电梯检验业务中电磁辐射干扰度探析

发表时间:2017/3/16   来源:《科技中国》2017年1期   作者:杜志强
[导读] 本文简要分析了抗电磁干扰在电梯检验中的重要性与检验方法。

(甘肃临夏特种设备检验所   甘肃 临夏 731100 )
摘要:电梯控制系统数字化和集成化的运用,提高了电梯运行精密性的同时,抗电磁干扰问题也随之而来。针对这个问题,电梯检验部门需要在检验电梯的现场进行辐射抗扰度检验。本文简要分析了抗电磁干扰在电梯检验中的重要性与检验方法。
关键词: 电梯检验  电磁干扰 
        电梯已成为城市生活中不可或缺的交通工具之一,随着电梯行业的快速发展,其安装量逐年攀升,目前我国已成为世界上使用电梯数量最多的国家,而因电梯出现问题而造成的事故也越来越多地见诸报端电视。无论现在还是未来,电梯安全问题都会是电梯行业非常重要的问题,电梯的检验维修更是重中之重。其中电梯中好多故障的源头就是电磁干扰,笔者认为,电磁干扰的检测是在现在电梯检验中应当关注的重要环节。
        随着电子技术的应用,电梯的功能越来越多,提高了电梯运行的准确性,但是,正是因为电子产品在电梯控制系统的大量应用,带来了比较严重的电磁干扰问题。如果不及时采取有效措施,势必造成一些故障的发生,影响电梯的正常运行甚至威胁到人们的生命安全。目前,国内对电梯抗电磁干扰问题的研究还比较少,与西方发达国家相比,还存在着很大的差距。笔者简要分析抗电磁干扰在电梯检验中的重要性与检验方法。
        一、电梯运行中遇到的电磁干扰
        电磁干扰在生活中是一种很常见的现象,当多信号源在一起时,就可能相互干扰。电磁干扰,是指任何在传导或者在有电磁场伴随着电压、电流的作用下而产生会降低某个装置、设备或系统的性能,还有可能对生物或者物质产生不良影响的电磁现象。
        笔者在工作中,时常遇到电梯被干扰的案例。一般干扰的情况有以下几种:首先是开关门不正常,其次有强弱电干扰,还有信号系统互相干扰。而针对我们常见的开关门不正常的现象,在对发生故障电梯进行检测时,发现各项参数都很正常,最后确定是因为较强电磁信号干扰造成了信号错误或者丢失。电磁干扰给电梯的正常运行带来威胁,比如电梯门无法开闭、电梯意外召唤、无故泊梯、外召无法使用、主板上主要的继电器烧坏、显示芯片烧坏、部分芯片性能脆弱等等。
        电梯的工作环境存在很多电磁干扰源,例如电梯的380v供电系统含有高次谐波或者尖峰高压成分,而非纯粹的50赫兹正弦波;控制柜主电脑与轿顶控制箱、轿内控制箱、各层站呼梯面板等各节点微处理器的通道及其运输线进入其他信号;调压调频调速电梯变频器产生的干扰等。因此电梯控制系统的电磁兼容性问题亟待结解决。
        《电梯制造与安装安全规范》要求解决电梯的电磁兼容性问题,提高其控制系统的可靠性和安全性,以保障电梯的正常、安全运行。解决抗电磁干扰常用的技术方法有屏蔽、接地、滤波、搭线、隔离、合理布线等。在电梯设计、安装中采用最多的是接地、隔离和磁场屏蔽技术,多采用静电屏蔽、交变电磁场屏蔽、低频磁场屏蔽、高频磁场屏蔽等技术。
        二、电梯抗电磁干扰实验及其分歧
        针对电梯遭受电磁干扰产生故障的情况,笔者在实际操作中采取了相关检验方法,研究电梯现场辐射抗扰度的问题,并提出相应解决方案。



        1电梯检测现场电磁辐射抗扰度试验
        实验方案:准备一套可以模拟电磁干扰的设备,对实验电梯平台进行搭建,以保证能接收到模拟设备发出的干扰信号,通过实验来发现可以降低甚至使电梯功能丧失的敏感频段,并记录其强度。实验状态分为安装良好、出场屏蔽、拆除出厂屏蔽、拆除接地及拆除接地等,发射天线采用水平极化和垂直极化。
        测试内容:在测试现场,主要对电梯的开关门进行电磁干扰实验,具体操作是在一楼停放电梯轿厢,对轿厢门机及其控制系统进行试验,在开关门位置放置天线。调整发射天线与地面的距离,观察电磁干扰现象。
        实验结果:当发射天线在1.5米高度时,电梯轿门正好与天线相对, 无论是水平极化还是垂直极化方式,都没有发现敏感频段产生影响。然后将天线升至2.5米,轿顶控制箱正好于天线相对,这时在水平极化方式下没有发生敏感频段,但是在垂直极化方式下,却出现了不开门、不关门以及关门不到位的现象。
        在其他条件不变的情况下拆除光幕、接线,重复实验过程,水平极化方式下仍然没有发现敏感频段,但是垂直极化方式下依旧会出现敏感现象,说明光幕没有影响整个实验过程和结果。
        故障排查:我们对垂直极化方式下敏感的频段进行了认真分析,然后对电机电源线、开门到达信号线、开关门手动控制器等设备进行全屏蔽处理,重复一次实验,观察其对电梯开关门的影响,对异常情况影响因素进行逐个实验排查,最终确定电梯开关门故障的主要敏感源是电机电源线、门机轿顶控制箱和开关门手动控制器。
        2、电梯门机系统电磁辐射抗扰度试验分析
        实验方案:在电磁兼容实验室进行电梯门机系统抗辐射干扰实验。采用垂直极化和水平极化两种发射线,实验对象分别是安装了现场设备和拆除接地的系统。实验频率范围按照相关要求进行严格控制,干扰场强也完全符合相关标准的测试。门机系统设定的开关门时间不做改变,维持其正常运行,以避免实验过程出现无法开关门、开关不到位等问题的出现。
        被测设备:门机实验系统由门机、门防护装置、支撑钢架、轿门、开关机构等多个部分共同组成;通电之后, 门机实验系统开关门时间 可以人为设定,并且开关门能正常运行。
        试验现象:我们在实验过程中发现,在80-1000MHz频段,无论是水平极化还是垂直极化,都会出现一些故障,有时是轿门在关门时出现回弹现象,有时则没有关门动作;在1000-1960MHz频段下则基本没有出现敏感频段。
        故障排查:通过实验数据分析,我们发现就接地方面即使门机系统存在接地故障点依然存在,但是系统接地可以起到一定的作用,有效减少故障的出现,但无法全部消除;将门机系统的光幕拆除后,敏感频段也消失了,于是可以得出,光幕是测试中很重要的敏感源。
        实验中光幕采用的是塑料外壳,因此出现了较多的敏感频段,采用金属光幕则可以基本杜绝敏感频段。就光幕的朝向而言,当天线照射朝向光幕时,敏感频段较多,在二者之间加上一道门,则敏感频段大幅度减少;在极化方式方面,水平极化方式是影响光幕的主要方式,垂直极化方式则主要对导线造成影响。
        三、结语
        国家对于电梯检验有严格的规定,每台电梯安装前必须在当地质监局登记备案,检验检测合格后才可以正常使用,同时必须由电梯使用单位确定相应的维保单位,双方共同管理电梯的日常维护保养。
        通过上文的分析,我们可以肯定电梯控制系统因为存在诸多的数字电路和电子产品,非常容易受到电磁干扰,从而使电梯在运行中出现一些异常现象。笔者通过电梯检测现场电磁辐射抗扰度试验和电梯门机系统电磁辐射抗扰度试验,来阐述检查排除障碍的方法,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
1、徐玉华,潘晓峰.电梯超载保护检验重要性及检验方法探讨.《中国科技纵横》,2010, 2 (10):32-34.
2、高翔.针对电梯检验的重要性进行分析探讨 《城市建设理论研究》,2011, 2  (17):87-89.
3、朱昌明 洪致育 《电梯与自动扶梯:原理、结构、安装、测试》等  上海交通大学出版社1995,10:102-104.

 

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