电梯安全及能效标准现状及提升

电梯安全及能效标准现状及提升

陈建华

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州  310000

摘要：改革开放至今，从90年代到21世纪，中国的经济发生了天翻地覆的变化，随着经济的不断提升，大楼拔地而起，基础建设日益壮大，在这其中电梯已经成为经济发展中不可或缺的工具甚至成为档次的代表。在生活中工作中电梯给人们带来了便捷、企业的品味，但不得不说电梯还是机械，是机械就有问题。随着电梯使用率越来越高，发生的电梯事故也不断增加，使广大人民群众新闻媒体都对它相当关注。本文就我国目前的电梯行业标准以及我国各省市的电梯工作标准化现状进行分析讨论，以期能对我国的电梯安全标准制订提供可资借鉴的地方。

关键词：电梯安全；能效标准；不足和完善

中图分类号：TU857                    文献标识码：A

引言

随着经济的发展，能源需求量越来越高，能源紧缺成为制约各个领域发展的主要因素之一。根据建筑中运行的其它设备的能耗情况统计，电梯的能耗占整个建筑能耗的5%～15%，仅次于空调用电量，高于照明、供水等的用电量，电梯已成为高层建筑中的第二大耗能设备。使用适当的节能技术对电梯进行节能处理是电梯行业发展的必然趋势。另外，当前电梯事故的频发和电梯的“老龄化”严重，电梯安全以及能效标准也无法适应当前电梯安全技术的新发展。为提升电梯安全管理水平，需要对电梯安全及能效标准进行完善和改进。

1 电梯能耗分析

电梯的运行过程，实际上是不断与外界发生能量交换的过程。驱动主机吸收外界的电能后，带动电机转动转变为机械能，从而带动轿厢运行。其输送过程中系统势能发生了改变，而动能未变化。在能量转换并使电梯按预定速度运行的过程中，系统的总能量状态不断发生变化。电梯系统从外界获取电能后，由主机带动曳引轮产生曳引力，转换为机械能消耗掉，同时又以光、热等形式向外界释放能量。对于电梯的曳引系统，当电梯空载下行或重载上行时，电梯处于吸能状态，同时为了保持能量平衡达到节能目的，曳引轮转动做功，上行时对重的势能转化为轿厢的势能和系统动能；曳引轮反转做功，下行时轿厢势能转化为对重势能和系统动能。对于当前普遍采用的变频调速系统作为驱动系统，当电机处于电动状态时，外部电能输入并经整流、滤波逆变后，电机带动曳引轮产生曳引力，是驱动曳引系统做功的过程。当电梯空载上行或重载下行时，电机处于非做功的放电状态，为消耗掉这部分能量，传统做法是采用制动装置，靠变频器制动电阻发热消耗掉。

2 我国电梯地方标准现状

我们通过阅读国家标准、地方标准、行业标准可知其中专业的约束性相差还是很大的。地方标准主要是对电梯的维保进行制定，而国家标准和地方标准则更加注重电梯生产，安全部件检测等重要技术领域，而且由于地区的差别，内容既有不同又有重复的地方，具体分析如下：（1）各省市制定的电梯地方标准有重叠的地方，且重叠的内容的内容较多。比如，电梯的养护方面，北京、江苏、浙江、云南、四川等地区都有规定，地方规定出现了重复，但是国家标准和地方标准却没有相应的规定。只要我们将国家标准及地方标准好好地统一，好好地结合，那就可以减少在制定地方标准上的精力，另一方面也更利于全国标准的统一执行，减少了企业统一执行标准的成本。（2）地区间标准差异较大。引起这种差异，主要还是由于地区间发展差异。地区的经济发展情况、政府部门对特种设备安全监管的重视和严格要求程度不同，研发能力的不同等都会导致制定的标准不同。可以建议在发达省市制定的地方标准可以逐渐推广到其他地区，或者干脆逐渐统一为国家或行业标准，不断推进全国电梯标准的制定。

3 我国电梯安全及能效标准化的提升

3.1 群控调度

为了提高建筑物内多台电梯的运行效率，降低能耗，减少乘客的候梯时间，需要采用将多台电梯进行集中统一控制的群控策略。群控电梯共用厅外召唤信号，并根据厅外召唤信号的数量和电梯每次负荷情况自动合理地调配各台电梯，使其处于最佳的运行服务状态。群控系统首先要确定一个评价指标函数，或者叫群控调度原则，同时考虑乘客心理因素和召唤的实时情况变化，将各种因素吸收到控制系统（专家知识库）中。模糊理论综合评价方法已日趋成熟。高性能的调度算法是实现电梯最优群控的关键所在。目前主流的优化算法有遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、神经网络算法等，其通过不同的路径、方法极小化指标函数，来实现群控电梯调度目标。

3.2 运用远程智能化监测仪器来保障电梯机电系统安全运行

电梯系统值守工作人员对于智能化的电梯机电远程监管控制仪器应当进行正确的操作使用，从而做到全面排查电梯机电装置的现有安全故障缺陷。远程监控的智能化装置可以通过直观显示的方式来提醒机电系统值守人员，确保系统值守人员对于目前现存的机电安全风险因素予以必要的整改处理。电梯机电装置连接的远程控制器可以给出实时的警报提示音，避免电梯安全运行的风险因素受到忽视。因此，相比于电梯机电系统的人工值守管理模式而言，运用远程监控平台作为支撑的电梯机电运行管理技术方法更加具有可行性以及合理性。物业管理人员可以做到全面准确监测电梯机电设备的现有运行使用状况，有益于管理人员及时查找电梯机电装置中的异常故障。电梯值守工作人员应当实时观察电梯远程监控的自动显示画面数据与信息，避免忽视关键性的远程控制系统报警提示信息。

3.3 优先采用变频调速驱动方式可实现节能

变频调速的原理是将交流电通过整流二极管变换为直流电，然后再通过逆变电路将直流电变为交流电，此时的交流电频率、幅度是可控制调整的。通过调整交流电的频率和幅度，从而实现了对电机无级调速的控制，减小了电机的转差率并降低了转差功率损失，且使电机启动电流降低，电机的能耗也远小于其他调速方式的能耗。目前电梯上普遍使用的永磁同步电机采用的就是变频调速，可以使电梯在负载下行或空载上行时进入发电状态，当电梯装有能量回馈装置后，能够使能量再生利用，降低电梯的总能耗，也是一种先进节能的调速驱动方式。类比如下：当无能量回馈装置时，电机发电产生的能量只有通过制动电阻消耗掉；当与能量回馈装置配套使用时，可回收发电状态的能量。

3.4 选择适宜的额定运行速度

电梯功率是单位时间内做功的大小或能量转换的大小。在电梯设计时，如果选用过高的额定速度，虽然提高了电梯的运行效率，但是加大了电梯的功率，造成电梯消耗的电能过多。在速度和功率两个参数之间进行取值平衡，选择适宜的额定运行速度可以达到节能效果。

4 结束语

虽然我国已经有了很多电梯行业相关标准，但依然有一部分的不足和缺失，我们需要重视这些不足和缺失，积极查漏补缺，完善相关标准和条例，加强对电梯安全能效标准的制定与完善，让我国未来电梯行业的发展变得更加环保、更加安全。

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