電梯的電氣安全裝置接地故障保護分析

宋維雙

摘要：現階段伴隨電梯廣泛應用于全國各城市建筑工程，電梯故障所引發的安全事件呈逐年遞增趨勢。經長期故障原因分析及維修經驗發現，電梯以電氣安裝裝置接地故障為主要運行故障。為了降低電梯故障發生率增強電梯安全運行能力，相關部門現已出臺電梯制造及電梯安裝的法律法規。本文以電梯電氣安裝裝置接地故障為切入點分析故障形成原因提出具體的保護措施進行深入探究。

關鍵詞：電梯電氣安全裝置；接地故障；保護措施

近年來，在我國社會經濟穩健發展的大背景下，城市規模不斷擴大，建筑工程數量不斷增多，電梯安裝技術水平現已取得一定進步及發展。同時，為了順應時代發展潮流，滿足日益嚴格的安裝要求，電梯安裝技術重心逐步向分析電氣安全裝置接地故障及提出保護措施轉變。電梯廣義概念指建筑物內垂直交通運輸工具的統稱，狹義概念指轎廂運行于垂直水平面或鉛垂直斜角不超過15度剛性軌道服務于建筑物內特定樓層的永久性運輸設備[1]。按運輸速度，電梯可分為高速電梯、快速電梯及低速電梯，而低速電梯運輸速度不超過每秒4米，高速電梯運輸速度超過每秒12米。鑒于此，本文針對電梯電氣安全裝置接地故障保護的研究具有重要意義。

1.電梯電氣安全裝置的概述

《電梯制造及安全規范》（GB7588-2003）中明確指出“一旦含有電氣安裝裝置電路發生接地故障或接觸金屬構件發生接地故障，技術人員立即停止運轉電梯驅動主機，第1次正常停止運轉后預防電梯驅動主機再次啟動，通過手動復位方法恢復電梯正常運行”[2]。由此可見，針對出現電氣安全裝置接地故障的電梯必須立即停止運行，并且除非手動清除故障電梯恢復正常運行以外，電梯不得再次重新啟動。其中，電梯電氣安裝裝置指檢查控制電梯電氣裝置，以安全觸點及由安全觸點共同組成的安全電路為主要表現形式，安全觸點動作則斷路裝置斷開，甚至2觸點相溶亦能斷開。

電梯電氣安全裝置由安全觸點構成，一旦觸點動作能預防電梯驅動主體啟動，切斷其制動器電源促使其立即停止運行。由此可見，電梯電氣安裝裝置是消除電梯運行風險及保證電梯處于安全運行狀態的有力手段[3]。電梯檢測時電氣安全裝置有效性檢查不可避免，而接地故障作為影響電氣安全裝置有效性的主要因素，對于如何切實解決電氣安全裝置接地故障，現已成為電梯技術人員在實際工作過程中所面臨的主要問題。然而，從電梯電氣安裝裝置接地故障維修技術水平來看，尚存在缺乏清晰接地目標、接地位置及需要手動復位等問題亟待解決，甚至有電梯公司對于接地故障檢驗認識存在偏差。

2.電梯電氣安裝裝置接地故障保護

一般說來，電子電氣設備接地位置較為復雜。按接地性質，接地可分為系統接地、屏蔽接地及保護接地。其中，由于電氣設備金屬外殼屬于良好導體，與大地接成等電位能預防正常不帶電或故障因素帶電的電氣設備外露避免導電部分接觸人體引發觸電事故，屬于保護接地形式范疇，而一旦設備符合一定過流時切斷電源亦屬于保護措施。受電子電氣設備自身原因的影響需要抑制外部干擾及接地，可視為屏蔽接地。系統接地指電子電氣設備正常運行及穩定工作妥善解決電位點接地問題[4]。由此可見，電梯電氣安裝裝置接地故障保護可視為保證電氣安全裝置有效性所設立的電梯安全保護措施。

一旦電氣安全裝置絕緣性不佳，存在造成外露部分導電帶電影響電氣安全裝置正常運行，傷害檢修人員生命健康安全的可能性。由此可見，解決電氣安全裝置接地故障消除其不穩定狀態，分析電梯電氣安全裝置故障保護檢驗原因具備顯著價值作用。而接地故障保護不止是電氣安全裝置絕緣性問題引發電氣安全裝置短路，更有可能是自身喪失作用狀態下造成電氣安全裝置短路，導致電氣安全裝置喪失對人與裝置有效性保護作用。同時，有檢修人員對于電梯電氣安全裝置可能發生故障位置及串聯電氣安全裝置安全回路處于位置、地連接尚不存在確切認識。

有研究資料表明，上個世紀90年代老電梯受設計因素及安裝因素的影響，層門門鎖無法安裝地線難以實現電氣安裝接地故障保護，其發生原因與接地故障發生位置線路不合格存在著密切聯系，一旦層門門鎖絕緣部分老化或其他原因引發其他門鎖對地短路喪失接地故障保護功能，加劇安全隱患促使電梯處于風險運行狀態[5]。因此在實際設計的過程中，技術人員遵循實事求是工作原則積極轉變傳統工作理念，及時整改線路添加地線，以地線布線規格符合TSGT7001-2009中2.10規定為前提條件將接地支線與接地干線分別連接切忌接地支線串聯而成與接地干線相連接。

一旦接地支線相連接再與接地干線相連接，存在引發大接地電阻無法產生足夠故障電流產生漏電問題的可能性，甚至由于大接地電阻難以產生足夠故障電流漏電保護開關或斷路器無法自行斷開，一旦人員觸及威脅其生命健康安全。同時，針對前端某接地支線因故斷線或電氣設備被拆除的電梯，后端電氣設備接地支線與干線間斷開無法形成有效回路，電路保護裝置難以動作加劇安全隱患排查難度。電氣安全裝置加裝接地支線及接地干線后，技術人員必須連接接地干線及電氣安裝裝置電源，避免電氣安全裝置出現接地故障現象促使接地地點經過接地干線與電源組成故障回路。

從實踐經驗角度來看，使用時間長的老電梯存在安全回路及門鎖電源使用隔離變壓器造成外殼接地的問題，即便電氣安全裝置及門鎖金屬外殼導電部分與地相連接且與接地干線地線相連接，是否形成故障電路仍屬于未知數。有學者認為由于二次側與外殼間存在絕緣間質難以導通，二者相連接無法形成故障電路，是非常典型的安全回路與地連接位置。同時，安全電路電源由變壓器二次側回路提供，電氣安裝裝置或門鎖地線位于二次側回路上必須與電源相連接，促使電氣安全裝置或門鎖與地間形成二次側回路形成電壓差。一旦電氣安全裝置觸點對地短接時極易形成過流回路，促使電路保護裝置動作切斷電源。

少部分老舊電梯受歷史因素的影響，尚不存在電氣安全裝置接地保護功能，有電梯公司為了滿足檢驗合格要求私下添加裝接地線加大電梯運行安全風險。同時，技術人員著重強調門鎖回路與安全回路電源處于直流條件下電源高電位接門鎖繼電器或安全繼電器處于一端且層門門鎖及電氣安全裝置接電位低端的問題，一旦選擇低電位為與地連接位置極易造成門鎖對地短路接通門鎖繼電器持續吸合導致電梯開門行梯事故。此外，電梯電氣安全裝置接地故障保護時著重強調解決手動復位恢復電梯正常運行問題。

3.結語

通過本文探究，認識到電梯電氣安全裝置接地故障保護要求較為嚴格，以各電氣安全裝置電路絕緣符合安裝標準為前提條件難以引發對地短接及自身短接避免喪失其保護作用，一旦造成接地故障狀態必須滿足上述要求，而實現接地保護反之要求電梯電氣安全裝置外露保持導電部分與保護線PE線處于良好連接狀態，針對絕緣性差地導通信不佳的電梯，接地故障保護功能喪失其原有作用無法消除電梯運行安全風險。因此，技術人員以保證電梯處于正常運行狀態為前提條件遵循“三位一體”原則完成檢查檢修。

參考文獻：

[1]范歡.電梯安全裝置接地故障的原因及其措施分析[J].中國新技術新產品，2017，09：140-141.

[2]康楚麟.電梯的電氣安全裝置接地故障保護分析[J].科技與創新，2017，09：111.

[3]郭靜，朱禮強.電梯的電氣安全裝置接地故障保護[J].科技創新導報，2014，11：74.

[4]堵曉棟.電梯電氣安全裝置接地故障保護措施分析[J].通訊世界，2015，15：252.

[5]黃永堅，梁敏健.電梯電氣安全回路故障檢測方法綜述[J].海峽科技與產業，2016，10：109-111.endprint