電梯的電氣安全裝置接地故障保護研究

戚國峰

（浙江西子重工機械有限公司 浙江省海寧市 314400）

電梯的電氣安全裝置接地故障保護研究

戚國峰

（浙江西子重工機械有限公司 浙江省海寧市 314400）

伴隨著我國城市化步伐的加快以及經濟水平的不斷提高，城市中的建筑物越來越多，而電梯是建筑物中尤其是高層建筑物中必不可少的載人工具，在高層建筑物中得到了廣泛應用。但是，如果電梯在安裝過程中存在問題，尤其是電梯設備的安裝存在問題將容易引發安全事故，故障當中最主要的形式就是電梯安全裝置接地故障。本文對電梯安裝裝置接地故障保護方法進行分析，并提出了相關的保護策略，希望能夠為相關部門提供一些借鑒。

電梯；電氣安全裝置；接地故障；保護措施

1 引言

近幾年，我國電梯的使用范圍隨著建筑行業的快速發展而逐漸擴大，但是由于電梯故障而引發的一系列安全事故依然十分普遍，經過調查研究發現，電梯故障產生的原因主要是由于電氣安全裝置的安裝不良。因此，為了最大程度的減少電梯故障發生的可能性，并提高電梯安全運行的能力，對此需制定相應的安全規章制度，比如，當電梯發生電氣安全裝置接地故障時，必須要立即停止驅動電機的運行從而保障電梯內人員的生產安全。停止驅動電機的運行可以有效的避免未經允許而發生的裝置啟動，可以將危險幾率降到最低程度。本文主要研究了電梯電氣安全裝置的內涵和具體的保護措施。

2 電梯的電氣安全裝置與接地保護

2.1 電氣安全裝置

我國大部分電梯的運行方式都是自動控制方式。因此，電梯的電氣安全裝置是為了確保電梯可以進行安全的運轉。電梯安全裝置起到了對電梯運行過程中安全的保障作用，它由各種安全觸點構成。一旦電梯在運行時出現故障，則要及時的切斷電梯驅動電機的電源，從而保證電梯內人員的生命安全。為了確保在電源觸點因短路熔在一起等特殊情況下切斷電梯的可靠性，就必須要對電梯電氣安全裝置的有效性進行常規檢查，電梯電路部分如果出現接地的情況則容易造成電氣安全裝置失效。倘若不對這種情況進行處理則會導致十分嚴重的電梯安全故障。

2.2 電梯的接地保護

按照電梯運行的規定要求，電梯中的電氣裝置的金屬部分，必要保證接地。將電梯故障情況時可能出現的對地電壓的可導電部分通過導體連接到地面上，這被稱之為保護接地。接地裝置的主要組成部分則是接地體和接地線。倘若電梯的電氣設備中的技術外殼沒有接地，那么一旦電氣設備出現絕緣損壞的情況時，它的金屬外殼就會存在相電壓，這種情況下如果人體不小心接觸到電梯，則會導致電流通過人體流入地下，從而出現觸電事故，無法保障人們的生命安全。

3 電氣安全裝置接地故障保護

3.1 接地目的

電梯電氣設備接地的部位很多，根據電梯接地的性質來看，可以將電梯接地劃分為以下三種類型：保護接地，屏蔽接地、系統接地。保護接地是指電梯電氣設備的金屬外殼采用導體與大地連接成等電位，這樣可以有效的防止由于故障原因而導致帶電的電氣設備外露，防止出現人體與可導電部分接觸而造成觸電的情況。除此之外，當設備達到一定電流時切斷設備電源也是保護接地的一種方式。屏蔽接地是指電梯電子電氣設備因為其自身的原因要避免外部環境的干擾，從而進行接地的現象。系統接地是為了保障電梯電子電氣設備的正常運行而不得不對電位點進行接地。

電梯中設置電氣安全裝置接地故障保護的主要目的是保證電氣安全裝置有效運行。電梯中的電氣安全裝置如果因為絕緣問題而導致外露可導電部分帶電則會使得電氣安全裝置的功能喪失，并且有可能會導致維修人員進行維修時觸電的現象，因此，必須要消除電梯電氣不穩定的現象，加強對電梯電氣安全裝置接地故障檢驗。電梯接地故障是由于電氣安全裝置存在絕緣問題而導致電氣安全裝置短路的現象，一旦電氣安全裝置短路則失去了其本身的效用，無法再對電梯的安全運行進行保障，因此，就無法對電梯的使用者的生命財產安全進行保護。

3.2 連接位置

在對電梯進行檢驗時，發現一些老電梯在電梯的安裝方面存在問題，比如層門門鎖沒有安裝地線就無法實現電梯的保護，極其容易發生接地線路不合格，而出現各種故障。如果由于層門門鎖的絕緣部分老化或者由于其他原因而導致故障位置線路不合格，就會導致電梯本身缺少接地故障的保護功能，這種安全隱患會導致電梯處于長期不合格的狀態之下。因此，及時的整改、加裝電線就顯得十分的必要。如圖1所示，即為電氣設備保護線正確的連接方法，在進行電氣設備線路連接時要將接地干線與接地支線分開連接，而不能將接地支線串聯起來，再連接接地干線。圖2為電氣設備保護線不正確的連接方法，如果像圖2那樣將接地支線之間互相連接后再與接地干線連接則可能會導致離接地干線接線柱最遠處的接地電阻比較大，一旦發生漏電的情況，接地電阻過大則無法產生足夠的故障電流，從而導致漏電保護開關或者斷路器無法及時的斷開，在這種情況下，一旦有人員不小心接觸到則可以產生觸電的情況，不利于人身安全的保障，如果前端的接地支線斷裂或者電氣設備被拆除掉，就會導致后端的電氣設備接地支線與干線之間出現斷裂的現象，無法形成有效的回路，進而導致電力保護裝置失效，存在很大的安全隱患。

圖1 電氣設備保護線正確連接法

圖2 電氣設備保護線錯誤連接法

圖3 層門門鎖回路

圖4 層門門鎖回路

電氣安全裝置在加裝了接地干線和支線之后，還要連接接地干線和電氣安全裝置的電源，這樣一旦電氣安全裝置出現了接地故障之后，可以通過接地干線與電源構成一個故障回路。在實際的檢測過程中發現，許多老電梯的安全回路和門鎖電源一般采用隔離變壓器且僅僅只是外殼接地，如圖3中的A點，這種情況下即使電氣安全裝置和門鎖的金屬外殼中的可以導電的部分是與地面相連接的，也與接地干線相連接也無法形成故障電路回路，因為外殼和二次側之間具有絕緣介質，因此，是無法導通的。變壓器二次側回路為電梯安全電路提供電源，因此，電氣安全裝置以及電梯門鎖的地線只有連接到二次側回路上才可以保證電氣安全裝置以及電梯門鎖與地面形成電壓差，當電氣安全裝置的觸點對地短接時，就會形成過流回路，從而促使電路的保護裝置運作，切斷電源，達到保護電梯的目的。如果按照圖3中的接地方式，那么一旦門鎖出現對地短接的現象，則不僅不能夠起到阻止電梯運行的作用，還可能會出現開門走梯的嚴重情況，因此圖3中的接地點要改在門鎖繼電器之后與電源連接的部分，也就是DE段之間。

還有一部分老舊的電梯由于生產時技術不夠完善，沒有施加電梯的電氣安全裝置，而電梯公司為了使電梯檢驗合格，私自對電梯加裝接地線。除此之外，還有一種情況需要引起電梯檢測人員的注意，當安全回路和門鎖回路的電源處于直流的情況時，且接門鎖繼電器或安全繼電器裝置在電源的高電位端，層門的門鎖和電氣安全裝置裝置在地電位端時，要尤其注意不能將與地連接的位置放在低電位端，一旦將與地連接的位置選在低電位端則會導致門鎖出現對地短路時，門鎖繼電器仍然處于吸合的狀態，容易導致開門行梯事故的發生。在圖4中，如果將層面門鎖選擇在DE段則發生開門行梯的幾率也十分大門鎖和安全回路與地連接位置應該在高電位的一端，也就是電源正極和繼電器之間的部分，這樣可以在層門電氣聯鎖和地面之間形成負壓的狀態，符合電梯的安裝要求。

3.3 手動復位

在電梯出現接地故障時，要及時的通過對控制節點對電梯進行控制，從而使電梯停止運行，在接地故障修復消失后也要保持電梯停止運行的狀態，這樣可以幫助維護人員及時的發現電梯存在的問題，從而進行修復，減少電梯存在的隱患。有一些電梯公司在電氣安全裝置的電源輸出端的前端加入熔斷器，這樣電梯一旦出現接地故障，則熔斷器會熔斷從而導致電梯的安全回路和門鎖回路失電，進而導致電梯停運。但是即使有一些電梯雖然安裝的線路是正確的，但是僅限故障模擬時，卻出現了安全繼電器和門鎖繼電器由于失壓而跳開的現象，導致電梯無法運行，當接地故障消失時，又立刻自動運行的情況。這種情況與電梯規定的手動復位要求相違背，需要進行改進。有一些電梯采用的是PLC或微電腦控制的方式，這種電梯如果檢測到故障時會控制電梯停止運行，而一旦電梯的接地故障消失之后，電梯又自動運行，這些電梯都是不符合規定的。簡而言之，只有具有故障保存功能以及出現故障時，只有手動清除故障才可以行梯的功能才是符合電梯運行要求的。

電梯的電氣安全裝置接地故障保護看似簡單，但是在實際作用時卻有許多要求。首先電氣安全裝置的各個電路絕緣要符合相關的標準，防止出現自身短接和對地短接的情況。其次，電梯運行過程中，一旦出現接地故障時，要滿足上述的要求。實現接地保護后還要保證電氣安全裝置外露的可導電的部分要與保護線PE連接良好，如果不具有很好的絕緣性，則不會具有很好的地導通性。這種情況下，及時具有接地故障保護功能，也無法消除電梯運行過程中的安全隱患。因此，在電梯的實際運用過程中，要加強對電梯安全的檢測，保證電梯得以安全運行。

4 結語

雖然電梯電氣安全裝置的接地故障保護看起來并不是十分的復雜，但是在實際的過程中，對于電梯的安全運行以及電梯使用人員的人身安全保護有十分重要的意義。因此，在對電氣安全裝置進行接地的處理時，要充分考慮線路是否會受特殊情況的影響，而對電梯漏電時的接地效果產生影響，或者影響電梯正常運行過程中的安全性能。電梯的維護人員和管理人員要根據電梯使用的實際情況以及可能發生的各種異常情況來對電梯進行全面仔細的分析研究，從而保證電梯可以安全穩定的運行。

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[2]黃 磊.電梯的電氣安全裝置接地故障保護探討[J].大科技，2014（30）：65～66.

[3]韓東.淺談電梯電氣安全裝置回路的對地保護[J].中國電梯，2011：52～56.

TU857

A

1004-7344（2016）25-0246-02

2016-8-8

戚國峰（1988-），男，助理工程師，大學本科，工學學士學位，主要從事電梯電氣系統集成設計，電梯控制柜、電梯人機交互系統等設計工作。