯機房的防雷裝置時，檢測人員應戴好安全帽和絕緣手套，使用電筆測試金屬物件是否帶電，檢測期間應穿具有絕緣特性的鞋子。檢測單位應具有氣象主管部門頒發的雷電防護裝置檢測資質證書，參與檢測的人員應具有個人檢測資格證。

4.8檢測報告要求

電梯防雷裝置檢測項目中應包含完整的檢測原始記錄表。檢測原始記錄表應詳細記錄被檢測單位基本情況、檢測當天的天氣狀況、檢測中所使用儀器的情況、電梯所屬建筑物的防雷類別、電梯系統的防雷等級、被檢裝置和設備的檢測檢查數據。電梯防雷裝置檢測原始記錄表應保持書寫整潔、字跡清晰，涂改地方需注明原因并蓋公章。電梯防雷裝置檢測原始記錄表上應具有被檢單位人員簽字、檢測人員簽字。電梯防雷裝置檢測報告應由檢測單位統一編號，檢測員、校核員簽字后，經技術負責人簽發，應加蓋檢測單位印章。電梯防雷裝置檢測報告中的檢測事項應與檢測原始記錄表一致，檢測數據應與實際檢測數據保持一致。電梯防雷裝置檢測報告中應標注好檢測點位置和方位，便于日后溯源檢查。電梯防雷裝置檢測報告存檔應有紙質和計算機存檔兩種形式，存檔年限應按檔案管理規章執行。

4.9檢測程序

檢測前應對檢測中使用的儀器儀表進行檢查，確保儀器儀表在計量認證有效期內并且能正常使用。首次檢測應按接閃器、引下線、接地裝置、雷擊電磁脈沖屏蔽、等電位連接的全部檢測項目實施檢測。對電梯進行定期檢測時應查閱上次檢測的記錄，并現場勘查電梯的防雷裝置有無變化。現場檢測的順序宜先外部后內部，先檢測接閃器、引下線、接地裝置等，再檢測等電位連接、屏蔽層、SPD等，并將檢測數據填入電梯防雷裝置檢測原始記錄表中。對受檢電梯出具檢測報告和整改意見書，若有不合格的項目，可在整改后進行復檢，并出具復檢檢測報告。

5結語

提高電梯防雷裝置檢測技術，可以有效增強防雷裝置的作用，真實地體現電梯防雷裝置的現狀，從而更好地確保電梯在雷雨季節的安全運行。

【參考文獻】

[1]建筑物防雷設計規范：GB 50057—2010[S].

[2]劉興順.建筑物電子信息系統防雷技術設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[3]建筑物防雷裝置檢測技術規范：GB/T 21431—2015[S].