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全國電梯高溫預(yù)警, 加強散熱別讓電梯“中暑”

    看下電梯甲方主機和控制柜的溫度

 

    《高溫天氣電梯安全使用提示》提醒廣大電梯使用單位,高溫期間要加強電梯機房、觀光電梯井道和轎廂等部位的通風(fēng)、遮陽與降溫。

 

    電梯“中暑”會怎樣?

 

    造成零部件損壞,

 

    容易困人或按鈕失靈!

 

    “一旦機房溫度過高,容易造成零部件損壞。”一名電梯維保人員告訴記者,電梯機房長期高溫運作,容易導(dǎo)致電路故障,例如電梯門突然打不開、人被困在電梯內(nèi)、電梯按鈕失靈、電梯突然停電等,“這些都是電梯被‘熱暈’的表現(xiàn)。”

 

    而廈大西村大學(xué)城的電梯維修人員也表示,他們一個月大概能接到40多個維修電話,尤其是夏季,“高溫天氣時,電梯出現(xiàn)故障確實比平時多,最多的時候高出一倍。”維修人員表示,電梯被“熱暈”容易死機,而此類事故則多發(fā)生在未安裝空調(diào)的電梯機房內(nèi)。再加上有的機房有自動感應(yīng)系統(tǒng),當(dāng)“高燒”40℃以上時,它們就會自動斷開連接,從而使電梯停止運作,“也因此發(fā)生困人、斷電等突發(fā)事故。”

 

    為了避免電梯被“熱暈”,新式的電梯都自帶散熱風(fēng)扇,而老舊的電梯散熱能力較差,因此物業(yè)普遍都會自發(fā)安裝空調(diào),將機房溫度降低,并在天氣悶熱潮濕時將空調(diào)24小時打開,“一般來說,讓機房整體溫度保持在40℃內(nèi),起到降溫、抽濕的作用。”

 

    怎么給電梯“消暑”?

 

    機房24小時開空調(diào)

 

    高峰時段定時巡查

 

    昨日下午,記者來到報業(yè)大廈頂樓西邊的電梯機房,里面十分涼爽。機房內(nèi)兩臺控制柜和兩臺曳引機之間,擺放著一臺高約1.8米的柜型空調(diào),空調(diào)風(fēng)力已開到最大,顯示屏上室內(nèi)溫度為25℃。海誼物業(yè)工程部主管李先生告訴記者,由于空調(diào)運作時產(chǎn)生較大熱能,電梯機房又在頂樓,頂樓隔熱差,因此為避免電梯運作時溫度過高,自今年4月底進入梅雨季節(jié)以來,物業(yè)就將機房的空調(diào)24小時開放。

 

    記者跟隨值班人員來到東邊的電梯機房,正巧遇到這間電梯機房的空調(diào)停止運作。記者剛一進門,一股熱浪襲來,物業(yè)工作人員打開空調(diào),而此時空調(diào)屏幕上顯示,室內(nèi)溫度已高達37℃。值班人員告訴記者,夏季空調(diào)也時有故障,因此為避免機房過熱,除了半個月一次定期常規(guī)保養(yǎng)之外,每天早上10點到下午5點的高峰時段每隔2小時都會有人上樓巡查一次。

 

    支招

 

    被困電梯怎么辦?

 

    報警后靜待救援

 

    電梯維修人員提醒市民,被困在電梯內(nèi)狹小空間時,也不必擔(dān)心,電梯并不是密封的,頂部都設(shè)有通風(fēng)口,廳門有縫隙,一般情況下,并不會導(dǎo)致被困人員窒息而死。因此,被困人員千萬不要驚慌,要保持心平氣和,及時按動電梯里的緊急電鈴報警,報警后應(yīng)耐心等待專業(yè)人員來救援,切莫擅自采取撬門、爬出轎廂等自救行為,盲目自救反而會造成不必要的人身傷亡。

    夏季機房溫度對電梯正常運行的影響

    1 機房溫度升高的原因

 

    1.1 機房本身的建筑結(jié)構(gòu)位置

 

    電梯機房大都在建筑物樓頂層,有的機房在建筑物樓頂是一個凸起專用的房間,機房的屋頂和四面墻都是外圍護結(jié)構(gòu)。外圍護結(jié)構(gòu)也就是我們俗話所說的外墻,它的溫度與溫室溫度緊密聯(lián)系,從而影響室內(nèi)的溫度。

 

    在夏季高溫天氣,室外溫度高,外圍護結(jié)構(gòu)溫度也就高,從而導(dǎo)致機房室內(nèi)溫度的升高。對一個房間而言,外圍護結(jié)構(gòu)所占整個維護結(jié)構(gòu)的比例越大,室內(nèi)溫度受室外溫度的影響越大,所以機房的位置決定了機房在夏季是受環(huán)境溫度和太陽照射影響比較大的房間。

 

    1.2 電氣系統(tǒng)散發(fā)的熱量

 

    機房電氣系統(tǒng)的主要發(fā)熱部件有變頻器、制動電阻、電動機。其中變頻器和電動機是由于本身效率原因,消耗一部分電能,以熱量的形式釋放出來;制動電阻是把電梯再生發(fā)電的電能消耗掉,以熱量的形式釋放出來。這兩部分熱量都散發(fā)到機房內(nèi)導(dǎo)致室溫的升高。

    (1)變頻器

 

    變頻器由主回路和控制回路組成。主回路是給電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力交換部分,由整流器、平滑回路、逆變器三部分組成。其中逆變器中的逆變元件絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是變頻器最主要的發(fā)熱源。IGBT的發(fā)熱主要集中在開和關(guān)的瞬間。因此開關(guān)頻率高時變頻器的發(fā)熱量就變大。而電梯用的變頻器需要頻繁的啟動,從而釋放大量的熱量。

 

    (2)制動電阻

 

    制動電阻本身就是消耗能量轉(zhuǎn)化成熱量的,例如:電梯空載上行時,對重比轎廂重,主機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,切割定子線圈磁力線運動,產(chǎn)生自發(fā)電,使電機由電動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),而這種再生能量會通過變頻器的制動單元,最終由制動電阻以熱能的方式消耗掉。在工作中曾經(jīng)有單位做過一個試驗,兩部運行頻率一樣的電梯,其中一部電梯采用外部電源作為動力,電梯再生發(fā)電電能由制動電阻消耗掉,另外一部電梯采用外部電源和節(jié)電回饋裝置為動力,節(jié)電回饋裝置的能量來自電梯的再生發(fā)電,在運行一段時間后,外部電能消耗比另外一部電能消耗少35%??梢娭苿与娮璧陌l(fā)熱量是多么的大,約是電梯電能消耗的1/3。

 

    (3)電動機

 

    電動機運行本身有一定的電能消耗。根據(jù)電動機的熱量公式Q=I²Rt,電動機運行中釋放的熱量與電流的平方成正比。而電動機在啟動和制動過程中電流最大,電梯作為垂直運輸?shù)慕煌üぞ?,又要頻繁地啟動和制動,會產(chǎn)生大量的熱量。

 

    2.機房高溫對電梯正常運行的影響

 

    2.1 對電氣控制系統(tǒng)的影響

 

    (1)高溫易引起微機控制板程序異常

 

    微機控制板或PLC上的電子器件通過電壓、電流大小比較進行邏輯控制,響應(yīng)執(zhí)行外部指令。由于電子器件的材料溫度特性,在高于允許溫度下,電子器件邏輯判斷會出錯,微機控制板不穩(wěn)定,電梯容易發(fā)生故障,影響正常運行(例如電梯正常運行中突然停梯關(guān)人,電梯運行到門區(qū)不開門或不關(guān)門,電梯運行到門區(qū)不能換速等),同時維修起來也不易發(fā)現(xiàn)故障點。

 

    (2)高溫易損壞電子元器件

 

    (a)變頻器

 

     變頻器的故障率隨溫度的升高而成指數(shù)的上升,使用壽命隨溫度的升高而成指數(shù)的下降,環(huán)境溫度升高10℃,變頻器使用壽命減半。

 

     當(dāng)環(huán)境溫度超過允許溫度時,將使變頻器逆變電路中逆變器件的參數(shù)開通時間和關(guān)斷時間發(fā)生變化,導(dǎo)致在交替過程中,一個器件已經(jīng)導(dǎo)通,而另一個器件卻未來得及關(guān)斷,引起同一橋臂的上、下兩個器件間的“直通”,使該部分處于瞬間短路狀態(tài),逆變器瞬間立即被損壞,變頻器不能正常工作。同時溫度升高變頻器的絕緣性能就會大大降低,很容易導(dǎo)致變頻器損壞,造成電梯故障。

 

    (b)制動電阻

 

    當(dāng)環(huán)境溫度過高時,很容易使制動電阻散熱時間過長,如果電梯運行頻繁,制動電阻的熱量多次累積,最終導(dǎo)致制動電阻溫度過高而損壞,甚至造成火災(zāi)等安全事故。

 

    (c)其他電子元器件

 

    接觸器、繼電器、變壓器這些電子元器件在工作時,由于電流通過導(dǎo)體和線圈而產(chǎn)生電阻損耗;交流電路中由于交變電磁的作用,在磁體內(nèi)產(chǎn)生渦流及磁滯損耗。所有這些損耗,幾乎全部都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,這些熱能一部分散失到周圍的介質(zhì)中,一部分則滯留在電器中,使電器溫度升高。此時,若環(huán)境溫度過高,則各電子元器件散熱狀況就差,一是會使電子元器件的可靠性大大降低;二是會降低電子元器件的使用壽命,甚至損壞電子元器件。統(tǒng)計資料表明電子元器件溫度每升高2℃,可靠性下降10%,溫升50℃時的壽命只有溫升25℃時的

 

    當(dāng)環(huán)境溫度超過機房的允許溫度時,會嚴重影響曳引電機的散熱,由于電機的頻繁啟、制動,電機本身會釋放大量的熱量,而機房的高溫又不能及時排除,電機持續(xù)在高溫環(huán)境運行,很容易燒壞線圈,損壞電機。

 

    2.2對機械系統(tǒng)的影響

 

    電梯機房的機械系統(tǒng)主要是曳引機,曳引機通常由電動機、制動器、減速箱、曳引輪、導(dǎo)向輪、機架、盤車手輪等組成。

 

    (1)對曳引電機的影響

 

    當(dāng)環(huán)境溫度超過機房的允許溫度時,會嚴重影響曳引電機的散熱,由于電機的頻繁啟、制動,電機本身會釋放大量的熱量,而機房的高溫又不能及時排除,電機持續(xù)在高溫環(huán)境運行,很容易燒壞線圈,損壞電機。雖然電動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,在加強定子鐵芯的散熱上做了周密考慮。比如:有些產(chǎn)品設(shè)計成端蓋支撐方式,省去傳統(tǒng)的機座,使得鐵芯成為開啟式結(jié)構(gòu),增強冷卻效果;加強定子和轉(zhuǎn)子鐵芯圓周通風(fēng)道的布置;加大風(fēng)罩孔通風(fēng)量設(shè)計等,但這種結(jié)構(gòu)的電機使用較少。大部分采取附裝冷卻風(fēng)機,由設(shè)在定子鐵芯表面的熱敏開關(guān)控制。當(dāng)鐵芯表面溫度達到60℃左右時,熱敏開關(guān)動作,接通風(fēng)機對曳引電動機強制通風(fēng)冷卻。強制冷卻在機房高溫的情況下,冷卻效果并不明顯??紤]到強制制冷失敗不能降溫時,會使電動機溫度繼續(xù)升高,某些電動機產(chǎn)品在每相繞組均埋有熱敏電阻。當(dāng)電動機溫度升高到155℃時,內(nèi)部熱敏電阻阻值急劇增大,控制外電路熱保護繼電器動作,通過控制電路迫使電梯在就近層站換速停靠開門,直到電動機冷卻后,方可重新啟動運行。雖然這種方法能起到保護電機的作用,但夏季高溫天氣時間較長,頻繁的出現(xiàn)停梯保護,嚴重影響了電梯的正常運行及使用。

 

    (2)對減速箱的影響

 

    減速箱由蝸輪、蝸桿組成,蝸桿一般選用硬度高、剛性好的材料,目前大部分采用鎳鉻合金鋼或硅錳類合金鋼,也有用含碳量0.4%-0.55%的碳素鋼鍛造的,蝸桿表面須經(jīng)淬火或滲碳等硬化處理。蝸輪輪緣選用低摩擦系數(shù)的磷青銅、錫青銅或銅錫鎳合金經(jīng)機加工而成。由于各種材料的熱膨脹系數(shù)不同,而且蝸輪的熱膨脹系數(shù)大約是蝸桿熱膨脹系數(shù)的1/2,當(dāng)機房溫度高于40℃時,空氣中的熱量與減速箱內(nèi)各零部件旋轉(zhuǎn)、摩擦產(chǎn)生的熱量,兩者加在一起,減速箱內(nèi)的溫度就會更高,持續(xù)的高溫則引起零部件的熱膨脹,從而破壞減速箱內(nèi)蝸輪蝸桿的制作精度,使渦輪軸和蝸桿軸的軸向游隙減小,嚙合面增大,使摩擦面的摩擦力增大,磨損加速,嚴重時會影響電梯運行的舒適性,同時還會產(chǎn)生異響,損壞蝸輪蝸桿(例如:乘坐電梯時會聽到電梯機房有轟隆隆的異聲,轎廂內(nèi)也會有異常震動等)。同時,減速箱內(nèi)持續(xù)的高溫也會使?jié)櫥驼扯认陆?,不利于潤滑油膜的生成,還會加速潤滑油的氧化,影響蝸輪蝸桿的潤滑效果,使得蝸輪蝸桿磨損加大。

 

    3 如何控制機房溫度

 

    3.1 建筑結(jié)構(gòu)方面

 

    電梯機房做維護結(jié)構(gòu)保溫處理,降低夏季高溫天氣中室外溫度對室內(nèi)設(shè)備的影響,同時不能因為是設(shè)備房間而忽略了維護結(jié)構(gòu)的保溫,減小維護結(jié)構(gòu)的厚度。

 

    3.2 安裝通風(fēng)降溫設(shè)備

 

    在自然通風(fēng)狀態(tài)下,安裝通風(fēng)設(shè)備,以滿足機房溫度的要求,就要安裝空調(diào)。在裝設(shè)通風(fēng)設(shè)備(如排風(fēng)扇)時,應(yīng)與機房的通風(fēng)口(如百葉窗)對應(yīng),使得空氣產(chǎn)生對流,從而起到改善機房環(huán)境溫度的目的。

 

    3.4 使用單位、維保單位應(yīng)安排專職人員加強管理

 

    維保單位應(yīng)定期檢查降溫設(shè)備是否正常工作,定期對發(fā)熱源(如變頻器、制動電阻、電動機)運行情況進行認真檢查。對于有多臺電梯的使用單位,在夏季高溫天氣,應(yīng)交替運行,避免為了乘坐方便或其他原因只使用某一臺電梯,增加電梯在高溫天氣的運行負擔(dān)。另外,使用單位應(yīng)給每個電梯機房配備滅火器。

 

    4  結(jié)論

 

    電梯控制系統(tǒng)智能化程度的不斷提高并不能完全消除電梯故障,電梯在使用中的逐年老化導(dǎo)致故障頻發(fā)的趨勢不會改變。但通過對電梯機房的建筑結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、機械系統(tǒng)的討論分析,采取有針對性的措施對各個環(huán)節(jié)有效控制,可以保證夏季高溫天氣電梯的機房溫度在正常的范圍之內(nèi),最終消除或減少因高溫引發(fā)的各種故障,保障電梯在一個安全、穩(wěn)定、可靠的環(huán)境下運行,更好的為用戶服務(wù)。

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