随着高层建筑的不断建设，电梯设备等被广泛应用。该类设备的功能和智能化程度有了很大提升。交流变频调速、PLC控制单元、智能网络等技术的应用越来越普遍。这些高精密的电子、电力设备由于具有大量的半导体集成电路和敏感器件，耐受瞬间过电压（TVS）能力极低。同时由于高层建筑的雷击概率比较高，电梯设备的安装位置一般在建筑物的顶层或者比较暴露的部位，电梯井也往往被利用为电力或通讯线路的走线通道，因此，在雷雨季节，或由于供电线路故障、内部浪涌对设备的安全运行构成极大的威胁。

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本防雷方案为用户提供比较完整、科学的防雷防浪涌保护建议，通过系统的设计和科学的工程方案，使高层建筑电梯设备系统的安全运行得到保证。

一、 总则

根据工程的实际情况，我公司在设计本方案时，参照了以下标准：

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

GB-50174-93《计算机房防雷设计规范》

GB7450-87《电子设备雷击保护导则》

GB50054-95《低压配电设计规范》

IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

及BS6651、CCITT、IEC等相关标准。

本方案不涉及高层建筑直击雷防护，高层建筑直击雷防护措施应严格依据GB50057-94（2000年版）“第二类建筑物防雷设计标准”， 其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。

二 、高层建筑电梯设备防雷防浪涌保护方案

1、高层建筑电梯设备的防雷防浪涌保护方案的设计

电源浪涌保护器应该按照分级浪涌抑制的方式建立220/380 AC防雷防浪涌网络。要根据配电网络的容量大小和进线方式、设备分布、建筑物特点、设备防护等级等多项因素考虑。

信号线路浪涌保护器应该安装在被保护设备的接口处，一般一条被保护线路的两端各安装一套信号SPD。

正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装说明书进行安装。

三、运行维护

按照《气象法》的要求和SPD产品运行维护需要，进行定期的检查，主要有以下几点：

1、每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。

2、接地系统的接地电阻应每年进行一次测量，保证达到防雷防浪涌的接地要求。

3、每年雷雨季节前和雷雨季节后应对运行中的CX浪涌保护器进行例行检查。如果产品指示异常，应及时进行更换。雷雨季节中要加强外观巡视，发现异常应尽快处理。

四、竣工验收

1、防雷工程施工单位须按设计要求精心施工，工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。

2、设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥善存档备查。业主要保存详细的防雷防浪涌设计资料。

3、工程竣工时，应由工程建设管理部门组织验收，运行部门和防雷专责工程师参加。

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五、故障分析及处理

设备遭受雷击或浪涌冲击损坏后应对损坏情况进行调查分析，调查分析内容主要包括：

1、各种电气绝缘部分有无击穿闪络的痕迹，有无烧焦气味，设备元件损坏部位。

2、SPD损坏情况，可以利用SPD元件老化测试仪（配套提供，请和当地代理商联系），测试元件老化或损坏情况。如果SPD指示异常，应及时进行更换。（在质保期内可以直接向销售商更换全新的SPD产品）

3、了解雷害事故地点附近的情况，分析附近地质、地形和周围环境特点及当时的气象情况。

4、保留雷击损坏部件，对现场进行拍照或录像，做好各种记录。

根据上述调查情况，组织有关专家分析，写出调查分析报告及改进措施。

六、电梯防雷器选型建议：

电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。

（1）电源线路防雷设计

在电梯控制系统使用电涌保护器（spd）能对防止雷击灾害起到更有效的作用，电梯控制系统内部存在大量低压控制线路，电涌保护器（spd）用于限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器器件，并联或串联于线路处，平时呈高阻态，当有瞬态电涌时候，spd就会导通，将电涌泄放到大地上，将线路两端的残余电压（以下简称“残压”）控制在一定范围内。

第一级保护：

第一级避雷器并联设置在建筑总配电箱及电表处，进行雷电电流放电，将雷击电涌在该段线路的残压控制在4000伏内，避免瞬间击毁设备。2006年开始，国内大部分建筑物已设置第1级防雷spd（一般设置在建筑总配电房内），这也是《建筑物防雷设计规范》中的最基本要求，故在电梯配置中不考虑该等级防雷spd器件的配置。第一级避雷器型号可选：CX-PM100S三相B级电源避雷器。

第二级保护：

针对电梯的操作性，建议选用模块化设计，更换方便的电涌保护器件。模块失效会自动脱离电梯控制系统，模块表面能清晰显示故障失障功能。在顶层电梯机房三相电源配电箱或配电柜处并联安装三相电源避雷器，将雷击电涌残压控制在2500伏内。第二级避雷器型号可选：CX-PM40S三相C级电源避雷器。

（2）电梯控制系统PLC电子板线路防雷设计

考虑电梯微机电源或信号采集部分大都为低压工作回路，承受瞬间高电压冲击的能力不强，但如果发生损坏会导致电梯出现瞬时故障，造成乘客受困甚至受伤的情况。故有必要引入第三级电涌保护器对控制系统中的重要电子板进行保护，以有效防止因PLC电子板损坏而造成的电梯瞬时故障。针对电梯使用的电子板种类繁多，各PLC电子板之间线路和相关电气性能有较大差异，而且每种电子板上存在不同电压级别的电源回路及信号回路。需要按照实际要保护的对象进行分析，挑选适当的避雷器保护电子板。对在电子板的工作电压和控制电路电压中的各等级供电线路进行spd保护，并且spd的额定电压必须与保护的回路电压等级相匹配。在实际工程经验来看，大部受雷击的电子板都是顶层电梯机房内的控制柜内的PLC电子板。所以是防雷设计中的重中之重。电梯控制系统中，一般采用4芯式的通讯电缆，其中2根传输电源，另2根传输CAN-bus信号。

A、在控制柜内电脑主微机板处安装CX-DATA/PTZ.

B、PLC电源输入输出及信号处理通讯板IO控制线路安装CX-DM220和CX-DM24及CX-DATA/PTZ.

C、在控制柜内继电器板各低压回路的汇总板线路处安装CX-DM24.

D、由于电梯对讲系统一般设计为总线式设计，所以在对讲主机电源线路及4芯信号处分别安装CX-DM220和CX-DATA/AU避雷器。

2、等电位连接

a. 实行等电位连接的主体应为：设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道；

线外露可导电部分；防雷装置；由电子设备构成的信息系统。

B. 实行等电位连接的连接体为金属连接导体，要满足GB等标准的截面要求。

C. 高层建筑的电梯机房六面应敷设金属蔽网，屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。

D. 通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型，在大型机房选M型结构。

E. 机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。

F. 架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋50m以上，埋地深度应大于0.6m，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管两端接地。

3. 接地

a.根据GB50174-93标准要求，电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求：

交流工作接地，接地电阻不大于4欧姆；

安全保护接地，接地电阻不大于4欧姆；

直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；

防雷接地，接地应按GB50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。

b.交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时， 其接地电阻按其中最小值确定；建议采用联合接地方式。不完善的分离接地线可能带来危险。

4.机房内通信电缆以及地线的布放和连接

通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部,通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离，通信电缆线槽以及地线 线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。