暂态电能质量对重载自动扶梯运行的影响丁浩铖

暂态电能质量对重载自动扶梯运行的影响丁浩铖

丁浩铖

（广州广日电梯工业有限公司511400）

摘要：作为我国交通及其他公共场所中的重要组成部分，重载自动扶梯不仅能够承受更多行人及物品带来的压力，同时也因其稳定性与承载力极佳等特点受到我国各个行业的广泛关注与使用，是公共建筑中提升人们出行效率及人身安全指数的重要保障。但由于在重载自动扶梯运行过程中出现的暂态电能对扶梯的稳定运行产生一定破坏，因此，本文以交通运输中的重载自动扶梯为例，对扶梯中出现的暂态电能（即电压恢复器故障时出现的状态）进行分析，就其对扶梯运行的影响及改善措施展开讨论，并对扶梯的养护进行探讨，进一步为提升重载自动扶梯运行的稳定提供有利条件。

关键词：暂态电能质量；扶梯运行；影响；养护

我国对于重载自动扶梯并没有固定概念，但依据我国重载自动扶梯的具体使用及分布来看，可以得出结论：重载自动扶梯是一种使用人数、承载重量均高于普通自动扶梯的扶梯种类之一。而由于重载自动扶梯可承载较多人数及重量，因此，该设施多数用于地铁及其他公共交通运输环境中，为提升我国交通运输以及人民出行安全指数提供有利条件。而在重载自动扶梯使用过程中，由于受到其自身装置及电力等方面因素的影响，导致扶梯运行时容易出现暂态电能质量扰动，对扶梯运行产生一定影响。

一、传统电压校复器(DVR)基本信息

1.轨道交通重载公共交通型自动扶梯的特点

国内轨道交通的超大客流量,对车站中兼用于火灾疏散的自动扶梯的要求远高于普通的商用自动扶梯。一般情况下,要求自动扶梯运行速度为0.65m/s,每3h满载运行的时间为1h,其余时间为60%的载荷运行。每运行2500h,允许出现一次故障。

对于故障导向安全的自动扶梯来说,任何异常都会造成扶梯的立即停止,而扶梯的运行,也必须要人工操作。因此,对即承担车站内乘客疏散,又要承担火灾情况下起疏散功能的自动扶梯，其运行的安全性、可靠性要求更高。

地铁车站内用电负荷种类多，负荷变动范围大，电压的波动范围也比较大。虽然一般要求自动扶梯的电压允许波动范围±７%，但车站内实际电压波动常常大于这个范围。因此，供电前端的电压动态补偿质量是轨道交通车站中自动扶梯安全运行的重要保障。

2.传统电压恢复器的结构及工作原理

城市轨道交通使用的传统的电压恢复器即动态电压恢复器是一种串联型的电压弥补装置，通常由４个部分组成，最重要的组成部分为储能系统，其他３个组成部分为变压器、滤波器以及逆变装置。电压恢复器工作原理：第一，通过检测电网侧电压得到信号，将信号转化为指令控制逆变器，逆变器产生补偿电压，保证自动扶梯电压的稳定。第二，产生的补偿电压经过滤波装置和变压器进入负载电路，保证自动扶梯的正常运行。

3.传统电压恢复器的不足

DVR动态电压调节器，也称电压恢复器，运用中存在一些不足和缺陷。首先，电压恢复器必须能对自动扶梯电压的跌落做出准确，迅速的反应，能将电压开始跌落的时间，电压跌落的幅度以及电压跌落结束的时间迅速地计算出来。计算出数据后，电压恢复器应迅速产生补偿电压，保证电压的稳定。在自动扶梯的电压恢复到正常水平以后，电压恢复器退出运行。也就是说，电压器必须对电压的变化做出足够灵敏的反应，并对电压变化进行精确的计算。传统电压恢复器对电压的变化反应不够灵敏，而且在对电压的变化数据进行分析的时候，需要的时间较长，计算只注重对电压幅度的检测，缺少对电压变化时间的记录。这些不足会严重影响电压恢复器及时准确地对自动扶梯进行电压补偿。

1.电压恢复器性能的提高方式

为保证城市轨道交通的正常运行，电压恢复器必须满足一定的条件。电压恢复器在自动扶梯电压发生大幅度变化时，应及时做出反应。电压大幅度降低时，电压恢复器应将变化前的电压作为参考电压，根据电压的下降幅度计算出应该补偿的电压的大小。通常情况下，我国在电压控制方面采用的补偿方式有以下几种：第一，完全补偿式。利用完全补偿的方式能够在最快速度内将电压恢复到正常模式，但由于该方法使用成本较高，且实用性较差，大部分电气在恢复电压时很少采用这种补偿方式；第二，同相位补偿方式。当电力系统的电压出现问题时，可利用这种补偿方式将电力恢复正常，但由于这种方式对电压相角的稳定程度要求较高，但重载自动扶梯的电力系统中电压的相角存在不稳定因素，因此该方法并不适用于此状况；第三，最小能量补偿方式。这种方法能够利用最小补偿形式降低补偿器运行功率，并对恢复器的电压敏感性进行提升，虽然恢复速度不及同相位补偿法与完全补偿法，但与其他方法相比较而言速度也较快，不仅成本低，且较为适用于重载自动扶梯，是目前自动扶梯电压补偿中常用的方式。

2.通过逆变器控制提高电压恢复器的性能

逆变器主要作用是将检测得到的电压信号，经过PWM脉冲宽度调制电路形成PWM驱动信号，控制逆变器和终端的进行。电压恢复器一旦检测到自动扶梯的电压有较大的波动，就会将异常的电压和标准的正弦电压进行对比，计算后得到补偿电压的数据。逆变器产生的补偿电压，要根据自动扶梯的实时电压进行调整。如何跟踪PWM信号调整补偿电压，就尤为重要。对电压的控制方法有２种：第一种，三角波比较方式。这种方式对信号的检测效果不够理想。第二种，滞环比较法。将参照电压和检测电压进行对比，得出两者的差，由两者的差来调节补偿电压。这种方式敏捷度高，反应时间短，环节简单，是提高电压器恢复性能的主要方法。

三、关于重载自动扶梯的其他养护措施

1.提升养护人员专业水平

首先，选择扶梯养护人员时应当对其专业养护理论知识及养护技能等进行重点考虑，要求人员必须具备扶梯养护合格证书及相关证明，并对其养护经验等进行考核，全面提升养护人员专业水平，提高养护质量；其次，定期对养护人员进行相关技术等方面的培训，并通过利用视频等方式将扶梯事故播放出来，使养护人员能够直观地看到暂态电能对扶梯的影响，提升自身养护意识与理念，并主动参与到培训中，而之后需要对培训人员进行考核，对于成绩优异的人员按照激励制度进行奖励，并对培训成绩不及格的人员予以适当惩罚，并加强培训力度，确保全面提升养护水平。

2.建立完善的养护制度

首先，我国关于电力设备等制度中应当增加有关重载自动扶梯养护与维修相关的制度内容，通过利用严格的监管制度等对电梯养护及维修人员加以约束，提升人员的自身行为，并加强对扶梯的检修与养护，降低安全事故的发生概率；其次，应当根据扶梯用电等实际情况在公共交通内部建立养护制度，并由监管人员对扶梯电力检修等过程进行监控，避免因维修不当等对扶梯中电力设备产生损害，降低暂态电能质量出现的概率，促使自动扶梯电力系统能够稳定运行。

四、结语

通过以上分析我们可知，重载自动扶梯在我国城市交通运输过程中，不仅为乘客出行等提供便利，同时也能够利用扶梯设备提升交通行业的发展速度与科技水平，为进一步促使我国交通行业稳定发展做出保障。而作为承载力较强的重载自动扶梯，不仅能够运用在交通运输行业，商业、医疗等公共建筑内也需要利用重载自动扶梯来提升对人们出行安全的保障。因此，在自动扶梯运行过程中，不仅需要做好养护工作，同时也需要及时对其电力系统进行检测，利用控制电压、提高电气管理及恢复器等措施降低暂态电压运行中的扶梯产生的影响，进一步提升扶梯使用效率，达到提升我国第二产业发展水平的目的。

参考文献：

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[3]吴俊华.电压暂降时自动扶梯运行保护的研究与分析[J].工程技术:文摘版:00207-00207.