團體標準《自動扶梯和自動人行道超速及非操縱逆轉保護裝置動作的外接變頻驅動試驗方法》（CPASE MT002—2016）解讀1）

戚政武 楊寧祥 林曉明 梁敏健

（廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院）

團體標準《自動扶梯和自動人行道超速及非操縱逆轉保護裝置動作的外接變頻驅動試驗方法》（CPASE MT002—2016）解讀1）

戚政武 楊寧祥 林曉明 梁敏健

（廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院）

從標準制定的背景，標準的適用范圍，相關術語概念，試驗條件、試驗原理、試驗儀器、試驗程序、試驗記錄、試驗結果評價,標準制定的意義等幾個方面對團體標準《自動扶梯和自動人行道超速及非操縱逆轉保護裝置動作的外接變頻驅動試驗方法》（CPASE MT002—2016）進行了詳細解讀，有助于自動扶梯和自動人行道的生產、檢測和使用單位中的檢驗人員對標準及試驗方法的理解，有利于該標準的推廣應用，減少自動扶梯和自動人行道的超速與非操縱逆轉保護功能失效事故的發(fā)生。

自動扶梯 自動人行道 超速 非操縱逆轉 外接變頻驅動試驗方法 標準

自第一臺自動扶梯誕生以來，經過一百多年的發(fā)展，自動扶梯和自動人行道（以下簡稱“自動扶梯”）已經被廣泛應用于機場、地鐵、車站、購物商場、超市、電影院等人流密集的公共場所。雖然自動扶梯事故死亡概率相對垂直電梯較低，但是其社會影響程度和對受害人的傷害是非常嚴重的，特別是自動扶梯逆轉事故，通常容易導致群死群傷，社會影響惡劣。近年來，我國自動扶梯事故呈上升趨勢，特別是自動扶梯超速或逆轉事故屢次發(fā)生，引起了公眾對自動扶梯安全的擔憂。為保障自動扶梯的運行安全，對于自動扶梯的超速、非操縱逆轉保護功能的檢驗非常必要。

1 標準制定的背景

自動扶梯的超速和非操縱逆轉安全保護裝置與垂直升降電梯的限速器——安全鉗保護裝置一樣，是自動扶梯在運行中出現非常危急狀態(tài)時的最后一道安全防線。北京、深圳地鐵自動扶梯逆轉事故已經表明自動扶梯超速和逆轉會帶來嚴重后果。在自動扶梯的制造和安裝方面，GB 16899—2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》[1]雖然對自動扶梯的超速和逆轉保護功能作出了嚴格要求，但并沒有給出檢驗方法；在檢驗方面，TSG T7005—2012《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——自動扶梯與自動人行道》[2]也沒有給出具體的檢驗方法，只是要求制造商或者維保單位提供相應的檢驗方法。然而，制造商和維保單位提供的檢驗方法多種多樣，有些在實際檢驗中往往難以應用，更有甚者存在明顯漏洞。

目前，自動扶梯的超速和逆轉保護裝置現場檢驗常用的幾種方法有[3]：（1）人為動作電氣開關，用鑰匙開自動扶梯，觀察自動扶梯是否能運行；（2）人為拆除傳感器的信號線，用鑰匙開啟自動扶梯，觀察自動扶梯是否能運行；（3）人為拆除電機的驅動電源線，用鑰匙往上開自動扶梯，然后用盤車輪向下盤車，觀察自動扶梯電氣系統是否能自動保護；（4）把電機線反接，用鑰匙開自動扶梯，觀察自動扶梯是否能保護。然而，上述四種方法都在不同程度上存在缺陷，而且未形成檢驗方法標準。在面對同一保護裝置，不同的檢驗機構甚至同一檢驗機構的不同檢驗人員會用不同的檢驗方法，從而可能導致得出的檢驗結論不同。自動扶梯的超速和非操縱逆轉保護裝置的檢驗已經成為了業(yè)界的棘手問題。究其原因，目前還沒有一種通用、可定性定量的檢驗方法（或者儀器）來檢驗自動扶梯的超速、非操縱逆轉保護等功能的有效性。近年來，部分大城市地鐵自動扶梯事故的發(fā)生，使得研制自動扶梯超速和非操縱逆轉保護功能檢驗設備以及制定統一規(guī)范的自動扶梯超速與非操縱逆轉保護功能試驗方法標準變得非常急迫。

2010年，珠海檢測院承擔的國家質檢總局科技項目《基于變頻技術的自動扶梯（人行道）超速、非操縱逆轉保護功能檢測儀的研發(fā)》（項目編號：2010QK090）提出了一種新的檢驗方法（工況模擬法）并自主研制了相關檢驗儀器，該科技項目已于2012年9月驗收鑒定，研究成果達到國際先進水平。在該科技項目的研究基礎上，珠海檢測院對發(fā)明的檢驗方法制定了廣東省地方標準DB44/T 1137—2013《自動扶梯和自動人行道的超速與非操縱逆轉保護功能試驗方法》[4]，并于2013年5月8日發(fā)布，2013年8月15日實施。該地方標準為廣東省內自動扶梯的超速與非操縱逆轉保護裝置的檢驗以及型式試驗提供一種通用、可靠、直觀的方法。2013年至2016年間，該地方標準的方法已經在廣東省內全面使用，并在部分地市的自動扶梯抽查過程中，發(fā)現了部分品牌的扶梯產品存在超速和非操縱逆轉保護功能失效的系統性風險。由于珠海檢測院研發(fā)的產品“自動扶梯綜合檢測儀”的廣泛銷售，DB44/T 1137—2013在全國范圍內得到了廣泛應用。該地方標準發(fā)布3年，其方法已被全國27個省（直轄市、自治區(qū)）100余家檢驗檢測機構使用。為了方便各檢驗機構開展該項目的檢驗，讓檢驗方法更具權威性和合法性，珠海檢測院在2016年向中國特種設備安全與節(jié)能促進會（以下簡稱“促進會”）提出申請，并經廣東省質監(jiān)局的同意，在廣東省地方標準的基礎上制定了“促進會”團體標準《自動扶梯和自動人行道超速及非操縱逆轉保護裝置動作的外接變頻驅動試驗方法》（CPASE MT002—2016）。

2 標準主要內容解析

2.1 標準的適用范圍

標準規(guī)定：“本標準適用于自動扶梯和自動人行道在制造、安裝、維修、改造、使用、檢驗、檢測等環(huán)節(jié)的超速及非操縱逆轉保護試驗，同時適用于TSGT7005—2012規(guī)定的試驗。本標準適用于符合標準GB 16899制造、改造的自動扶梯和自動人行道，按其他標準制造、改造的自動扶梯和自動人行道也可參照本標準進行超速及非操縱逆轉保護試驗。”

強調適用于TSG T7005—2012規(guī)定的試驗，是為了呼應規(guī)程中“檢測該項目由制造商或者維保單位提供相應的試驗方法”，讓該標準的方法可以成為規(guī)程能夠選擇的一種方法，為該團體標準寫入規(guī)程做鋪墊。國內自動扶梯和自動人行道均須按照GB 16899制造、改造，因此均適用。考慮到進口設備的檢驗，在標準中列明可參照執(zhí)行。

2.2 相關概念解析

（1）超速,是指自動扶梯或自動人行道的速度超過正常運行速度。

（2）欠速，是指自動扶梯或自動人行道的速度低于正常運行速度。

（3）非操縱逆轉，是指自動扶梯或自動人行道在非人為操作狀態(tài)下，其梯級、踏板或膠帶改變規(guī)定的運行方向。

（4）非操縱逆轉保護裝置，是指自動扶梯或自動人行道出現欠速或非操縱逆轉時，能使其停止運行的裝置。

2.3 試驗條件

2.3.1 試驗對象

考慮到在自動扶梯制造、安裝、維修、改造、使用、檢驗、檢測等環(huán)節(jié)的工況均有所不同，因此，標準對試驗對象在不同環(huán)節(jié)分別進行規(guī)定：“制造環(huán)節(jié)：至少應裝設超速和非操縱逆轉保護裝置并調試完畢；安裝、維修、改造環(huán)節(jié)：安裝、維修改造完畢，經調試運行正常；使用、檢驗、檢測環(huán)節(jié)：應運行正常。”

2.3.2 試驗環(huán)境

根據相關特種設備法規(guī)，擬定了試驗方法的實施條件，包括溫濕度、電壓波動、環(huán)境防護、出入口警示、現場清潔、現場采光等。

“溫度應保持在5℃～40℃范圍內，相對濕度不應超過試驗對象正常工作的允許值”，適宜于自動扶梯電氣及機械部件的正常運轉，保證檢測結果的正確性。

“電網輸入電壓正常，電壓波動應在額定電壓值±7%的范圍內”，電網電壓的穩(wěn)定性，保證了自動扶梯的試驗儀器的工作正常。

環(huán)境中的有害氣體和導電塵埃將會造成人員及設備的傷害，所以規(guī)定“空氣中不應含有腐蝕性和易燃性氣體、導電塵埃”[5]。

出入口防護既影響檢驗安全又危及行人安全，因此規(guī)定“自動扶梯或自動人行道的出入口應做好防護，采取隔離措施并放置有明顯標識的警示牌”。

試驗采光和衛(wèi)生條件影響檢測安全和檢測精度，因此規(guī)定“試驗現場應整潔，不應有影響試驗進行的物品和設備；采光應充足，照度不足時應采取提高照度的措施”。

2.3.3 試驗人員

對試驗人員的基本技能、知識水平和勞動安全防護提出了要求。標準規(guī)定：“應掌握本標準所規(guī)定的試驗方法及要求；應具備自動扶梯和自動人行道試驗的基本知識；應充分了解自動扶梯和自動人行道的機械及電氣原理；應穿戴相應的勞保用品”。

2.3.4 試驗用文件

標準規(guī)定了至少應該配備產品質量證明書、操作和維護說明書、電器原理圖、電器接線圖、故障代碼表、接線端子圖等。

2.4 試驗原理

試驗方法的原理即：“采用外接變頻技術，改變自動扶梯或自動人行道驅動主機的轉速或運轉方向，使自動扶梯或自動人行道出現超速或模擬出非操縱逆轉狀態(tài)，檢查工作制動器和附加制動器的動作情況，實時采集相應的指標參數，檢查并判斷超速和非操縱逆轉保護裝置的動作有效性是否符合相應安全技術法規(guī)和標準的要求。”

2.5 試驗儀器

2.5.1 一般要求

按照一般儀器出廠銷售的慣例，提出了要有產品質量合格證明、使用操作說明書和校準證書。

2.5.2 變頻驅動功能要求

標準提出了試驗儀器本身在輸出功率、對自動扶梯以及對儀器自身的保護等方面具備的功能要求。其中，輸出功率的要求是防止儀器驅動功率不足而無法驅動自動扶梯進入正常運行，且達1.4倍名義速度的要求，同時連接導線及端子也應配套，滿足試驗的功率要求。對自動扶梯的速度進行實時監(jiān)視，一方面是為了使得自動扶梯能至少超速至1.4倍名義速度，另一方面是防止試驗失敗而出現危險情況。當保護裝置失效時，自動扶梯會一直處于非正常工作狀態(tài)，因此從保護自動扶梯的角度出發(fā)，應有保護措施防止失控狀態(tài)的發(fā)生，同時試驗人員能手動操作儀器，隨時切斷自動扶梯或自動人行道的主機電源。由于是380V的電源，所以對于電源方面的故障（短路、過載、缺相），試驗儀器應給予保護，否則會出現故障甚至損壞儀器。

2.5.3 性能要求

對儀器的信號采集頻率、示值誤差、示值重復性和采集、顯示及保存功能提出了要求。

2.6 試驗程序

標準分別對超速保護試驗、非操縱逆轉保護試驗的程序、要求進行了規(guī)定。

2.6.1 試驗前準備

試驗前，首先需要確認試驗對象、試驗環(huán)境、試驗人員、試驗用文件滿足標準的規(guī)定。斷開自動扶梯或自動人行道的主電源，并參考標準附錄A的接線方式進行連接，做好試驗前的準備工作方可進行試驗。此處給出的接線方式只是針對某種儀器的接線方式，因此它并不是唯一的接線方法，所以在標準的附錄A（資料性附錄）中提及。

2.6.2 超速保護試驗

標準規(guī)定：根據自動扶梯或自動人行道的制動器設置情況，超速保護試驗應按以下情況進行：a） 對于未設置附加制動器的自動扶梯或自動人行道，按照7.2.2進行試驗；b）對于設置附加制動器的自動扶梯或自動人行道，應先按照制造商提供的方法，將附加制動器處于失效狀態(tài)，按照7.2.2進行試驗，再按7.2.3進行試驗。工作制動器動作試驗“應使用鑰匙開關啟動自動扶梯或自動人行道空載向下運行。操作試驗儀器，驅動自動扶梯或自動人行道向下緩慢加速至工作制動器動作，使自動扶梯或自動人行道停止運行。試驗人員應記錄自動扶梯或自動人行道停止運行前的最大速度。若超速保護裝置失效，不能使工作制動器動作，最遲在自動扶梯或自動人行道達到1.3倍名義速度前，使自動扶梯或自動人行道停止運行。確認超速保護功能有效時，檢查故障鎖定功能（如果有）。”

由于公共交通型的自動扶梯裝有附加制動器，所以對于超速保護試驗，須考慮附加制動器的同時動作情況，如果附加制動器和工作制動器同時動作，檢測人員難以區(qū)分，可能會導致試驗結果的不準確[6]，因此該條款將其分兩種情況進行處理，當有附加制動器時要將其置于失效狀態(tài)。使用鑰匙啟動，目的是令自動扶梯進入正常運行模式（所有安全保護功能開啟），以便模擬自動扶梯實際的運行情況。試驗開始時，自動扶梯以正常速度向下運行，然后通過儀器驅動加速，當速度到達自動扶梯超速保護裝置動作閾值的時候，自動扶梯被保護裝置制停，同時檢驗人員記錄下儀器動作時輸出的速度數值。如果自動扶梯的保護裝置失效了，則必須在其速度到達危險前，制停自動扶梯，以免發(fā)生意外。該條款允許人為按壓急停也允許通過操作檢測儀器本身，來停止驅動信號的輸出，使自動扶梯在1.3倍名義速度前停止。根據檢規(guī)條款的要求，當自動扶梯有故障保護功能時，還必須對該功能進行檢測，檢測內容按照檢規(guī)進行。

2.6.3 非操縱逆轉保護試驗

標準規(guī)定：附加制動器試驗“應使用鑰匙開關啟動自動扶梯或自動人行道空載向上運行至正常運行速度。人為使工作制動器保持松閘狀態(tài)。查看試驗用文件，根據制造商設計的附加制動器動作方式進行試驗：a）試驗欠速動作時，操作試驗儀器，驅動自動扶梯或自動人行道向上緩慢減速至附加制動器動作，使自動扶梯或自動人行道停止運行；b）試驗改變規(guī)定運行方向時，操作試驗儀器，驅動自動扶梯或自動人行道向上緩慢減速至零速后，繼續(xù)向下緩慢加速運行至附加制動器動作，使自動扶梯或自動人行道停止運行。試驗人員應記錄附加制動器動作時自動扶梯或自動人行道的速度。若附加制動器不能被信號觸發(fā)，最遲在自動扶梯或自動人行道逆轉下行達到名義速度前，使自動扶梯或自動人行道停止運行。確認附加制動器被信號觸發(fā)時，檢查故障鎖定功能（如果有）。”

和超速保護試驗類似，由于公共交通型的自動扶梯裝有附加制動器，所以對于非操縱逆轉保護試驗，須考慮附加制動器的同時動作情況，如果附加制動器和工作制動器同時動作，檢測人員難以區(qū)分，可能會導致試驗結果的不準確，因此該條款將其分兩種情況進行處理，當有附加制動器時要將其置于失效狀態(tài)。使用鑰匙啟動，能排除掉檢測儀器對自動扶梯的影響，模擬自動扶梯實際的運行情況。試驗開始時，自動扶梯以正常速度向上運行，然后通過儀器驅動減速，當速度到達自動扶梯非操縱逆轉保護裝置動作閾值的時候，自動扶梯被保護裝置制停，同時檢驗人員記錄下儀器動作時輸出的速度數值。如果減速至零速自動扶梯仍沒有制停，則檢測儀器會驅動自動扶梯逆轉向下運行并且緩慢加速，當速度到達自動扶梯非操縱逆轉保護裝置動作閾值的時候，自動扶梯被保護裝置制停。如果自動扶梯的保護裝置失效了，則必須在其速度到達危險前，制停自動扶梯，以免發(fā)生意外。該條款允許人為按壓急停也允許通過操作檢測儀器本身，來停止驅動信號的輸出，使自動扶梯在1.0倍名義速度前停止。根據檢規(guī)條款的要求，當自動扶梯有故障保護功能時，還必須對該功能進行檢測，檢測內容按照檢規(guī)進行。

2.6.4 試驗后的檢查

為避免因檢驗而造成設備恢復運行的損壞，標準專門列出一節(jié)，強調檢驗人員應確認扶梯的恢復情況，要求包括：“試驗后應將自動扶梯和自動人行道的保護裝置復位。恢復自動扶梯和自動人行道的試驗前狀態(tài)，進行必要的檢查與調整。啟動自動扶梯和自動人行道試運行，確認其能正常運行。”

2.7 試驗結果評價

標準規(guī)定：超速保護 “每次試驗、測試的結果均符合下列要求，則判定該項目符合要求；否則，判定該項目不符合要求：a）超速保護裝置在速度超過名義速度的1.2倍之前自動使自動扶梯和自動人行道停止運行。”

該條是依據GB 16899對檢驗結果進行判定的要求。

3 標準制定的意義

該團體標準以國家質檢總局科研項目《基于變頻技術的自動扶梯（人行道）超速、非操縱逆轉保護功能檢測儀的研發(fā)》為依托，把一種行業(yè)內獨創(chuàng)性的檢測方法制定為標準，涵蓋了試驗條件、試驗原理、試驗儀器、試驗程序、試驗記錄以及試驗結果評價，適用于自動扶梯的制造、安裝、檢測、維保等各環(huán)節(jié)，為自動扶梯的監(jiān)督檢驗、定期檢驗、型式試驗及事故鑒定提供一種通用、直觀、準確、定性定量的檢測方法。該方法設計科學，可操作性強，填補了自動扶梯檢驗檢測領域的空白，屬國內外首創(chuàng)。

該標準提出了一種自動扶梯超速及非操縱逆轉有效安全防護的檢測方法。行業(yè)內，多名權威人士和知名專家一致認為，該標準適用于TSG T7005—2012規(guī)定的試驗，解決了自動扶梯超速及非操縱逆轉保護裝置的檢測難題。與該標準相關的檢測方法配套的檢測儀器在廣東省21個地市率先應用，并推廣到全國27個省、直轄市的100多家特檢機構，創(chuàng)造了顯著的經濟效益和社會效益。在應用過程中，發(fā)現并消除了大量安全隱患，有的甚至是自動扶梯設計制造方面的系統性風險，得到了行業(yè)主管部門的高度肯定。

該標準的制定和普及應用，能規(guī)范檢測手段，提高檢驗精度和質量，從而全面提升我國自動扶梯的安全性能。該標準的實施有利于改善并提高自動扶梯和自動人行道的安全狀況，更好地保障人民群眾生命財產安全。通過對該團體標準的宣貫、實施和推廣應用，能進一步發(fā)揮標準化促進檢驗檢測的重要作用，促進特種設備檢驗行業(yè)的競爭力提升，推動質監(jiān)事業(yè)發(fā)展，為特檢行業(yè)科技成果轉化起到了帶動和示范作用，對保障公共安全、保護人民的生命和財產有重大意義。

[1]GB 16899—2011 自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范[S].

[2]TSG T7005—2012 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—自動扶梯和自動人行道[Z].

[3]梁敏健，林曉明. 針對常用幾種檢測扶梯超速、逆轉保護功能方法缺點和誤判現象的剖析[J]. 環(huán)球市場信息導報，2012，453（16）：050-051.

[4]DB44/T 1137—2013 自動扶梯和自動人行道的超速與非操縱逆轉保護功能試驗方法[S].

[5]戚政武. DB44/T 1137—2013《自動扶梯和自動人行道的超速與非操縱逆轉保護功能試驗方法》標準解讀[J]. 中國標準導報，2015（1）：30-33.

[6]梁敏健，湯景升. 自動扶梯附加制動器原理及檢驗要點[J]. 中國特種設備安全，2015，31（10）：41-44.

The Interpretation of Social Organization Standard Testing method with external
variable frequency driving for the protection device's action against excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks ( CPASE MT002—2016)

Qi Zhengwu, Yang Ningxiang, Lin Xiaoming, Liang Minjian
( Zhuhai Branch, Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research )

This paper interprets the association standard Testing method with external variable frequency driving for the protection device's action against excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks (CPASE MT002—2016) about setting background, the scope, terms and definitions, testing conditions, testing principle, testing equipment, testing procedures, testing records, evaluation of testing results, significance of setting of the standard. This paper helps to the productions of escalators and moving walks, and helps the inspectors of the institutions to understand the standard and the testing method. And this paper benefits to the marketing and the usage of the standard, also helps to reduce accidents when the protection fails to respond the excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks.

escalator, moving walk, excessive speed, unintentional reversal, testing method with external variable frequency driving, standard

1）基金項目：國家質檢總局科技計劃資助項目（2010QK090，2016QK219），廣東省質監(jiān)局科技計劃資助項目（2016CT01）。