現(xiàn)代電梯引用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制以后,電梯接地是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。它涉及多種接地系統(tǒng)——直流“地”、安全保護(hù)“地”、交流要作“地”及防雷保護(hù)“地”。諸“地”的設(shè)置原則以及它們之間的關(guān)系,是電梯電氣設(shè)計(jì)人員與從事電梯安裝改造工程技術(shù)人員所共同關(guān)注的問(wèn)題。筆者就電梯安裝工程的實(shí)際做法粗淺地談一點(diǎn)體會(huì)。
1 直流“地”
直流“地”是針對(duì)電梯計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)而言。我國(guó)當(dāng)今投放市場(chǎng)的電梯產(chǎn)品其控制系統(tǒng)廣泛采用可編程序控制器plc或微機(jī)型計(jì)算機(jī)(有單片機(jī)、多微機(jī)、智能群組)。無(wú)論采用哪種控制方式,其控制中心cpu均以相當(dāng)高的速度在運(yùn)行著。其運(yùn)行頻率高達(dá)1~7mhz。在這如此高的頻率之后,計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的連接電纜,就像天線一樣,即可以接收外部的射頻干擾信號(hào),也能向外輻射射頻干擾信號(hào),引起計(jì)算機(jī)場(chǎng)地內(nèi)電磁干擾。另外,由于電梯控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行電壓底,通常為5-24v,故要求計(jì)算機(jī)場(chǎng)地內(nèi)數(shù)據(jù)處理裝置各單元之間電壓差變化極小。為此需設(shè)置一個(gè)能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行頻率之下達(dá)到高質(zhì)量、低阻抗性、穩(wěn)定電位的接地系統(tǒng)——直流“地”系統(tǒng)。
直流“地”系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定計(jì)算機(jī)各處理裝置信號(hào)電位,專供信號(hào)返回的獨(dú)立接線系統(tǒng)。它可以與大地相連,但不允許有正常工作電流流過(guò)。如與大地?zé)o導(dǎo)體連接,而以懸浮的地作系統(tǒng)的參考單位,此稱浮地系統(tǒng)。直流“地”的構(gòu)成原理是基于電路性去耦以達(dá)到等電位,從而消除或抑制各單元信號(hào)回路流過(guò)共用回路產(chǎn)生的公共阻抗耦合性干擾,避免各接線形成磁場(chǎng)敏感環(huán)。常用直流“地”接線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩種:星形狀與網(wǎng)絡(luò)狀。星形狀系統(tǒng)要求各接地線根據(jù)信號(hào)流向一點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn)),網(wǎng)絡(luò)狀系統(tǒng)是星形狀系統(tǒng)的延伸,是從一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)變成一個(gè)等電位的基準(zhǔn)面。電梯設(shè)備根據(jù)自身特殊的結(jié)構(gòu)層次性質(zhì)其計(jì)算機(jī)直流“地”系統(tǒng)常設(shè)置成星形狀。星形狀系統(tǒng)在建筑電氣領(lǐng)域也稱單點(diǎn)接地,此系統(tǒng)在10khz-3mhz中應(yīng)用較好,這已能滿足一般電梯微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的需要。
電梯計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流“地”實(shí)際上為計(jì)算機(jī)各處理裝置工作而建立的標(biāo)準(zhǔn)等電位點(diǎn)或面,這種接地型式通常也稱信號(hào)接地或邏輯接地,它們實(shí)際上是高頻接地,即考慮通過(guò)高頻信號(hào)的接地。直流“地”并不一定完全要求是零電位點(diǎn)或面,在不考慮強(qiáng)電故障、雷電壓影響及靜電荷泄放的問(wèn)題上,采用浮置“地”接線結(jié)構(gòu)變是允許的,但此時(shí)直流“地”系統(tǒng)對(duì)大地電阻應(yīng)大于1mω以上。
2 安全保護(hù)“地”
我國(guó)電梯制造安裝規(guī)范特別強(qiáng)調(diào)安全保護(hù)接地的重要性。安全保護(hù)接地的實(shí)質(zhì)就是將設(shè)備各部件的所有可導(dǎo)金屬外殼通過(guò)電氣接線的方式將其強(qiáng)制性接地,從而避免對(duì)設(shè)備金屬可導(dǎo)電外殼可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)電壓為設(shè)備及人身安全所構(gòu)成的威脅。gb10063-93《電梯安裝驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定:接地線的顏色為黃綠雙色絕緣電線。除36v以下安全電壓外的電氣設(shè)備金屬罩殼應(yīng)設(shè)有易于識(shí)別的接地端,且應(yīng)有良好的接地,接地線應(yīng)分別直接接至接線柱上,不得互相串接后再接地。規(guī)范中突出強(qiáng)調(diào)接地線接至主接線柱的直接性,而不得串接,即意在降低總的接地電阻值,以保證電梯各電氣用電設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí),設(shè)備金屬外殼不致產(chǎn)生過(guò)高的接觸電壓,并且能在整定的電小時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的故障電流使保護(hù)裝置可靠動(dòng)作(如熔斷相線上的熔斷器等)。
對(duì)電梯設(shè)備來(lái)說(shuō),保護(hù)接地線同工作零線是分開(kāi)的,所以電梯的低壓配電系統(tǒng)屬tn-s系統(tǒng),對(duì)一般垂直曳引式電梯,若電梯機(jī)房至樓房底層低壓配電室這段距離未給出專用接地線,只給出三相四線制,即接地線同電源中性線分用,稱pen線,而入機(jī)房又各自分開(kāi),則電梯的低壓配電系統(tǒng)屬tn-c-s系統(tǒng),采用tn-c-s系統(tǒng)時(shí),自低壓配電室至機(jī)房的工作零線必須滿足一定的線徑要求,對(duì)單臺(tái)電梯須≥6平方毫米,以免工作零線斷線,設(shè)備外殼呈現(xiàn)相電壓而引起危險(xiǎn)。為做到安全保護(hù)接地的可靠性,電梯施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)各部件作重復(fù)接地(設(shè)備外殼同時(shí)與接地干線和樓宇結(jié)構(gòu)鋼筋相連接),并應(yīng)時(shí)一步貫徹國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)中的等電位聯(lián)結(jié)思想,使得安全保護(hù)接地的可靠性進(jìn)一步提高。
3 交流工作“地”
交流工作“地”即供電系統(tǒng)中的工作接地。電梯配電系統(tǒng)中的電源中性線在整個(gè)樓宇的代壓配電室處是直接接同大地作了良好的接地處理措施的。電源中性點(diǎn)的直接接地,能在運(yùn)行中維持三相電網(wǎng)系統(tǒng)中相線對(duì)地電壓不變,三相四線配電系統(tǒng)既能供給三相動(dòng)力負(fù)載,又能供給單相照明負(fù)載,這是非常適合于電梯設(shè)備負(fù)荷性質(zhì)的。交流工作“地”要求及處理方法按常規(guī)處理。
4 防雷保護(hù)“地”
防雷保護(hù)工作本屬于建筑電氣設(shè)計(jì)與安裝方面的內(nèi)容。建筑物防雷保護(hù)“地”系統(tǒng)作用在于引泄雷電能量。從而保護(hù)建筑物有設(shè)備安全。隨著建筑科技的進(jìn)一步發(fā)展,防雷思想與防雷體系的進(jìn)一步防雷學(xué)派以多個(gè)系統(tǒng)層次角度出發(fā),將建筑物的整個(gè)防雷措施或多或少與電梯占據(jù)建筑物的特殊位置聯(lián)系起來(lái)。如國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)iec1024-1:1990在1.1.18條就明確提到電梯導(dǎo)軌可以構(gòu)成雷電流通路的金屬裝置。電梯設(shè)備的安全保護(hù)接地采用等電位聯(lián)接措施之后,對(duì)建筑物防雷及耐雷擊的能力均會(huì)有不則程度的提高。對(duì)裸露在建筑物外側(cè)的觀光電梯必須具備相應(yīng)的防雷措施,以使和諧統(tǒng)一于建筑物保護(hù)范圍之內(nèi)。
直流工作“地”、安全保護(hù)“地”、交流工作“地”、防雷保護(hù)“地”是電梯接地系統(tǒng)的各個(gè)功能層次的劃分類別,電梯工程技術(shù)人員在安裝配接線過(guò)程中需認(rèn)真對(duì)待,諸“地”之間的關(guān)系及處理措施應(yīng)接有關(guān)電磁理論及建筑電氣規(guī)范。一般從各電梯廠家出廠的電梯控制屏下端的專用接地母線排上,從接線的先后次序、顏色、線徑大小即可區(qū)別出諸“地”的名稱。以一臺(tái)市占有率較高的奧的期toec40電梯來(lái)說(shuō),在控制屏右方方設(shè)置的hl接線排上,最上端即為計(jì)算機(jī)直流“地”,下為安全保護(hù)“地”,最下端可定義為防雷“地”。需注意是交流工作“地”不能接到此接線柱上,而應(yīng)接入控制屏電源進(jìn)線x0端,原因是避免電源錯(cuò)相x0端呈現(xiàn)火線而發(fā)生短路故障。電梯設(shè)備諸“地”之間的關(guān)系,功能劃分與實(shí)施方法,對(duì)電梯系統(tǒng)的搞干擾問(wèn)題、人身及設(shè)備的安全、建筑物防雷保護(hù)、防電磁脈沖侵襲均具有重要的作用,應(yīng)予以重視。