民用建筑中電梯電氣工程的電磁干擾及處理

1、民用建筑中電梯電氣工程的電磁干擾及處理    【關(guān)鍵詞】電梯電氣工程；電磁兼容；電磁干擾      【中圖分類號】 TU976              【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A                【文章編號】 1008-1151(2

2、005)12-0018-02      【收稿日期】2005-07-30【作者簡介】錢滿發(fā)（1969- ），男，安徽全椒人，北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院研究生，研究方向：項(xiàng)目管理。       一、關(guān)于民用建筑中的電磁兼容       電磁兼容（elec-tromagnetic compatibilityEMC），俗稱抗電磁干擾，是指電氣設(shè)備或系統(tǒng)在其所處電磁環(huán)境中滿意地發(fā)揮功能，并對環(huán)境中其它設(shè)備或系統(tǒng)不產(chǎn)生不允許的干擾。電磁干

3、擾（elec-tromag?鄄netic interferenceEMI）是指電磁引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降?，F(xiàn)代民用建筑房屋常用設(shè)備設(shè)施主要是由房屋建筑衛(wèi)生設(shè)備、房屋建筑電氣工程設(shè)備和智能化技術(shù)設(shè)備三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。而這三個(gè)系統(tǒng)都與電氣系統(tǒng)（強(qiáng)電、弱電、信息、綜合部線等等）都存在電磁兼容問題?，F(xiàn)代建筑工程在選址階段僅按傳統(tǒng)要求考慮交通、供水、供電條件及防火間距已不夠了，還必須考慮電磁防護(hù)間距，以滿足電磁兼容要求。同時(shí)還應(yīng)考慮本工程內(nèi)部干擾源對環(huán)境的影響，以及工程內(nèi)部電子電氣設(shè)備間、強(qiáng)電與弱電及控制線路間保持必要的防護(hù)間距。若條件所限無法滿足應(yīng)有間距，則應(yīng)采用其他防范與抑制措施。本文著重

4、介紹電梯及其附屬設(shè)備視頻監(jiān)控在工程中的電磁干擾及處理。二、建筑設(shè)備工程中的電磁干擾可以概括分成三類：       （一）源干擾：源信號中已經(jīng)包含干擾，來源包括雷電（包括核爆等強(qiáng)電磁脈沖）、靜電及所有電氣的動(dòng)作（包括正常及非正常的）過程。      （二）終端干擾：終端設(shè)備，包括設(shè)備電源產(chǎn)生的干擾，它能對輸入的無干擾信號加入新的干擾。      （三）傳輸干擾：傳輸過程中通過傳輸線纜引入的干擾，主要是電磁波干擾，包括地電位干擾類。 

5、60;    源干擾和終端干擾，盡管工程中也常遇到，但都屬于設(shè)備本身問題，不屬于工程抗干擾范疇。本文著重介紹的只是第三類以電梯工程和視頻傳輸工程為例介紹建筑設(shè)備工程中的電磁干擾，尤其是在閉路監(jiān)控工程中，電梯監(jiān)控視頻干擾問題，一直是最常見、最難對付、也是最受關(guān)注的問題之一。三、電梯設(shè)備工程中的電磁干擾及對策（一）電梯設(shè)備電磁干擾簡介由于引入了微機(jī)、變頻等數(shù)字電路，電梯的電氣控制部分對外界抗干擾能力的要求比繼電器控制高得多?，F(xiàn)在電梯的電氣控制部分對外界抗干擾能力對電梯的可靠性有直接的影響。電磁干擾帶來的危害主要表現(xiàn)為：1.故障頻繁，故障率偏高，且無規(guī)律?？刂乒裎C(jī)電子

6、板或轎廂等通訊電子板由于受到干擾造成微機(jī)瞬間死機(jī)而使電梯急停，當(dāng)微機(jī)檢測系統(tǒng)認(rèn)為故障級別高時(shí)一般會采取自保護(hù)措施而鎖機(jī)，此時(shí)電梯不能自行恢復(fù)運(yùn)行。2.當(dāng)選轉(zhuǎn)編碼器的信號線受到干擾時(shí)，會使平層精度不穩(wěn)定，出現(xiàn)垂直振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)滑梯。電梯電氣系統(tǒng)抗干擾能力還包括以下幾個(gè)方面：轎廂（頂）和通訊信號的抗干擾能力；微機(jī)電子板和通訊信號電子板之間的通訊線的抗干擾能力；微機(jī)電子板和通訊信號電源線的抗干擾能力；檢測電梯位置和速度用的旋轉(zhuǎn)編碼器及其敷線的抗干擾能力。要提高電梯的抗干擾能力，主要從兩方面入手，一方面是器件的抗干擾能力，如微機(jī)電子板、旋轉(zhuǎn)編碼器等（主要靠在設(shè)計(jì)、制造過程中解決，本文不作重點(diǎn)論述）

7、；另一方面是通訊線路和電源線的抗干擾能力，這方面可以在工程中通過安裝、調(diào)試、使用及維護(hù)過程加以解決。（二）電梯設(shè)備在工程中布線方式的抗干擾措施1.控制柜內(nèi)部的電源和通訊線的走線的距離要盡可能的短，且不應(yīng)和高壓高頻回路動(dòng)力線一起敷設(shè)。柜內(nèi)的通訊線應(yīng)使用雙絞線或屏蔽線，進(jìn)入微機(jī)板的進(jìn)線處可適當(dāng)加設(shè)磁力線套以吸收高頻雜波。2.雖然一般情況下旋轉(zhuǎn)編碼器的信號線都有屏蔽網(wǎng)，但由于其信號線的敷設(shè)離電機(jī)動(dòng)力線很近，變頻器發(fā)出的高次諧波通過電機(jī)動(dòng)力線對旋轉(zhuǎn)編碼器的信號線產(chǎn)生的干擾是非常厲害的，實(shí)踐證明旋轉(zhuǎn)編碼器的信號線只有屏蔽網(wǎng)是不夠的，其信號線還應(yīng)敷設(shè)在金屬軟管或金屬線管中，且這些金屬管接地應(yīng)良好，只有這樣

8、抗干擾才是有效的。3.隨行電纜電源線和通訊線的排布應(yīng)遵循以下規(guī)則：（1）只有一條隨行電纜時(shí)，轎廂側(cè)（轎頂或轎內(nèi)）通訊板的電源線，及通訊線必須放置在遠(yuǎn)離高壓高頻線路。（2）有多條隨行電纜時(shí)，轎廂側(cè)通訊板的電源線，及通訊線和高壓高頻線路應(yīng)分開敷設(shè)。4.正確接地是是抗電磁干擾既經(jīng)濟(jì)又可靠的方法。有時(shí)變頻器會不顯示任何故障突然自動(dòng)停止運(yùn)行，重新啟動(dòng)后繼續(xù)運(yùn)行，往往是由于系統(tǒng)接地不正確引起的。在施工時(shí)要做到正確接地，在日常維護(hù)中還要經(jīng)常檢查所有接地點(diǎn)，防止脫落或松動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。四、電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的抗干擾處理      （一）電梯視頻干擾產(chǎn)生原理簡介電梯

9、井內(nèi)通常布置了動(dòng)力、照明、風(fēng)扇、控制、通訊等線纜，各種電纜都會產(chǎn)生電磁輻射。同軸電纜會“接收”這些干擾。更重要的是這些隨行電纜都是與視頻電纜并行，且近距離捆扎在一起。這就形成了接近“最佳最有效的”干擾耦合關(guān)系。在一般工程中可以采用穿金屬線管或金屬線槽的屏蔽干擾辦法，但在電梯隨動(dòng)的環(huán)境中，這種方法無能為力。      （二）電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)布線方式的抗干擾措施      1.考慮到只有一半電纜是隨行運(yùn)動(dòng)的，另一半只是固定延伸連接，不運(yùn)動(dòng)，我們把這部分叫做“不動(dòng)電纜”；這就提供了一種可能：那一半隨行

10、運(yùn)動(dòng)電纜只能與其他隨行電纜一起捆綁走線；而另一半不動(dòng)電纜可以選擇遠(yuǎn)離隨行電纜單獨(dú)走線的方法，在電梯井內(nèi)把視頻線緊貼井璧垂直走線，并把這部分電纜穿金屬線管或金屬線槽，以屏蔽干擾對這部分電纜的影響，比較有效。2.隨行運(yùn)動(dòng)部分的視頻電纜與其他隨行電纜捆扎時(shí)，應(yīng)充分了解其他隨行電纜的結(jié)構(gòu)和分布情況，捆扎時(shí)視頻電纜應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電流大、頻率高的電纜，靠近電流小頻率低的電纜捆扎；這里，哪怕有1厘米的選擇可能也要爭取，因?yàn)楦蓴_影響大小至少與距離平方成反比；3.攝像機(jī)金屬外殼、NC頭的外殼、同軸電纜的外導(dǎo)體等視頻信號的“地”，和電梯轎廂、導(dǎo)軌等要絕緣，這在安裝攝像機(jī)時(shí)要特別注意。4.攝像機(jī)供電應(yīng)優(yōu)選集中直流供電方

11、式，其次是選擇轎廂照明電，不能用動(dòng)力電。5.從電梯井出口到控制中心的視頻電纜，應(yīng)走金屬管或走金屬線槽，以屏蔽沿途環(huán)境干擾對這部分電纜的影響，并注意這部分屏蔽與電梯井內(nèi)的屏蔽，應(yīng)做好電氣連接。五、電磁抗抗干擾處理實(shí)例（一）電梯工程的抗干擾處理實(shí)例一臺電梯在下午5：007：00期間發(fā)生“急?！?，電梯就近平層后不開門繼續(xù)運(yùn)行，有時(shí)樓層顯示亂號，電梯往返端站后恢復(fù)正常。      1.可能引起故障的原因分析      （1）主電源電壓不穩(wěn)定；     

12、（2）旋轉(zhuǎn)編碼器工作不穩(wěn)定；      （3）感應(yīng)器動(dòng)作不靈敏；      （4）上、下強(qiáng)緩開關(guān)動(dòng)作不正常；      （5）通訊信號受干擾。       2.處理方法      （1）檢查主電源接線端子無松動(dòng)，在發(fā)生故障時(shí)間段檢查電壓：電壓正常，波動(dòng)在允許范圍內(nèi)；      （2）更換旋

13、轉(zhuǎn)編碼器和感應(yīng)器；      （3）更換強(qiáng)緩開關(guān)，并調(diào)整確保安裝位置正確和接線良好；      （4）考慮隨行電纜發(fā)生出現(xiàn)斷芯，給感應(yīng)器和強(qiáng)緩開關(guān)均并接備線；      （5）懷疑地線未接形成信號干擾，檢查各層外呼、顯示板、轎廂接地線，均正常，但發(fā)現(xiàn)主機(jī)接地線在控制柜端接線不實(shí)，堅(jiān)固該處接地線。      以上可能引起故障的因素均排除后，故障時(shí)仍有發(fā)生。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)該接地線較細(xì)，更換該接地線后故障

14、徹底消失，電梯恢復(fù)正常運(yùn)行。另一臺電梯在新接維保時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)噪聲大、電機(jī)熱，電梯經(jīng)常發(fā)生“急?！焙蟛荒軉?dòng)，故障發(fā)生時(shí)間無規(guī)律，電梯?？课恢貌淮_定。拉閘再合閘，電梯重新啟動(dòng)尋址后照常運(yùn)行。      檢查發(fā)現(xiàn)：該電梯系變頻調(diào)壓調(diào)速電梯，檢查發(fā)現(xiàn)該電梯主機(jī)未接地線，旋轉(zhuǎn)編碼器的信號線的屏蔽網(wǎng)與接地線連接不實(shí)。處理辦法：將主機(jī)接上地線、給旋轉(zhuǎn)編碼器的信號線套上金屬軟管且使之接地應(yīng)良好，同時(shí)將旋轉(zhuǎn)編碼器的屏蔽網(wǎng)與接地線接實(shí)。處理后電機(jī)噪聲明顯減小、電機(jī)溫度有所降低，故障消失。      以上兩例均因電梯

15、工程施工缺陷造成的電磁干擾，如果認(rèn)識不足或得不到正確認(rèn)識，一旦發(fā)生解決起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響設(shè)備的正常運(yùn)行和服務(wù)質(zhì)量。從表面上看，事例的處理方法只是改善了電動(dòng)機(jī)的接地、或又對旋轉(zhuǎn)編碼器的有效屏蔽，而實(shí)質(zhì)上是遵循電磁兼容原理（噪聲發(fā)送量*耦合因素<噪聲敏感度）才取得的效果。（二）視頻監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾處理實(shí)例      某小區(qū)有17臺電梯，均安裝電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中一樓的兩部電梯內(nèi)的視頻監(jiān)控?cái)z像頭（N）因干擾信號的侵入，造成串模噪聲，結(jié)果使得監(jiān)控畫面不清楚并伴隨黑屏。原視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝廠家采取各種補(bǔ)救措施也沒有真正解決，后來工程技術(shù)人員繼續(xù)探索，并借鑒兄弟物業(yè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，用高頻鐵氧體磁芯繞制漆包線，制成高頻電感線圈（L1、L2），分別串接在視頻信號（R）的輸入端和輸出端。結(jié)果上述故障現(xiàn)象不在出現(xiàn)，問