现代建筑电梯的电气设计

现代建筑电梯的电气设计

高鸿锵

广东省特种设备检测研究院中山检测院

摘要：电梯在现代人的工作、生活中起着举足轻重的作用，特别是在高层建筑中，人们的日常工作和生活都离不开它，因此，安全问题就显得格外突出。电梯是大楼的运输设备，它的设计、制造、施工、使用、维护等一系列过程中的质量问题，电梯的结构设计主要由机械和电子两部分组成，与之相比，电力技术的发展与更新非常迅速，尤其是在电梯的设计和动力控制上，出现了许多新的技术。

关键词：现代建筑；电梯；电气设计；

引言

电梯是现代高层建筑的重要组成部分，在住宅和公共建筑中，电梯作为一种交通工具，其运行的舒适度和安全性要求也日益提高，对其运行速度、负荷、稳定性提出了更高的要求。

1.电梯设计中电气系统设计

1.1电气系统设计电力负荷值的设计

在现代建筑电梯电气系统的设计要求和标准中，为了进一步提高电梯电气化设计的效率和应用安全性，在开发高层电梯电气系统设计时，电梯电气化系统的设计应按照相关的安全生产设计标准进行，同时，高层建筑电梯的设计应按照相关施工标准和电梯运行施工标准的进行，在电梯电气化设计中，明确规定了相应的电气部分负荷，电梯电气系统负荷的确定是科学合理的，对确保电梯运行过程中电气设计达到良好的应用性能起着巨大的作用。在电梯运行中，电气系统设计应按照国家制定的相关行业标准和安全生产规范进行，同时应符合消防规范的要求，在行业设备操作的国家安全标准和规范中，要求在电梯电气设备操作期间必须强制执行电源功能和负载水平的标准化，因此，在高层建筑的电气设计中，应充分考虑电气设计的负荷标准化，电梯电气设计负荷水平的设计应规范化，并应参考国家制定的行业间安全标准，同时，对于负荷电梯的要求和标准，应根据建筑电梯安装环节的性能和舒适性要求，有效设计电梯电气化负荷，对于安装在高层建筑中的高层电梯，在高层电梯安装施工过程中，消防电梯的供电电路应单独设计，消防电梯供电电路应与普通电梯分开，消防电梯设施运行中的供电保障设备应清楚地标明消防标识，消防电梯的供电电路应采用阻燃效果优异的电缆为消防电梯设备供电，进一步确保火灾发生时消防电梯的电源安全得到有效保障。

1.2电梯设备运行中的供电配电保障

电梯设备作为高层建筑的重要交通工具，在工程运输中发挥着重要作用，电梯设备作为建筑物中重要的基础保障设备，在电梯设备的配电和供电中，对配电和供电有着较高的要求和标准，从电梯供电设计保障的角度来看，电梯设备对进一步加强电梯运行中的综合供电起到了有效作用，需要在电梯设备的供电变压器处有效识别低压供电区域，形成电梯供电的低压供电系统，在建筑电梯安装过程中，电梯在安装质量和运行标准上分为三类，更重要的电梯安装和操作标准显示在第一类，在建筑物出入安全的应用中，货运电梯和医疗货运电梯通过第三类进行区分，在等级分类中，满足第一等级的电梯需要配备两个配电电源，以确保电梯在运行过程中的安全。在电梯运行过程中，配电设备用于将两部分的供电设备送至电梯运行结束，在电梯运行过程中，应根据实际情况有选择地切换电梯的运行配电，在电梯运行负荷等级为II的电梯配电应用开发中，最好为电梯设备的运行配置两个电源装置，以确保电梯的安全运行，电梯设计中还应设计两个电路，为终端设备供电，设置为自动切换设备终端，在消防电梯供配电选择方案中，在设备供电方面，应通过不同的配电回路设计双线供电，以防止消防电梯在发生重大火灾时保持稳定运行，防止火灾时消防电梯供电线路漏电，这可能导致触电伤亡，发生火灾时，要保证消防电梯设备电源的稳定运行，确保消防工作的顺利进行。

1.3供电电源以及电压的选择

为确保现代高层建筑的供电可靠性，必须在现有的电力系统中设置两个相互独立的电力供应系统，并依据电力系统的负载规模和实际的电网状况来确定其功率的大小，虽然这两种电力供应是分开的，但实际上是同时提供电力的，而且是相互的。另外，为了保证15秒之内能够正常地恢复电力，应该在紧急情况下装上柴油发电机，为了保证照明、计算机、电梯、消防等设备的紧急使用，我国的高层建筑采用10 KV的标准电压。

1.4接地和防雷设计

在现代高层建筑中，由于大部分高层建筑采用了钢筋混凝土剪力墙，使其与地面之间的联系更为牢固，因而对金属管线的防护成为了研究的重点，另外，在高层建筑中，通常使用的是传统的避雷装置和防雷装置。

1.5电梯插座、照明和通风的设计和装配

1.电梯插座

电梯机房内可尽可能设置多个插座，以方便其他设备的用电和电梯机房系统的维护，电源开关应设置在机房入口处，以便进入后打开开关照明，同时设置应急照明。

2.电梯照明

2.1轿厢照明

电梯机轿室内照明，在不需要附加照明设施的情况下，不需要安装，但是，我国的电梯普遍24小时运转，电梯在夜间的照明很难得到保障，所以必须安装永久的灯光，电梯井通常都要安装灯具，主要是：在垂直井口的最高点和最低点0.5米处安装一盏灯，不过，这两个地方的间距一定要掌握在7米以内，若采用常规的白炽灯，则至少要有两个以上的灯泡并联。另外，在普通照明设备出现故障、灯光中断的情况下，可以提供应急电源。

2.2井道照明

电梯的照明。密闭的电梯井必须安装固定的电力灯，在维修和保养过程中，纵使所有的门都关上，井口仍能被点亮，在井下最高处和最低处各设一盏灯，每隔7米设一盏，照明强度不能小于50 lx，控制开关要在机房和地面上分别设置，在井下设置的照明设备必须具备良好的防护性能，并具备IP21级以上的防水性能。

2.3层站照明

在楼层入口附近，地面上的天然或人造光不能少于50 lx，通过这种方式，使用者在开门后进入电梯轿厢时，即使电梯轿室内灯光出现故障，也能清晰地看见电梯前方。

3.通风

在高温地区，如果机房的自然通风状况达不到要求，则采用空调或机械通风等方式进行散热，如果室内温度低于规定的工作环境，则必须进行供热，要求在每个车厢中至少设计一台排气扇，该排气扇可以有效地将室外的新鲜空气送入电梯轿厢。

1.6电梯消防和报警装置的设计

在现代建筑的设计理念中，并未将传统的无防火功能的升降机加以考虑，在实际的电梯设计中，火灾报警系统的设计也是一个亟待解决的问题，消防电梯在一层应设有消防操纵按键，当有火灾时，由专业消防人员负责，在电梯中心控制室内，也要有单独的防火控制室，在发生火灾时，可由人工介入迫使电梯降落，而电梯则会停在一层，这时，门将会开启，同时会发出持续的火警讯号。

设置在电梯轿厢内的报警装置也是消防电梯必备的报警功能，在发生火灾或其他紧急情况时，乘客可以使用报警装置向外界发出求救信号，对于报警系统的电源，应设置可自动打开的应急电源，以确保在正常电源中断时仍能打开电源，从而使报警装置在各种条件下发挥其应用功能。对于现代建筑中具有重要功能的建筑物，可根据相关需要在电梯内设置专用火灾报警电话，轿厢内还可设置视频监控系统。

1.7电梯的用电设计

电梯通常设在井道的上面。按其用途划分，可将电梯分为普通电梯和货物升降机，根据电梯的速度可分为高速电梯和低速电梯；按电流划分，可以分为交流和直流两种。在现代化的高层建筑中，为减少等候时间和增加交通容量，大多采用超快或高速电梯，并采取群控方式，为了改善乘客的乘坐舒适性和平稳性，大部分电梯都采用直流电动机。另外，在电气设计中，应考虑到配电设计、电气照明、主开关的选择、插座的设置、设备通风与控制等方面的问题。

1.8电梯线缆的选择和敷设

对于电梯，由于其特殊功能，需要持续供电，因此必须使用正规制造商的合格电缆产品，应根据电梯电机的电流和工作系统确定电源导线的选择，其供电电流承载能力应大于计算电流，并根据电缆长度验证功率损耗，对于电缆的选择，可根据用途选择软电缆、硬电缆和BV导体，每种类型的导线都有自己的特点，应根据其不同特点选择适当的敷设方法和保护措施。

在铺设电梯线路时，应注意，只能沿电梯井铺设专用线路，电梯机房内的布线应采用阻燃性好的电线或线槽，井道内的敷设也应采用阻燃、防潮性好的电缆，或采用的电线保护管或线槽应具有良好的阻燃、防潮性能。对于消防电梯，其电力电缆对阻燃性有严格要求，消防电梯井道要求设置排水设施。

结束语

综上所述，当前建筑物中电梯的电气设计关系到人身和财产的安全，因此必须按照规范的要求进行严格和科学的设计，特别是在故障和灾难情况下使用的应急电源和应急通信方面，其在关键时刻可以在人身安全保护中发挥重要作用，电梯系统的电气设计科学合理，可以保证电梯安全、稳定、连续运行，更好地服务于社会。

参考文献

[1]刘洋,陈国昌.现代建筑电梯的电气设计[J].科技传播,2013,5(16):84+72.

[2]郑春杰,张颖.现代建筑电梯的电气设计[J].农家科技,2011(S2):96.