引言

 JI DIAN XIN XI 

“出門**步、回家*后一程”，電梯已然成為與人們生活密切相關(guān)的必備交通工具。截至2021年底，國(guó)內(nèi)電梯保有量達(dá)879.98萬(wàn)臺(tái)，且以每年10%的速度在增長(zhǎng)?！皵?shù)量大、頻率高、人員廣”是電梯典型的三大特點(diǎn)，其生產(chǎn)、使用過程中的**性不容忽視，因此，近年來，政府嚴(yán)格加強(qiáng)電梯質(zhì)量**監(jiān)督工作，以抓好“電梯**”這根生命線。

目前，電梯的控制技術(shù)不斷發(fā)展革新，由*初的繼電器控制逐步發(fā)展為PLC控制、單片機(jī)控制，再到現(xiàn)在普遍應(yīng)用的一體化微機(jī)控制，加上智能傳感器及智能檢測(cè)設(shè)備的使用，讓電梯控制裝置的體積越來越小，控制柜越來越整潔簡(jiǎn)化，智能化程度及可靠性不斷提高，當(dāng)然其抗電磁干擾的能力也相對(duì)變?nèi)酢?/span>

為了保證電梯的運(yùn)行控制**及控制**度，對(duì)大量使用集成電路進(jìn)行控制的電梯，考慮電梯投入運(yùn)行使用的自然環(huán)境及電磁兼容問題顯得尤為重要，應(yīng)對(duì)復(fù)雜、惡劣的使用環(huán)境，應(yīng)不斷加強(qiáng)電梯控制系統(tǒng)、電子裝置的環(huán)境適應(yīng)性及電磁兼容技術(shù)方面的深入研究。

電梯電磁兼容基礎(chǔ)

 JI DIAN XIN XI 

EMI（Electro Magnetic Interference）指電磁干擾度，即電氣產(chǎn)品在正常運(yùn)行下，不向外發(fā)射超過標(biāo)準(zhǔn)給定限值的電磁干擾。

EMS（Electro Magnetic Susceptibility）指電磁敏感度，也叫電磁抗干擾度，指電磁能量造成性能下降的容易程度，即電氣產(chǎn)品應(yīng)具有抵抗給定電磁干擾的能力，并且保留一定的抗干擾度余量。

EMC（Electro Magnetic Compatibility）指電磁兼容性，意指設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力，如圖1所示。

對(duì)電梯產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容性能的研究就是為了測(cè)試電梯產(chǎn)品的電磁干擾的發(fā)射強(qiáng)度和抵抗外界干擾的能力強(qiáng)弱。

電磁兼容是一個(gè)近幾年迅速發(fā)展起來的新興綜合類學(xué)科，其根源在于研究電磁波，當(dāng)然要想深入研究電磁兼容，研究者必須具備電學(xué)、電磁學(xué)、數(shù)學(xué)、微波技術(shù)、無(wú)線傳輸、通信學(xué)、材料學(xué)、控制理論、機(jī)械制造與工藝、生物學(xué)、社會(huì)科學(xué)、測(cè)量與計(jì)量技術(shù)等眾多學(xué)科的學(xué)習(xí)與研究能力，才能盡可能**地認(rèn)識(shí)和分析電磁兼容問題。

電梯的電磁兼容現(xiàn)象在電梯投入使用后的各種場(chǎng)合都會(huì)發(fā)生，主要有：

（1）電梯運(yùn)行中不能正常平層或平層位置不準(zhǔn)確；

（2）電梯運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)非正常斷電；

（3）電梯轎廂設(shè)置的驅(qū)動(dòng)門機(jī)不能正常實(shí)現(xiàn)轎門的開啟和關(guān)閉或關(guān)門不到位就報(bào)故障電梯不運(yùn)行等現(xiàn)象；

（4）電梯層站位置的召喚呼梯系統(tǒng)、轎廂內(nèi)的選層系統(tǒng)控制紊亂，導(dǎo)致電梯無(wú)法正常響應(yīng)乘客的電梯使用需求或電梯不能正確停在乘客目的樓層位置；

（5）電梯系統(tǒng)中設(shè)置有眾多**保護(hù)裝置和**電路等，**保護(hù)電路異常失效；

（6）內(nèi)置的自動(dòng)應(yīng)急救援系統(tǒng)失靈，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正常的應(yīng)急救援或電梯不能停在正確的平層位置；

（7）緊急救援通話系統(tǒng)無(wú)法接通或通話質(zhì)量不清晰，導(dǎo)致救援不及時(shí)；

（8）電梯安裝后對(duì)其他樓宇控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致其發(fā)生非正常故障。

根據(jù)研究，電梯的電磁兼容部件主要分布在機(jī)房、井道、電梯轎廂位置，如：

（1）電梯的控制柜、控制屏、緊急和測(cè)試操作屏裝置，其設(shè)置有變頻器、控制器、電子器件、電氣元件等；

（2）驅(qū)動(dòng)主機(jī)，其設(shè)置有永磁同步電動(dòng)機(jī)、交流異步電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、故障監(jiān)測(cè)開關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器等；

（3）主開關(guān)；

（4）位于電梯層站處的呼梯按鈕、樓層指示器等；

（5）電梯轎廂的門控裝置，主要有門電機(jī)、門控制器、門保護(hù)裝置等；

（6）轎廂按鈕、指示器、操作盒、顯示屏、物聯(lián)網(wǎng)終端等；

（7）動(dòng)力電線及控制電線，包括電源線、隨行電纜、附屬電纜等；

（8）位置感應(yīng)器、紅外感應(yīng)裝置等；

（9）照明系統(tǒng)；

（10）空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)；

（11）光幕、**觸板裝置。

電梯電磁干擾的危害主要體現(xiàn)在兩方面：一是對(duì)電梯使用人員的人身傷害，長(zhǎng)時(shí)間處在電磁輻射環(huán)境內(nèi)會(huì)對(duì)身體健康造成一定影響；二是對(duì)電梯設(shè)備本體**及運(yùn)行性能造成影響，使電梯不能準(zhǔn)確響應(yīng)使用者的需求，自身發(fā)出的控制信號(hào)也無(wú)法及時(shí)正確地去執(zhí)行，電梯開關(guān)門異常、制動(dòng)器帶閘運(yùn)行、接觸器吸合異常、不能保證停層準(zhǔn)確度和保持精度，經(jīng)常性出現(xiàn)故障困人現(xiàn)象，造成電梯使用人員恐慌。受到電磁干擾的電梯故障頻發(fā)，多表現(xiàn)為偶發(fā)性故障，且部分會(huì)在一定時(shí)間間隔后自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行，維保人員缺乏此方面的技術(shù)力量，也就無(wú)法找到問題根源，浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力資源。

當(dāng)然，電梯作為一種機(jī)電設(shè)備，不可避免地會(huì)對(duì)周圍環(huán)境中的設(shè)備、電子產(chǎn)品造成電磁干擾，這就需要在設(shè)計(jì)階段著重考慮其使用環(huán)境，進(jìn)行相應(yīng)的電磁兼容設(shè)計(jì)。

隨著產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展及人們需求的提高，為了保證控制、通信的正常，部分設(shè)計(jì)會(huì)考慮以增加發(fā)射功率的方式保證無(wú)線通信的信噪比，進(jìn)而會(huì)造成更大的電磁污染危害。

我國(guó)電磁兼容研究的正式開展*早起始于20世紀(jì)60年代，20世紀(jì)80年代初電磁兼容技術(shù)才開始發(fā)展。在電梯領(lǐng)域，直到*近十幾年，國(guó)內(nèi)業(yè)界才逐漸意識(shí)到電磁兼容技術(shù)的重要性。

電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)主要分為基礎(chǔ)應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)、通用類標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)和專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了符合電磁兼容的*基本要求和規(guī)則，適用于所有涉及電磁兼容的設(shè)備、產(chǎn)品，但是不對(duì)具體的發(fā)射閾值和抗擾度進(jìn)行規(guī)定，是電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)；通用類標(biāo)準(zhǔn)則給出特定環(huán)境下*低要求和測(cè)試程序方法。各類標(biāo)準(zhǔn)組成一個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)，自上而下數(shù)量越來越多，要求越來越細(xì)，也更加具體。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)行電磁兼容方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量有187項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)85項(xiàng)、地方標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，涉及醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保、健康和**、計(jì)量、機(jī)械制造、能源、電氣工程、車輛工程、航空航天、工業(yè)機(jī)器人、建筑材料等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

目前，電梯專用的電磁兼容相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)有^[1-3]：《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》（TSG T7007—2022）（2022年7月1日實(shí)施）；GB/T 7588—2020系列標(biāo)準(zhǔn)及《自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的制造與安裝**規(guī)范》（GB 16899—2011）對(duì)電梯的電磁兼容性方面有推薦性要求；《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的電磁兼容 發(fā)射》（GB/T 24807—2021）（2022年7月1日實(shí)施）和《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的電磁兼容 抗擾度》（GB/T 24808—2022）（2022年10月1日實(shí)施），兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均經(jīng)過一次修訂。

按照電梯**技術(shù)規(guī)范的要求，要對(duì)電梯含有電子元件的**電路和可編程電子**相關(guān)系統(tǒng)的外殼端口、信號(hào)和控制線端口、直流電源輸入/輸出端口、交流電源輸入/輸出端口、可編程系統(tǒng)啟用后的實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行電磁兼容抗擾度測(cè)試，且均應(yīng)達(dá)到性能標(biāo)準(zhǔn)D級(jí)的要求，也就是其按照設(shè)計(jì)連續(xù)運(yùn)行，除了非因故障進(jìn)入**模式，不允許有任何性能降低和功能損失。

電梯電磁兼容三要素分析

 JI DIAN XIN XI 

在應(yīng)用大量電子裝置的電梯控制系統(tǒng)中，形成電磁干擾的三個(gè)基本要素是釋放電磁干擾的騷擾源、對(duì)騷擾源比較敏感的敏感設(shè)備以及在騷擾源和敏感設(shè)備之間建立的傳導(dǎo)和輻射通道，相對(duì)關(guān)系如圖2所示。在考慮電梯系統(tǒng)的電磁兼容問題時(shí)，只要采取措施確定、削弱、降低、破壞三要素其中任一要素的作用就可以克服電磁干擾。

環(huán)境中能夠稱為騷擾源的因素有很多，按照騷擾來源分類，主要有自然騷擾和人為騷擾。FM廣播、藍(lán)牙、Wi-Fi、移動(dòng)通信等無(wú)線通信設(shè)備，微波爐、電磁爐、無(wú)線感應(yīng)充電等工業(yè)設(shè)備的人為干擾源，甚至雷電、靜電、宇宙噪聲等自然干擾源都可以稱為騷擾源。在電梯系統(tǒng)組成部分中，其自身也有產(chǎn)生干擾的騷擾源存在，比如電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、變壓器、開關(guān)電源、變頻控制器、接觸器、繼電器、控制板中的電容電感等容性和感性元件等，都會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

耦合路徑也就是系統(tǒng)中傳遞干擾的通路或媒介，按照傳播途徑主要分為兩種：導(dǎo)體傳播的傳導(dǎo)騷擾、空間傳播的輻射騷擾，如圖3所示。傳導(dǎo)騷擾要求在騷擾源與敏感設(shè)備間有完整的電路連接，即有金屬導(dǎo)體作為媒質(zhì)，在較低的頻段內(nèi)，電磁騷擾主要是通過傳導(dǎo)的方式影響周圍的設(shè)備；在高頻段因?yàn)榫€纜的集膚效應(yīng)，線損增大，騷擾的影響減小。輻射騷擾是通過周圍媒介射頻能量以電磁波的形式向周圍發(fā)射，這種方式一般是通過設(shè)備外殼或連接線向外發(fā)射，可在真空中進(jìn)行。

在電梯系統(tǒng)中安裝使用的電子元器件都有可能成為被騷擾的潛在目標(biāo)對(duì)象。當(dāng)然，每一個(gè)潛在的敏感設(shè)備器件只有當(dāng)前述的騷擾源發(fā)出的騷擾真正超過其敏感閾值且對(duì)騷擾做出反應(yīng)，才能稱作受到了騷擾。

值得一提的是，許多器件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)可以既是電磁騷擾源又是敏感設(shè)備。