电梯防雷装置检测技术探讨

王佩

【摘要】为了保障电梯在雷雨季节的使用安全，应加强对电梯防雷装置的检测。本文通过研究电梯的组成结构，分析电梯遭受雷击的原因和途径，从接闪器、引下线、接地装置、等电位连接装置、雷击电磁脉冲屏蔽装置、电涌保护器等方面提出专门针对电梯防雷装置的检测技术要求和程序，并提出相应的检测作业要求。

【关键词】电梯;防雷装置;检测

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.012

Discussion on Detection Technology of Elevator Lightning Protection Device

WANG Pei

（Chenzhou Meteorological Bureau，Hunan Province，Chenzhou 423000，China）

Abstract：In order to ensure the use safety of elevator in thunderstorm season，the detection of elevator lightning protection device should be strengthened By studying the composition and structure of elevator and analyzing the causes and ways of elevator suffering from lightning disaster，this paper puts forward the detection technical requirements and methods for elevator lightning protection device from the aspects of lightning arrester，downlead，grounding device，equipotential connection device，lightning electromagnetic pulse shielding device and surge protector，and puts forward the corresponding detection operation requirements.

Key words：elevator;lightning protection device;testing

隨着城镇化进程加快，电梯已经成为人们生活中不可缺少的垂直运输设备，但是缺少防雷装置的电梯将存在巨大的安全隐患。一旦防雷装置年久失修或出现异常状况，电梯在雷雨季节很容易遭受雷击。如果电梯发生雷灾事故，轻则电梯部件损毁造成电梯停用，重则会引起电梯坠毁造成人员伤亡。因此，电梯防雷装置检测对电梯安全至关重要。及时有效地做好电梯防雷装置检测，可以帮助电梯消除潜在的安全隐患，确保雷雨季节时电梯的运行安全。目前国家标准和行业标准中没有针对电梯防雷装置检测的规范。为此，本文作者在GB/T 21431—2015《建筑物防雷装置检测技术规范》和GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》的基础上结合工作经验，提出针对电梯防雷装置检测的技术要求和方法。

1电梯的结构分析

电梯的主要组成部件有：轿厢、门、导轨、缓冲器、限速器、随行电缆、对重装置、曳引机、曳引机钢丝绳、控制柜等。一台电梯的正常运行需要由多个系统共同控制，其中安全保护系统是由速度限制器、缓冲器、安全钳等组成，该系统可以保证电梯安全使用，防止危害乘梯人人身安全的事故发生。

2电梯的防雷装置分析

电梯的防雷装置分为外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置包括机房天面的接闪带、机房引下线、所处建筑物的接地装置;内部防雷装置包括机房雷击电磁脉冲屏蔽装置、等电位连接装置、电涌保护器（SPD）装置。外部防雷装置保护电梯不遭受直击雷的损坏;内部防雷装置保护电梯减少遭受雷电波侵入、雷击电磁脉冲辐射、雷电感应等形式的雷电灾害。

3电梯遭受雷击的原因和途径

电梯的控制系统和动力系统相当于电梯的大脑和心脏。这两个重要的系统都安装在电梯机房中。一般情况下，电梯机房位于建筑物的顶部。而建筑物顶部是该建筑物接闪装置安装的地方，接闪器顾名思义就是引雷器。因此，建筑物的顶部往往是雷电重灾区。控制系统和动力系统中的电子元器件比较多，且属于较敏感的微电子元件。当微电子元件周围出现雷电闪击或雷电感应时容易产生高电压，从而造成微电子元件所在的系统损坏。微电子系统损坏会直接导致电梯无法运行，不仅影响电梯的使用，也会在电梯维修上耗费大量的资金。

电梯在雷雨季节受到雷灾的主要途径是雷电反击、闪电感应、闪电电涌侵入。反击是因为强大的雷电流在流过电梯井附近的引下线时，会使引下线与周边的金属物件形成很高的电位差，使设备被雷电击穿;闪电感应是指闪电在释放电量的时候，会在周围的金属导电物体上产生静电感应和电磁感应，它可能会使电梯机房中未做等电位连接和无屏蔽措施的设备在某些部位上感应出很高的电动势，造成设备中敏感的微电子器件被击穿;闪电电涌侵入是指闪电电涌可能沿着电梯机房的电源线、信号线或其他管线侵入机房内，从而使与这些管线相连接的设备发生损坏。

4电梯防雷装置检测的要求和程序

4.1接闪器检测要求

电梯所在建筑物的接闪器的布置应符合GB/T 21431—2015中表1的要求。电梯机房屋面应尽量避免树立避雷针。接闪器的材料规格、结构、最小截面和安装方式应符合GB 50057—2010中4.2.4、4.3.1、4.4.1 及5.2的规定。首次检测时，应查看电梯所在建筑物的隐蔽工程记录，检测接闪器的材料、规格和尺寸是否符合GB 50057—2010中第5章规定。检查电梯机房是否处于直击雷保护范围内，接闪器与其他金属物、引下线的电气连接，接闪带的支撑卡的垂直拉力是否不小于49 N，接闪器上是否有其他电气线路附着。

4.2引下线检测要求

电梯所在建筑的专设引下线不应少于2根。第一类防雷建筑物，平均间距应不大于12 m;第二类防雷建筑物，平均间距应不大于18 m;第三类防雷建筑物，平均间距应不大于25 m。明敷引下线与电气和电子线路敷设的最小距离，平行敷设时宜不小于1 m，交叉敷设时宜不小于0.3 m。首次检测时，应检查引下线隐蔽工程记录。检测专设引下线上端与接闪器之间、下端与接地装置之间的电气连接情况，过渡电阻值应不大于0.2 Q。检查防接触电压措施应符合GB 50057—2010中4.5.6的规定。

4.3接地装置检测要求

电梯各系统与建筑物共用接地装置时，电梯系统的接地电阻值要求应与所在建筑物的接地电阻值要求一致。建筑物接地装置的接地电阻值无法满足电梯系统接地电阻值要求时，可以增设人工接地装置。首次检测时，应查看隐蔽工程的跟踪检测记录、接地装置的形式、接地装置所在的位置、接地体的埋设深度和间距、接地体的材质。使用接地电阻三极法来测量接地装置的工频接地电阻值，可通过换算得到接地装置的冲击电阻值。接地装置电阻值的测量应尽量确保在同一位置进行，使用的测量方法和测量仪器应尽可能与之前的测量保持一致。

4.4等电位连接装置检测要求

从建筑物总配电箱供电给电梯的配电线路应采用TN-S系统，并在机房重复接地。安装电梯设备的机房、辅助机房、底坑、井道顶部、井道外的防雷接地、交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地应采用共用接地系统。等电位连接导体的最小截面积应符合GB 50057—2010中表5.1.2中的要求。

电梯井道内宜利用建筑物柱内两根不小于Φ16的主筋作为接地干线，但不应利用防直击雷的引下线作为接地干线。若不能利用建筑物柱内主筋，则尽可能在远离外侧墙处通长敷设一条40×4的镀锌扁钢作为接地干线。

轿厢导轨、平衡重（对重）导轨及电梯井道内其他金属构件与等电位连接带就近进行可靠的电气连接，并上下两端与接地干线进行可靠的电气连接。同时应在电梯机房、辅助机房内距地0.2～0.3 m设置一圈等电位连接带。机房内所有可导电部件，包括配电箱（框）、控制柜外露可导电部分、电梯驱动主机、减速箱、线槽等金属构件均应与等电位连接带进行可靠的电气连接。轿厢、轿门、层门、呼梯（召唤）盒、张紧装置、底坑检修装置等金属构件应就近与轨道或接地干线进行可靠电气连接。等电位连接的过渡电阻应不大于0.2Ω。

4.5雷击电磁脉冲屏蔽装置检测要求

电梯机房墙面、屋顶的金属物件、柱内主筋等大尺寸金属物应相互做好等电位连接，并就近与接地装置或总等电位排连接。具有金属屏蔽层的电缆线应在线缆的头部和尾部做等电位连接，并就近与接地装置或总等电位排连接。屏蔽层的材料宜选用铜材或钢材。选取屏蔽层材料时，材料的厚度宜选择0.3～0.5 mm之间。首次检测时，应检查施工图是否符合标准要求、屏蔽材料规格是否符合标准要求。使用钳形表或等电位测试仪检测电梯机房屏蔽网格、金属槽架、金属门窗、金属电缆屏蔽层等与接地装置或等电位连接排之间的电气连接情况，过渡电阻应不大于0.2Ω。

4.6电涌保护器（SPD）检测要求

电梯配电系统、控制系统应安装电涌保护器进行防护。电涌保护器的安装应满足GB/T 21431—2015第5.8.1條的要求。所使用的电涌保护器应是经国家认可的检测实验室检测的产品。SPD的安装位置应在各防雷区的交界处，但当线路能承受预期的电涌时，SPD可安装在被保护设备处。检测时应做到检查每一级安装位置、清点数量、查看型号及主要参数，外壳是否平整、光亮，是否有烧灼及开裂或变形的情况，表面的标志及参数情况是否完整和清楚，如果状态指示器指出失效应及时更换。

电源SPD要测试压敏电压、泄漏电流值、绝缘电阻值是否符合GB/T 21431—2015第5.8.5.1条规定、第5.8.5.2条规定、第5.8.5.3条规定，检查U_c值、U_p值的分布是否符合GB/T 21431—2015表4的和第5.8.1.5条的规定，还应检查安装在电路上的SPD限压型元件前端是否有脱离器。如SPD无内置脱离器，则检查是否有过电流保护器，检查安装的过电流保护器是否符合GB/T 21431—2015第5.8.2.6条的规定。测量SPD接地线与接地装置或等电位连接排之间的电气连接情况，过渡电阻值应不大于0.2Ω。

4.7检测作业要求

电梯防雷装置的检测宜在非雨天和土壤未冻结时进行。现场环境条件不符合检测条件时应立即停止作业;雷雨、大风天气下应停止检测工作;高空作业时应做好高空保护措施，不得将检测仪器等工具放置在高处。检测仪器应符合国家计量法规的规定，并在检定有效期内。仪器使用前应先自查仪器的基本情况。有效期内的仪器应定期做好自校工作。检测仪器的接地线和其他导线应避开高、低压供电线路。

现场检测应严格遵守被检单位的规章制度和电梯安全操作规程，在检测开始前应向被检单位进行安全交底工作。检测电梯机房的防雷装置时，检测人员应戴好安全帽和绝缘手套，使用电笔测试金属物件是否带电，检测期间应穿具有绝缘特性的鞋子。检测单位应具有气象主管部门颁发的雷电防护装置检测资质证书，参与检测的人员应具有个人检测资格证。

4.8检测报告要求

电梯防雷装置检测项目中应包含完整的检测原始记录表。检测原始记录表应详细记录被检测单位基本情况、检测当天的天气状况、检测中所使用仪器的情况、电梯所属建筑物的防雷类别、电梯系统的防雷等级、被检装置和设备的检测检查数据。电梯防雷装置检测原始记录表应保持书写整洁、字迹清晰，涂改地方需注明原因并盖公章。电梯防雷装置检测原始记录表上应具有被检单位人员签字、检测人员签字。电梯防雷装置检测报告应由检测单位统一编号，检测员、校核员签字后，经技术负责人签发，应加盖检测单位印章。电梯防雷装置检测报告中的检测事项应与检测原始记录表一致，检测数据应与实际检测数据保持一致。电梯防雷装置检测报告中应标注好检测点位置和方位，便于日后溯源检查。电梯防雷装置检测报告存档应有纸质和计算机存档两种形式，存档年限应按档案管理规章执行。

4.9检测程序

检测前应对检测中使用的仪器仪表进行检查，确保仪器仪表在计量认证有效期内并且能正常使用。首次检测应按接闪器、引下线、接地装置、雷击电磁脉冲屏蔽、等电位连接的全部检测项目实施检测。对电梯进行定期检测时应查阅上次检测的记录，并现场勘查电梯的防雷装置有无变化。现场检测的顺序宜先外部后内部，先检测接闪器、引下线、接地装置等，再检测等电位连接、屏蔽层、SPD等，并将检测数据填入电梯防雷装置检测原始记录表中。对受检电梯出具检测报告和整改意见书，若有不合格的项目，可在整改后进行复检，并出具复检检测报告。

5结语

提高电梯防雷装置检测技术，可以有效增强防雷装置的作用，真实地体现电梯防雷装置的现状，从而更好地确保电梯在雷雨季节的安全运行。

【参考文献】

[1]建筑物防雷设计规范：GB 50057—2010[S].

[2]刘兴顺.建筑物电子信息系统防雷技术设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3]建筑物防雷装置检测技术规范：GB/T 21431—2015[S].