关于高层建筑电梯配电设计分析

王建国（首铸一号（东莞）房地产有限公司，广东 东莞 523000）

关于高层建筑电梯配电设计分析

王建国
（首铸一号（东莞）房地产有限公司，广东 东莞 523000）

当前高层建筑中大量应用了电梯这一种垂直运输系统，如何合理有效地进行电梯配电以保障其能够正常稳定工作，正越来越成为建筑电气设计工作的重点之一。本文对高层建筑的电梯配电设计问题进行了一些有意义的探讨，希望对建筑电梯的电气设计工作能够有所借鉴。

高层建筑；电梯；配电设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.151

1　引言

随着经济社会的快速发展，我国的建筑事业也取得了快速的发展和进步，当前我国的主要城市都开始广泛建设高层建筑，这一方面节省了城市本就宝贵的土地资源，但同时也给建筑的电气设计工作提出了挑战。与以往的普通建筑不同，高层建筑中大量应用了电梯这一种垂直运输系统，如何合理有效地进行电梯配电以保障其能够正常稳定工作，正越来越成为建筑电气设计工作的重点之一。

在现实中，因为电梯的种类繁多、规格不一以及运行方式复杂等因素的影响，导致电梯的配电设计过程受到了诸多困扰，再考虑到虽然我国也出台了不少与电梯配电设计相关的国家标准和行业规范，但由于受到各种主、客观因素的影响也不可能做到面面俱到，而这些都给电梯的配电设计工作增加了难度。笔者结合自己多年的工作实践经验，就高层建筑的电梯配电设计问题进行了一些有意义的探讨，希望对建筑电梯的电气设计工作能够有所借鉴。

2　电梯运行情况分析

要对高层建筑电梯的配电系统进行设计，首先要做的就是对电梯的运行情况进行详细分析。具体而言，电梯轿厢的上行运行状态包含以下三种情况：（1）电梯电机的驱动转矩大于零，此时的轿厢重量大于配重；（2）电梯电机的驱动转矩等于零，此时的轿厢重量等于配重；（3）电梯电机的驱动转矩小于零，此时的轿厢重量小于配重。在实际工作中，当轿厢处于满载状态时，电梯电机的驱动转矩就会达到最大值，同时这也是设计上的额定值，即TMe=（1-Φ）TXmax。其中，TMe为电梯电机的设计额定驱动转矩；TXmax为轿厢与乘客重量形成的最大阻转矩，即电梯满载时的阻转矩；Φ为平衡系数，其值由配重和载重的比直决定。

与此类似，电梯轿厢的下行运行状态也包含三种情况：（1）电梯电机的驱动转矩大于零，此时的轿厢重量小于配重；（2）电梯电机的驱动转矩等于零，此时的轿厢重量等于配重；（3）电梯电机的驱动转矩小于零，此时的轿厢重量大于配重。电梯在下行过程中，如果载重为零，则电梯的阻转矩值最大，即TM=ΦTXmax。此时电梯的负载率可以用TM和TMe的比值进行表示。

3　电梯功率估算

在进行高层建筑电梯配电的设计过程中，有时可能会遇到电梯规格和参数不详的情况，此时就必须对电梯电源设备的容量进行估算。如果设电梯电源设备的容量为S（kVA），电梯的额定载重量为Lr（kg），电梯的额定运行速度为v（m/s），则电梯电源容量的估算公式如下：（1）当电梯为交流单速电梯时，S=0.035Lrv；（2）当电梯为交流双速电梯时，S=0.030Lrv；（3）当电梯为直流有齿轮电梯时，S=0.021Lrv；（4）当电梯为直流无齿轮电梯时，S=0.015Lrv。

4　电梯计算电流

根据现行的《通用用电设备配电设计规范》的规定，单台交流电梯的供配电线路的工作载流量应大于其铭牌连续工作制额定电流的140%或铭牌0.5 h或1 h 工作制额定电流的90%；单台直流电梯供配电线路的连续工作载流量应大于交直流变流器的连续工作制交流额定输入电流的140%。至于短时或周期工作制电动机的功率和计算电流，则需进行相应的折算，根据折算到暂载率下的功率和电流值进行设计。

5　电梯配电电压降的校验

根据《工业与民用配电设计手册》的规定，如果电梯的配电线路较长，则应对电压降进行校验。此外，《通规》里也规定：当启动交流电动机时，配电母线上的电压降不能对接在母线上的照明或其他对电压波动较敏感的负荷造成干扰。具体而言，当电机的启动不频繁时，配电母线上的电压降不能低于额定电压的85%；而当电机处于频繁启动状态时，配电母线上的电压降更是应保持在额定电压的90%以上。同时，《民用建筑电气设计规范》也对用电设备端子处的电压偏差允许值进行了规定，要求电梯电动机宜为± 7 %。在实际工作中，一些建筑电气设计人员存在只对电梯配电房配电干线及单个电梯的配电分支进行电压降校验的现象，这显然与《通规》的规定不符，可能会给未来的高层建筑电梯配电系统的运行带来隐患。笔者认为，应该严格遵守《通规》的相关规定，在电梯电动机启动频繁时，用电机的“启动电流”来对配电母线上的电压降进行校验，而当电梯处于正常运行状态时，再根据《民规》的要求对电梯电机控制柜接线端子上的电压降进行校验。以上两个校验标准在实际应用的过程中不存在冲突，《通规》 的校验标准强调的是电梯电机的启动不应对配电母线上的其他负荷设备造成影响，而《民规》的校验标准则更强调为电梯运行提供规定范围内的电压值以确保电梯得以正常工作。

在实际工作中，因为受到各种主、客观因素的影响，造成影响电梯电机启动电流的因素有很多，而这就要求在校验电梯的电压降时必须对这些影响因素进行全面的考虑。一般来说，当电梯配电房存在多台电梯时，在校验时还应该考虑多台电梯的同时系数，一般先应根据启动电流来对电梯配电母线上的电压降进行校验，然后再根据计算电流来对配电房母线电压降及分支线至电梯控制柜电压降的总压降进行校验。

6　结束语

高层建筑的电梯配电设计是一项对专业技术性要求很高的工作，在进行具体的设计过程中，既要遵守相关的设计标准和规范，同时也要对实际建筑电梯系统的运行要求进行充分考虑，只有在深入论证和分析的条件下进行科学合理的设计，才能真正保障电梯配电系统的设计质量，进而为电梯的安全可靠运行奠定良好的基础。

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［2］高建涛.超高层建筑电梯配电设计要点探讨［J］.建筑电气，2015，34（11）：12-17.

［3］谢宁.电梯配电计算初析［J］.建筑电气，2014（02）：41-45.

［4］杜爱平.浅谈公共建筑中电梯电气设计的控制及优化［J］.中国房地产，2012（12）：520.

王建国（1968-），男，电气工程师。