电梯加装能量回馈节能装置的风险分析

1、电梯加装能量回馈节能装置的风险分析摘要：在现阶段的城市中，高层建筑越来越多，对电梯的应用也越来越广泛。 越来越多的电梯加装了能量回馈节能装置。但是，该装置会对电梯的安全使用造 成一定的风险。这里根据标准法规的要求，分析了电梯加装能量回馈节能装置的 不利影响，以及相关的注意事项，给电梯使用单位、安装单位以及检验检测机构 提出了解决方案。关键词：电梯；能量回馈；风险；加装引言电梯作为一种高耗能设备，从发明至今，电梯节能始终伴贯穿于电梯技术的 发展中，由交流异步机到永磁同步机，由交流单速到变频调速，技术的更新带来 电梯能耗的降低。但是几年前投入使用的电梯，依然存在着高耗能的情况，而在 温度偏高的广东

2、地区，为降低机房温度，保证电梯正常运行，电梯机房安装降温 空调，无形中又进一步加大电梯系统的整体耗能。特种设备法规定，特种设 备生产、经营、使用单位应当遵守本法和其他有关法律、法规，建立、健全特种 设备安全和节能责任制度，加强特种设备安全和节能管理，确保特种设备生产、 经营、使用安全，符合节能要求。”1能量回馈的原理采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电 梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放 机械功能量的过程。此外，电梯还是一个势能性负载，为了均匀拖动负载，电梯 由曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为5

3、0% 时，轿厢和对重平衡块才相互平衡；否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使 电梯运行时产生机械位能。电梯运行中多余的机械能（含势能、动能），通过电 动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。回送到电容中 的电能越多，电容电压就越高，一般是通过外置制动电阻及时释放电容器储存的 电能。能量回馈用于电梯，就是将电梯的这些再生电能转化为直流电，再利用电 能回馈器将直流电电能回馈至交流电网，供附近其他用电设备使用，使电力拖动 系统在单位时间内消耗电网电能下降，起到节约电能的目的。2电梯加装能量回馈节能装置的风险（1）电梯的使用频率频繁使用，人流量大的电梯，节电效率越高，而一些矮 层的住

4、宅梯，节电率不高。因此，能量回馈装置装在人流量大的商业楼节电效果 非常明显，应大力推广应用，有些公司如日立已经开始在高层写字楼推广带能量 回馈装置的电梯。（2）能量回馈节能装置由于生产厂家技术水平或者其他原因， 有可能质量不达标造成性能不稳定。特别有些电梯加装的能量回馈装置并没有经 过型式试验，不满足标准要求。那将会导致制动器经常性地进行制动，结果使得 制动衬磨损，留下了事故隐患。（3）不符合国家法律法规要求的风险。按照现 行的电梯施工类别划分表（国市监特设函201964号），如改变了电梯的 原控制线路，加装能量回馈节能装置属于重大修理。根据特种设备安全法规 定，电梯的重大修理必须由电梯制造单

5、位或者其委托取得相应许可的单位进行， 且应书面告知特种设备安全监督管理部门，并向检验机构申报监督检验。（4） 对于在用电梯，安装能量回馈装置进行节能改造的初期投资较大，成本回收所需 时间较长，因此用户有时更倾向于维持现状。以能量回馈的投入与产出来计算， 以1台设备投入1万元，每天节省10度电，一年节省的电费为3650度即相当于3650元（工业用电标准），需要3年才能收回成本，回收的时间长。（5）电梯 的功率。电梯的额定功率越大，速度越快，载重越大的电梯，节电效果越好，而 符合这些要求的电梯通常也是存在于商业楼，因此在高层商业楼使用能量回馈装 置的电梯，节电率大，节电效果更明显。3风险预防及检测

6、3.1现场检验核对电气原理图、接线图、型式试验证书等资料与设备是否一致 主要检查实物铭牌和资料的一致性。能量回馈节能装置尽管是一套独立于电 梯控制柜的装置，它也仅仅是电梯控制柜的一项选配功能，但它只有与相对应的 电梯控制系统（控制柜）相互正确匹配、安装调试，才能完全符合相关法规标准 要求，否则可能带来安全隐患，危害电梯本身、维修人员与乘客的安全。要重视 现场试验，如是否有干扰情况等，可以通过电能仪表或者观察制动器的动作情况 来发现问题。3.2谐波检测电梯能量回馈装置回馈电能应满足相位、电压、电流等方面的控制条件，不 应注入电网过度的谐波电流，以确保不会对连接到电网的其他设备造成不利影响， 谐波

7、往往会导致电梯电机发热，产生噪音，也容易导致继电器、信号通讯、电力 电子器件等运转不正常，造成误动作等故障。根据国标GB/T32271-2015电梯能 量回馈装置之4.2.2回馈电流谐波要求，电流谐波总畸变率不应大于5%，奇次 谐波电流含有率上限值4%。能量回馈装置的软件控制策略，能够对电网三相电 压进行精确的跟踪，确保输出电压相位的准确性，硬件上通过增加滤波器抑制谐 波，从而减小输出波形畸变。此装置需在以下距离当中制停轿厢：和检测到的 轿厢意外移动层站距离应不超过1.20m；轿厢护脚板和层门地坎之间在最低部 分的垂直距离不超过0.20m；正对轿厢入口的井道壁和轿厢地坎之间在最低部 件方面的距

8、离不超过0.20m；轿厢门楣和层面地坎，亦或者是层门门楣和轿厢 地坎的垂直距离不小于1.00m。轿厢载有不超过100%额定载重量的任何载荷，在 平层位置从静止开始移动的情况下，均应满足上述值。动态测试装置、控制柜以 及紧急操作装置当中，均需要涉及电梯整机制造单位所规定的保护装置判定标准 以及动作试验标准。在对保护装置予以动作试验的过程中，应让施工或维护单位 来开展，结合制造单位所提供的相关实验方式与标准来进行现场判定与观察。3.3严格控制改造时随便加装能量回馈装置的行为对于不符合要求、没有生产资质的厂家，应从源头上对生产许可进行控制。 检验时发现电梯改造中随便加装能量回馈装置，则应上报并进行严

9、肃处理。结语综上所述，加装能量回馈装置的电梯的确具有可观的节电率，而曳引驱动方 式的不同是影响节电率的关键性因素，采用永磁同步驱动方式的电梯节电率更高。 所以应该优先在永磁同步驱动电梯上加装能量回馈装置。同时，相同曳引驱动方 式下提升高度越高、额定载重量越大，其节电率越高。因能量回馈装置可独立安 装，不仅新装的电梯可以进行使用，对于永磁同步驱动、高提升高度、大额定载 重的老旧电梯，可以优先加装，进一步扩大能量回馈装置的适用范围，大力推动 电梯节能事业的发展，为社会贡献更多的价值。参考文献：赵海鸣，卜英勇，何学文.旋转机械在线状态监测与故障诊断系统J.机电工 程，2006，23（8）： 15-17.常娜，何伟，李志豪.电梯系统垂直振动减振策略分析J.噪声与振动控制，2017, 37 （2）： 117-120, 126.杨静.浅析电梯轿厢意外移动保护装置的结构原理及检验注意事项J.质量技 术监督研究，2018（1）陈志军，程志江.基于CPLD的高精度数据