【摘 要】对于电梯电气工程行业来说，电磁干扰和电磁兼容是一个新的课题，在一些民用建筑中也经常碰到文章通过对建筑设备中电磁干扰的分析，提出了解决电梯设备工程中电磁干扰的对策。
【关键词】电梯电气工程；电磁兼容；电磁干扰
一、关于民用建筑中的电磁兼容
电磁兼容（elec-tromagnetic compatibility—EMC），俗称抗电磁干扰，是指电气设备或系统在其所处电磁环境中满意地发挥功能，并对环境中其它设备或系统不产生不允许的干扰。电磁干扰（elec-tromag?鄄netic interference—EMI）是指电磁引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
现代民用建筑房屋常用设备设施主要是由房屋建筑卫生设备、房屋建筑电气工程设备和智能化技术设备三个系统构成。而这三个系统都与电气系统（强电、弱电、信息、综合部线等等）都存在电磁兼容问题。
现代建筑工程在选址阶段仅按传统要求考虑交通、供水、供电条件及防火间距已不够了，还必须考虑电磁防护间距，以满足电磁兼容要求。同时还应考虑本工程内部干扰源对环境的影响，以及工程内部电子电气设备间、强电与弱电及控制线路间保持必要的防护间距。若条件所限无法满足应有间距，则应采用其他防范与抑制措施。本文着重介绍电梯及其附属设备———视频监控在工程中的电磁干扰及处理。
二、建筑设备工程中的电磁干扰可以概括分成三类：
（一）源干扰：源信号中已经包含干扰，来源包括雷电（包括核爆等强电磁脉冲）、静电及所有电气的动作（包括正常及非正常的）过程。
（二）终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰，它能对输入的无干扰信号加入新的干扰。
（三）传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰类。
源干扰和终端干扰，尽管工程中也常遇到，但都属于设备本身问题，不属于工程抗干扰范畴。本文着重介绍的只是第三类———以电梯工程和视频传输工程为例介绍建筑设备工程中的电磁干扰，尤其是在闭路监控工程中，电梯监控视频干扰问题，一直是最常见、最难对付、也是最受关注的问题之一。
三、电梯设备工程中的电磁干扰及对策
（一）电梯设备电磁干扰简介
由于引入了微机、变频等数字电路，电梯的电气控制部分对外界抗干扰能力的要求比继电器控制高得多。现在电梯的电气控制部分对外界抗干扰能力对电梯的可靠性有直接的影响。电磁干扰带来的危害主要表现为：
1.故障频繁，故障率偏高，且无规律。控制柜微机电子板或轿厢等通讯电子板由于受到干扰造成微机瞬间死机而使电梯急停，当微机检测系统认为故障级别高时一般会采取自保护措施而锁机，此时电梯不能自行恢复运行。
2.当选转编码器的信号线受到干扰时，会使平层精度不稳定，出现垂直振动，严重时会出现滑梯。
电梯电气系统抗干扰能力还包括以下几个方面：轿厢（顶）和通讯信号的抗干扰能力；微机电子板和通讯信号电子板之间的通讯线的抗干扰能力；微机电子板和通讯信号电源线的抗干扰能力；检测电梯位置和速度用的旋转编码器及其敷线的抗干扰能力。
要提高电梯的抗干扰能力，主要从两方面入手，一方面是器件的抗干扰能力，如微机电子板、旋转编码器等（主要靠在设计、制造过程中解决，本文不作重点论述）；另一方面是通讯线路和电源线的抗干扰能力，这方面可以在工程中通过安装、调试、使用及维护过程加以解决。
（二）电梯设备在工程中布线方式的抗干扰措施
1.控制柜内部的电源和通讯线的走线的距离要尽可能的短，且不应和高压高频回路动力线一起敷设。柜内的通讯线应使用双绞线或屏蔽线，进入微机板的进线处可适当加设磁力线套以吸收高频杂波。
2.虽然一般情况下旋转编码器的信号线都有屏蔽网，但由于其信号线的敷设离电机动力线很近，变频器发出的高次谐波通过电机动力线对旋转编码器的信号线产生的干扰是非常厉害的，实践证明旋转编码器的信号线只有屏蔽网是不够的，其信号线还应敷设在金属软管或金属线管中，且这些金属管接地应良好，只有这样抗干扰才是有效的。
3.随行电缆电源线和通讯线的排布应遵循以下规则：（1）只有一条随行电缆时，轿厢侧（轿顶或轿内）通讯板的电源线，及通讯线必须放置在远离高压高频线路。（2）有多条随行电缆时，轿厢侧通讯板的电源线，及通讯线和高压高频线路应分开敷设。
4.正确接地是是抗电磁干扰既经济又可靠的方法。有时变频器会不显示任何故障突然自动停止运行，重新启动后继续运行，往往是由于系统接地不正确引起的。在施工时要做到正确接地，在日常维护中还要经常检查所有接地点，防止脱落或松动现象发生。
四、电梯视频监控系统中的抗干扰处理
（一）电梯视频干扰产生原理简介
电梯井内通常布置了动力、照明、风扇、控制、通讯等线缆，各种电缆都会产生电磁辐射。同轴电缆会“接收”这些干扰。更重要的是这些随行电缆都是与视频电缆并行，且近距离捆扎在一起。这就形成了接近“最佳最有效的”干扰耦合关系。在一般工程中可以采用穿金属线管或金属线槽的屏蔽干扰办法，但在电梯随动的环境中，这种方法无能为力。
（二）电梯视频监控系统布线方式的抗干扰措施
1.考虑到只有一半电缆是随行运动的，另一半只是固定延伸连接，不运动，我们把这部分叫做“不动电缆”；这就提供了一种可能：那一半随行运动电缆只能与其他随行电缆一起捆绑走线；而另一半不动电缆可以选择远离随行电缆单独走线的方法，在电梯井内把视频线紧贴井璧垂直走线，并把这部分电缆穿金属线管或金属线槽，以屏蔽干扰对这部分电缆的影响，比较有效。
2.随行运动部分的视频电缆与其他随行电缆捆扎时，应充分了解其他随行电缆的结构和分布情况，捆扎时视频电缆应尽量远离电流大、频率高的电缆，靠近电流小频率低的电缆捆扎；这里，哪怕有1厘米的选择可能也要争取，因为干扰影响大小至少与距离平方成反比；
3.摄像机金属外壳、NC头的外壳、同轴电缆的外导体等视频信号的“地”，和电梯轿厢、导轨等要绝缘，这在安装摄像机时要特别注意。
4.摄像机供电应优选集中直流供电方式，其次是选择轿厢照明电，不能用动力电。
5.从电梯井出口到控制中心的视频电缆，应走金属管或走金属线槽，以屏蔽沿途环境干扰对这部分电缆的影响，并注意这部分屏蔽与电梯井内的屏蔽，应做好电气连接。
五、电磁抗抗干扰处理实例
（一）电梯工程的抗干扰处理实例
一台电梯在下午5：00～7：00期间发生“急停”，电梯就近平层后不开门继续运行，有时楼层显示乱号，电梯往返端站后恢复正常。
1.可能引起故障的原因分析
（1）主电源电压不稳定；
（2）旋转编码器工作不稳定；
（3）感应器动作不灵敏；
（4）上、下强缓开关动作不正常；
（5）通讯信号受干扰。
2.处理方法
（1）检查主电源接线端子无松动，在发生故障时间段检查电压：电压正常，波动在允许范围内；
（2）更换旋转编码器和感应器；
（3）更换强缓开关，并调整确保安装位置正确和接线良好；
（4）考虑随行电缆发生出现断芯，给感应器和强缓开关均并接备线；
（5）怀疑地线未接形成信号干扰，检查各层外呼、显示板、轿厢接地线，均正常，但发现主机接地线在控制柜端接线不实，坚固该处接地线。
以上可能引起故障的因素均排除后，故障时仍有发生。仔细检查发现该接地线较细，更换该接地线后故障彻底消失，电梯恢复正常运行。另一台电梯在新接维保时发现电机噪声大、电机热，电梯经常发生“急停”后不能启动，故障发生时间无规律，电梯停靠位置不确定。拉闸再合闸，电梯重新启动寻址后照常运行。
检查发现：该电梯系变频调压调速电梯，检查发现该电梯主机未接地线，旋转编码器的信号线的屏蔽网与接地线连接不实。处理办法：将主机接上地线、给旋转编码器的信号线套上金属软管且使之接地应良好，同时将旋转编码器的屏蔽网与接地线接实。处理后电机噪声明显减小、电机温度有所降低，故障消失。
以上两例均因电梯工程施工缺陷造成的电磁干扰，如果认识不足或得不到正确认识，一旦发生解决起来费时费力，影响设备的正常运行和服务质量。从表面上看，事例的处理方法只是改善了电动机的接地、或又对旋转编码器的有效屏蔽，而实质上是遵循电磁兼容原理（噪声发送量*耦合因素<噪声敏感度）才取得的效果。
（二）视频监控系统的抗干扰处理实例
某小区有17台电梯，均安装电梯视频监控系统，其中一楼的两部电梯内的视频监控摄像头（N）因干扰信号的侵入，造成串模噪声，结果使得监控画面不清楚并伴随黑屏。原视频监控系统安装厂家采取各种补救措施也没有真正解决，后来工程技术人员继续探索，并借鉴兄弟物业项目的经验，用高频铁氧体磁芯绕制漆包线，制成高频电感线圈（L1、L2），分别串接在视频信号（R）的输入端和输出端。结果上述故障现象不在出现，问题的得到解决。由于采用了L1、L2电感滤波器，将信号传输线中有用信号叠加的高频信号全部滤除掉，用无源感抗元件阻止噪声通过，使得监控画面恢复正常。
六、结语
在工程中选用正确的控制干扰策略，采用合适的抑制干扰传播的技术，如屏蔽、接地、搭接等方法及采取回避或疏导的技术处理，如空间方位分离、回避、滤波、吸收和旁路等，有时这些技术简单而巧妙，可以代替成本费用昂贵而质量体积较大的硬件措施，还能收到事半功倍的效果。
【参考文献】
[1]曹开才.EMI相关标准与测试初探[J].中国电梯，2005，（11）.
钱满发 （北京交通大学经济管理学院，北京 100044）
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