高层民用建筑电梯的电气设计

　　随着经济建设的高速发展，城市建设的变化更是日新月异，各地高层建筑拔地而起。电梯作为现代建筑物中一种舒适快捷的垂直交通工具，已经成为高层民用建筑中不可缺少的设备;电梯的电气控制设备由制造商成套供应，在建筑电气设计中，只需为电梯及附属设备提供电源和选择断路器、配电线路等;由于对相关标准规范的理解深度不同，每个人的具体做法也不尽相同。在此，谈谈对高层民用建筑中电梯电气设计的理解和做法。

　　1 电梯的供电负荷等级

　　按照现行的国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052-95:一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。电梯的供电要求:一级负荷电梯的供电电源应引自两路独立电源的专用供电回路，供电采用两路电源送至最末一级配电装置处，并自动切换;二级负荷电梯的供电电源可由两回路供电，其中一回路应为专用回路，可采用两个回路送至最末一级配电装置处.并自动切换。高层建筑中的消防电梯，应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。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。

　　2 电梯功率计算

　　电梯的功率在设计初期由于建设单位不能准确的提供电梯的选型，设计人员一般采用估算的方式来确定功率，电梯的电机功率计算如下：

　　计算公式： N=[QV(1-Kp)]/(102η)

　　式中： N：电机功率

　　Q：电梯额定载重量;

　　V：电梯额定速度;

　　Kp：电梯平衡系数;

　　η：电机传动总效率;

　　例如：Q=800 kg，V=1 m/s，Kp= 0.45，η=0.55，则N=7.84 kw

　　经计算电梯电机选型时，功率应大于7.84kw;

　　3 电梯的计算电流

　　电梯负荷的计算电流可采用电动机铭牌上的额定电流(0.5h 和lh工作制)的90%，或取铭牌长期工作制额定电流的1.4倍。短时工作制电动机的功率和计算电流，需折算到统一持续率下的功率和电流，当采用需要系数法计算负荷时统一持续率取为25%，即:

　　Pt = Pe ( Fe/0.25 )½

　　式中: Pt— 短时工作制电动机折算为长期工作制时的设备容量 ( kW );

　　Pe— 电动机的长期工作制额定功率(k W) ;

　　Fe— 电动机的额定负载持续率。

　　所以电梯的计算电流:

　　Ijs = 1.4 Ie ;

　　Ie—电动机长期工作制的额定电流;

　　Ie = Pe/(3½UeCOSΦ);

　　Ue—电梯电动机的额定电压，一般为380V ;

　　COSΦ—电梯电动机长期工作制时的功率因数;

　　两台及以上电梯电源的计算电流应计入同时系数;

　　4 低压断路器的选择

　　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。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启动电流来确定。电梯的负载一时间特性曲线与低压断路器的过电流保护装置的负载电流时间特性曲线相配合，还要求主进线与下级开关具有选择性要求，由此得出电梯配合系统中的低压断路器的选型。

　　5 线缆选择及敷设

　　导线的选择由负荷等级、电压等级、环境温度等条件选用导线的载流量，大于低压断路器的整定电流，由此得出相应导线的选型;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。消防电梯动力与控制电缆、电线应采取防水措施;

　　6 电梯照明、插座、及通风装置的设置

　　6.1 电梯的照明、插座设计

　　机房照明一般采用交流220V电压供电，高层建筑中电梯机房内设有固定的照明，地板表面上的照度不应低于200lx，机房照明电源与电梯电源分开，照明开关设置在机房靠近人口处，选用双控开关.能在发生火灾应急时由消防控制室强行点亮。电梯轿厢内也应设置应急照明.要求应急照明连续供电不小于30分钟。轿厢及井道照明电源宜为36V,井道内应设里永久照明，并道内照度不得小于50lx;具体做法为:据井道最高点和最低点0.5米以内各装一盏灯，中间每隔不超过7米的距离应装设一盏灯，并应分别在机房和底坑设置控制开关;机房内至少设置一个单相带接地的电源插座，底坑距底0.5米处设一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力，宜至少达到IP21。

　　6.2 通风装置的设计

　　在气温较高地区，当机房的自然通风不能满足要求时，应采取空调或机械通风散热措施。当机房内气温低于正常工作允许的温度是，应设采暖设施。

　　7 电梯的接地及等电位联结

　　电梯的防雷保护接地、等电位连接及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置，要求联合接地电阻不大于1欧姆。

　　与电梯相关的所有电气设备及导管、线槽的外露可导电部分均应可靠接地;电梯的金属构件，应采取等电位联结措施。在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒，并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至总等电位联结端子板，以便于检查和维护。采用铜芯导体，芯线截面不得小于6mm2，当轿厢接地线利用电缆芯线时，不得少于两根，并应采用铜芯导体，每根芯线截面不得小于2.5mm2。

　　8 电梯的弱电系统设计

　　首先电梯设备本身配有各种弱电与监视装置，其次一般还应有在电梯轿厢内设置与电梯机房和值班室都能对讲的专线电话和应急报警电铃等弱电设备。

　　在高层建筑中通常需要设置火灾报警及联动控制系统，其主要功能是对楼宇内火情进行监控，它对电梯的中断和优先识别高于其他系统。火灾报警联动控制系统可实现以下功能：a.普通电梯当发生火灾时，电梯将直接返回首层，不应答任何内外召唤，返首层后开门，切断电源，停止使用。b.消防电梯在发生火灾时，电梯将直驶首层供消防人员使用，切断普通电源，由应急电源供电。

　　同时设置保安监控系统，实现对电梯的监控功能，比如在电梯轿厢和出人口监控，安装门禁系统，电梯根据IC卡记录的保安级别自动运行至规定的楼层等。

　　这些控制系统都要对电梯实现监控，其目的就是为了加强对电梯的管理，提高电梯的使用率，降低能耗，为人们提供舒适、快捷、安全的环境。