分析公共建筑和居住建筑中电梯的电气设计

核心提示：文章主要阐述了电梯的负荷分级和供电要求，以及线路敷设方式等，介绍了电梯的防灾及报警装置，防雷等电位联结方法。１ 概述
电梯作为垂直运输工具，给市民带来安全、舒适、快捷的享受，已成为市民日常生活和工作中不可缺少的组成部分，其安全状况也受到市民的高度关注和政府及相关部门的高度重视。作为设计人员，如何从电梯的电气设计入手，保证电梯的安全运行，是摆在我们面前的重要课题。
在建筑物中，电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开口相连同，电梯机房也可合并使用。消防电梯的梯井、机房与其它电梯的梯井、机房应分别设置。
电气 控制设备由制造厂成套供应，电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。
１）电梯主电源；
２）机房照明和机房通风；
３）轿顶和底坑的电源插座；
４）机房和滑轮间的电源插座；
５）电梯井道的照明。
２ 配电设计
电梯的负荷分级和供电要求，应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致，并符合国家标准《供配电系统设计规范》ＧＢ５００５２－２００９及《民用建筑电气设计规范》ＪＧＪ１６－２００８的规定。
２．１ 电梯的负荷分级
一类高层建筑和重要建筑的客梯为一级负荷；二类高层建筑的客梯为二级负荷；一般载货电梯、医用电梯。多层住宅和普通公建的客梯为三级负荷。一类高层建筑中的消防电梯为一级负荷；二类高层建筑中的消防电梯为二级负荷。
普通电梯和消防电梯的电源应分别采用专用的供电回路；消防电梯的配电设备应有明显标志。当１２～１８层普通住宅的消防电梯兼作客梯且两类电梯公用前室时，可由一组消防双电源供电，末端双电源自动切换配电箱应设在消防电梯机房内，由配电箱至相应设备采用放射式供电。
２．２　电梯的供电要求
一级负荷电梯的供电电源应有两个电源，供电采用两个电源送至最末一级配电装置处，并自动切换，为一级负荷供电的回路应专用，不应接入其它级别的负荷。
二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源（或两个回路），供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处，并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时，可采用线路可靠独立出线的单回路供电。也可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。
三级负荷电梯的供电，宜采用专用回路供电。
普通电梯和消防电梯的电源应分别采用专用的供电回路；消防电梯的配电设备应有明显标志。当１２～１８层普通住宅的消防电梯兼作客梯且两类电梯公用前室时，可由一组消防双电源供电，末端双电源自动切换配电箱应设在消防电梯机房内，由配电箱至相应设备采用放射式供电。
２．３ 电源设置要求
每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置，并设置在机房内便于操作和维修的地点，应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用，各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电：
１）轿厢、机房和滑轮间的照明和通风；
２）轿顶和底坑的电源插座；
３）机房和滑轮间的电源插座；
４）电梯井道的照明；
５）报警装置。
上述照明、通风装置和插座的电源，可以从电梯的主电源开关前取得，由机房内电源配电箱（柜）供电或单设照明配电箱，或另引照明供电回路并单设照明配电箱。
无机房电梯其主电源开关应设置在井道外工作人员方便接近的地方，并应具有必要的安全防护。
厅站指示层照明由自身动力电源供电。
电梯的隔离电器和短路保护装置可设置在机房内电源配电箱（柜）内，选用断路器，电源配电箱（柜）的位置应满符合要求；当电梯台数较多，隔离电器需分别就近设置时，可选用 隔离开关，短路保护装置可设置在机房内电源配电箱（柜）内，各电梯供电回路分别设置断路器。
２．４ 主开关选择
电梯电源设备的馈电开关宜采用 低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载－时间特性应设备负载－时间特性曲线相配合。
２．５ 照明、通风装置和插座的供电回路，根据设备所在部位和工作特点划分，至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置
１）轿厢用电设备（照明、通风、插座和报警装置）供电回路和保护断路器（如同机房中有几台电梯驱动主机，每个轿厢均应设置一个），此断路器应设置在相应的主开关旁。
２）机房、井道和底坑用电设备（照明、通风和插座）供电回路和保护断路器，此断路器应设置在机房内，靠近其入口处。
３ 电气照明、通风装置和插座设置及控制
３．１ 电梯井道照明
封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明，在维护修理期间，即使门全部关上，井道也能被照亮。井道最高和最低点０．５m以内，各装设一盏灯，中间最大每间隔７ｍ设一盏灯，照度应不小于５０ｌｘ，分别在机房和底坑设置一控制开关。井道内安装的灯具需有防护措施和有一定的防水能力，宜至少达到ＩＰ２１．轿顶及井道照明的电源宜为３６Ｖ，当采用２２０Ｖ时，应采用剩余电流动作 保护器。
３．２ 电梯机房照明和电源插座
机房应设有固定式电气照明，地板表面上照度应不小于２００ｌｘ．在机房内靠近入口（或几个入口）的适当高度处设有一个开关，以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。
３．３ 滑轮间照明和电源插座
滑轮间应设置永久性的电气照明，应有足够的亮度。在房间内靠近入口适当高度处应设置一个开关，以便在进入时能控制房内的照明。滑轮间应设置一个或多个电源插座。
３．４ 轿厢照明和电源插座
轿厢应装备永久性的电气照明，控制装置上的照度应不小于５０ｌｘ，轿厢地面上的照度宜不小于５０ｌｘ．如果照明是 白炽灯，至少要有两只并联的灯泡。
要有可自动再充电的紧急电源，在正常照明电源被中断的情况下，它能至少供１Ｗ灯泡用电１ｈ．在正常照明电源一旦发生故障情况下，应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。
３．５ 底坑插座
底坑距底０．５ｍ处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力，宜至少达到ＩＰ２１．
３．６ 层站照明
在层门附近，层站的自然或人工照明，在地面上应不小于５０ｌｘ．以便使用者在打开层门进入轿厢时，即使轿厢内照明发生故障，也能看清它的前面。
４ 线路敷设
（1）线缆选择
选择电梯供电导线时，应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定，导线的连续工作载流量应不小于计算电流，线路较长时，还应校验其电压损失（直流电梯电源电压波动范围应不大于±３％，交流电梯±５％）。
（2）配线选型
根据不同用途，配线可选用导线、硬电缆和软电缆，应有不同的保护方式和敷设方式：
１）导线如被敷设于金属或塑料制成的导管（或线槽）内或以一种等效的方式保护，则其可用于除电梯驱动主机动力电路以外的全部线路；
２）硬电缆只能明敷于井道（或机房墙壁上），或装在导管、线槽或类似装置内使用；
３）普通软电缆只有在导管、线槽或能确保起到等效保护作用的保护装置中方可使用。
（3）向电梯供电的 电源线路，不应敷设在电梯井内。除电梯的专用线路外，其它线路不得沿电梯井道敷设。机房内配线应使用电线管或电线槽保护，应是阻燃型的。井道内敷设的电缆和电线若采用明敷设，应是阻燃和耐潮湿的，若采用非阻燃的电缆和电线，应采用阻燃材料的电线管或电线槽保护。
（4）消防电梯动力与 控制电缆、电线应采取防水措施（如在电梯门口设高４～５ｃｍ的漫坡）。
５ 防灾及报警装置
（1）消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯，在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关，供火灾时消防队员使用。消防控制室在确认火灾后，也应能控制电梯全部停于撤离层，并接受其反馈信号。在轿厢到达撤离层后，应保证轿厢的优先招回权，使之在不相应层站呼叫下进行操作。轿厢在达到指定层后就停留在该处，且轿门开着，直到轿内发出新的指令。
（2）为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援，应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃，对讲系统，外部电话或类似形式的装置。建筑物内的组织机构应能及时、有效地应答紧急呼救。报警装置需要就地提供电源时，要有可自动再充电的紧急电源，在正常电源被中断的情况下，它能至少供报警装置用电１ｈ．在正常电源一旦发生故障情况下，应自动接通紧急电源。报警装置用紧急电源，可与照明用紧急电源共用。
（3）超高层建筑和级别高的公建，在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。
（4）如果电梯行程大于３０ｍ，在轿厢和电梯机房之间应设置紧急电源供电的对讲系统或类似装置。
（5）消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话，根据需要可以设闭路监视摄像机。
６ 防雷等电位联结
二类防雷建筑物超过４５ｍ和三类防雷建筑物超过６０ｍ的建筑，应采取防雷等电位联结措施，电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接（接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等）。
总之，在公共建筑和居住建筑中，严把电梯的电气设计关，从源头上消除电梯的安全隐患，保证乘梯人员人身安全。