摘要:随着社会经济的发展,涌现出大量的高层建筑,作为高层建筑物内提供主要运输的电梯,也得到了迅猛的发展。随着人们安全意思的逐步加强,电梯的安全运行也成为社会所关注的重点。作为电梯的核心的控制系统,是最容易受到电磁干扰的部分,所以必须要对电梯采取措施以消除其受到的电磁干扰,确保电梯的安全运行。
关键词:电梯检验;电磁干扰;措施
随着我国社会经济的不断发展提升,城市人口密度不断增大,导致城市建设过程中涌现出大量的高层以及超高层建筑物,作为高层以及超高层建筑物内提供运输人或物的设备,电梯近些年来也获得了迅猛的发展与应用。实践过程中务必对电梯采取相关预防措施,以消除电梯可能受到的电磁干扰,努力确保电梯的运行安全稳定性。
电梯的控制系统往往是利用变频器等电子元器件,特别是高频开关器件设备的采用,上述这些电子设备装置在运转过程中,由于其运作的电压及电流的波形都会存在较短时间内的上升与下降现象,这就导致这些具有陡变沿的脉冲信号产生较强的电磁干扰信号。
1电梯控制系统中的电磁干扰分析
一般说来电磁干扰源分为两大类:自然干扰源与和人为干扰源。自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。他们既是地球电磁环境的基本要素组成部分,同时又是对无线电通讯和空间技术造成干扰的干扰源。自然噪声会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生干扰,也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。人为干扰源是有机电或其他人工装置产生电磁能量干扰,其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置,如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备,称为有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射,如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等,因此这部分又成为无意发射干扰源。当前电梯控制系统的干扰源一般都为人为干扰源。综合电梯的各方面,归纳起来一般有以下4种情况的电磁干扰:
1.1工频谐波干扰
变频器的主要功能为,将工频电流通过整流电路转换成为直流电流,然后再通过逆变电路,将已经整流后的直流电逆变成为电压与频率均可变的交流电。实践中,由于变频器中大量采用了智能模块以及三极管等电子电力元器件,而变频器是以断续式的脉冲方式从电网中吸收连续的正统波能量。此类脉冲电流在电网阻抗上形成了脉动的压降叠加在工频电压上,这将造成电网电压出现畸变。
1.2由泄漏电流产生的电磁干扰
由于变频器输出动力线分布电容以及大地分布电容的存在,导致对地面的泄漏电流能够沿着接地线进入到变频器以及位于外部的设备之中。对地泄漏电流的进入会干扰到剩余电流继电器以及断路器的正常工作。泄漏电流的通过很容易导致变频器出现跳闸现象。
1.3射频性质的电磁干扰
变频器的输出部分通过高速晶体管开关来产生一系列宽度不同和极性一定的PWM矩形电压波,此类矩形电压波具有陡峭边沿的脉冲信号,这将会产生较强的电磁干扰。
1.4浪涌干扰
在电梯系统运转过程中,当有雷电或者感应电进入到电梯运作系统中,或者与电梯所共用的电源系统其他大型用力设备的接通与断开瞬间,这些瞬间都将可能在电梯的电源系统中产生浪涌干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该类型的干扰是一种能量巨大的干扰,当产生如此高能量的浪涌干扰时,将会对电梯的控制系统带来极为强大的威胁,严重时,会使得电梯的控制系统出现非正常的错误,甚至会引发比较严重的电梯安全事故。
2电磁干扰的抑制措施
实践过程中预防与抑制电磁干扰的措施主要有三种:一是屏蔽、二是滤波、三是接地。按照抑制电磁干扰工作的不同类型,可以将预防电磁干扰的措施总结为以下三方面:
2.1做接地防护
该种类型接地主要包含安全地、直流地以及防雷地。其中安全地的作用是抑制泄漏电流的干扰。而直流地的主要作用是用于抑制电磁噪声的干扰,直流地是对于电梯控制系统的中的控制部件,PC或PLC系统的接地,相当于是为各处理部件而建立起的等电位点,实践中往往也被称为逻辑地或信号地,其根本目的是为了消除或掏耦合性的干扰。而PE线则是在电气设备发生搭壳或者绝缘损坏等故障时,能够提供一个阻抗比较小的故障回路,若是要切断故障电源还必须依赖于自动切断装置。
2.2设置滤波器与电抗器
主要是抑制高次谐波的干扰,在靠近变频器的输入端以及输出端均安装滤波器,;输出滤波器能够较大幅度的减少变频器所产生的高次谐波电压;而输入滤波器则可以最大限度的减少电源所产生的高次谐波电压。在输入滤波器与电源之间安装输入交流电抗器设备,通过安装该设备能实现电源电压突变的限制,以及操作过电压而引发的电流冲击,进而抑制变频器中输入电网的谐波电流。在电动机与输出滤波器之间安装输出交流电抗器,可以实现抑制变频器输出的谐波电流。实践过程中,往往单纯采用屏蔽是不能提供完整的电磁干扰与防护的,因为设备或系统上的电缆是比较有效的干扰接收与发射天线。可以解决的唯一措施便是加滤波器,从而切断电磁干扰沿信号线以及电源线传播的基本路径,这种方法与屏蔽共同构成较为完美的电磁干扰防护,该项技术无论是用于抵制干扰源、消除耦合,抑或是用于提升接收电路的抵抗能力,都能取得比较理想的成效。
2.3处理好各类连接导线
主要是抑制电磁噪声干扰。电机的动力线缆要单独放入金属管内,且金属管通过金属机架实现接地,进而起到屏蔽干扰的实际作用。实践过程要尽量使得动力线要尽可能短,一般情况下不要超过五十米,对于大功率的电梯而言也不应超过一百米。在采用四芯电缆的动力线时,其地线的两端分别接变频器的PE端以及电动机的接地端。电梯系统的信号线,需要采用带屏蔽层的双绞线,然后各路信号分别各自绞合,其绞合节距也不应大于十五厘米,且信号线的长度不得大于二十米,并且需要根据实际需要尽可能的缩短。
结语
随着我国经济的迅猛发展,城镇化的进程不断推进,当前城市人口密度越来越大,城市新建的建筑物楼层越来越高,电梯作为高层建筑中运送人与物的重要设施,其稳定安全的运转是确保人们正常生产生活的基本条件,实践中电梯存在着诸多安全方面的问题以及受到电磁干扰,这些都对电梯的安全运转带来了严重的威胁,使用电梯过程中,电磁的干扰对电梯运行的安全性与稳定性有比较严重的影响。相关从业人员应当足够重视电磁干扰的预防措施研究,本文基于此,对电梯在运转过程中可能受到的电磁干扰进行了简要的探究,探讨了针对相关的电磁干扰的实际预防措施,并对提出来的预防措施进行了相关验证,旨在能为实践生产过程中电梯的检验工作提供一些理论依据。
参考文献
[1]韦如湘.电梯变频器的电磁兼容性与电磁干扰[J].电梯工业,2007(4):27-29.
[2]杜珂,贾书涛.浅谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施[J].技术与市场,2014(06):234.
[3]王嘉彦.电梯抗辐射干扰的研究[J].科技创新导报,2013(5):9-9.
论文作者:殷德炳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/12
标签:电梯论文; 干扰论文; 电磁干扰论文; 变频器论文; 电流论文; 滤波器论文; 电压论文; 《基层建设》2017年第27期论文;