電梯電氣安全回路、制動回路缺陷研究

黃世勇

摘要：文章通過分析與總結近些年已出現過的電梯剪切故障與險兆故障，對于制動水平下降將引起的故障隱患已獲得制造、安裝、維保和檢驗各方面人員的關注，而且在2017年10月1號正式實施的新檢規中，加入了制動力監控與制動設備的提起或是釋放直接檢查的內容。通過這些措施，對制動力因素引起的剪切故障將獲得有效控制。

關鍵詞：電梯;電氣系統;安全回路;制動力;故障分析

目前，城市建筑工程高度持續上升，這不僅是經濟發展、科技進步的必然趨勢，而且還與城市土地資源緊缺的現狀相聯系，這種情況下，電梯在工程內的作用也就越來越突出。電梯自身就是一種風險性極高的設備，如果電梯電氣系統出現故障，會極大影響到用戶的人身安全。為此，深入研究電梯電氣系統中的安全回路與制動回路問題是十分有必要的。

1、目前在用電梯電氣系統的安全回路與制動回路的基本現況

電梯電氣系統的安全回路與制動回路是發揮電梯安全保障功能的最關鍵控制線路及執行線路。各電氣安全設備的保護功能要基于安全回路得以實現，在危險情況下停用電梯要基于制動回路完成，其線路的規劃、安裝、維修要滿足《電梯制造和安裝安全規范》（GB 7588-2003）（下文簡稱《規范》）的內容[1]。但是，通常長期檢查發現，部分在用電梯電氣系統的安全回路和制動回路有規劃、安裝、維修等層面的不足，而且會引起安全回路與制動回路失效問題。盡管在檢測中發現的失效風險量較少，但安全電路失效會造成該回路上全部的電氣安全設備都失效，這種類型的風險等級較高，目前在維保規則及檢驗標準中還沒有列出這類風險的維保與檢驗要求，為此，電梯電氣系統出現這種風險時難以被判別，帶著故障應用將面臨巨大的安全危險。

2、常見缺陷介紹

2.1安全回路沒有安裝接地保護

圖1為某梯型控制系統電源方面的圖紙，虛線框就是安全線路電源部分，其電壓為AC110V，輸出端是101、102，安全線路電源部分沒有安裝接地保護。圖2為安全回路中各電氣安全設備部分，也沒有規劃接地保護。

當面臨空氣濕度較大或是在電梯高層部位層門口滲水等現象時，圖2上的兩層層門電源觸點SMH2的出線部位A，因為接線端部在水的影響下喪失絕緣性，在爬電的影響下和層門金屬外表的接地線相導通，但因為安全線路電源端和回路自身沒有規劃接地保護，所以點A和PE之間無法產生回路，電路免受影響，電梯可以維持正常運轉，但不滿足《規范》中的要求：“回路的任何接地問題都要給予保護”的條例[2]。當圖2上的B點，就是一層層門電源觸點SMH1的入線點，而且也由于水的原因導致絕緣失效，同樣與層門地線相導通，接地事件不出現保護，但基于PE線的連通A點、B點出現旁路，引起對一層與二層的層門電源觸點失效的嚴重危險。由此得知，安全回路規劃對地短路維護的目的是，在回路上任意一點出現對地短路事件時，實現短路維護的熔斷器會斷開，進而保證電梯不處于危險狀態下。

包含引起危險的故障有：1）對地和對金屬部件的絕緣破損。

2.2檢查開關觸點種類不正確

電梯檢修運轉也要在安全回路連通的狀態下處理，電梯控制平臺通過檢查檢修開關以確定檢修狀態，不正確的檢查開關觸點種類對嚴重威脅到檢修者的生命安全。電梯控制平臺涉及的檢修開關是：檢查運轉線路;轎頂檢查優先線路;緊急電動線路;檢修狀態檢查線路[3]。可能隱藏的風險有：電梯電氣系統的運轉狀態能分成智能與手動兩類，當電梯檢修運轉時，要保證電梯處在受檢修者操控的狀態下，經利用檢查開關的常閉節點來管理檢修運轉線路，即檢修開關處在正常部位時，常閉觸點連通正常運轉線路，見圖4所示，TC11、TC12是檢修開關管理運轉線路的檢修點，當檢修開關處在檢修部位時，TC11、TC12觸點處在斷開狀態下。

在檢修時有發現采用檢修開關的常開節點來檢查檢修狀態的實例。該實例的風險是，當開關觸點的連線因老化或是虛接而出現斷路時，電梯的穩定運轉不受阻礙，而當檢修者將檢修開關放在檢修部位并進到轎頂時，因為線路處于斷路，檢修點不能接收高電位信息，導致檢修者在轎頂但電梯處在正常運轉的風險狀態。這一隱患在線路沒有出現斷路的狀態下，對電梯的檢查和正常操作不造成影響，所以難以在檢驗時發現這一問題，但因為出現危險時轎頂工人無法控制好電梯，所以在檢驗時要引起高度重視。

涉及造成危險的故障有：2）導線斷開。

2.3超載開關節點與門保護開關種類的錯誤

電梯電氣系統設計要確保在轎廂特定載荷條件下的曳引水平與制動水平符合安全規范，為此，轎廂超載狀況的檢查對電梯電氣系統的制動性能和曳引水平非常重要。當前，電梯電氣對超載的檢查形式大致分成電子檢查與開關檢查兩類。針對開關檢查類型，也在檢驗過程發現應用常開觸點展開超載狀況的檢查，當檢查回路出現短路的狀況下，系統將不能檢查出超載情況，但電梯穩定運轉不受阻礙，在檢驗中難易被發現。同理針對電子式的超載檢查設備，當設備本身出現失效問題時，若其傳出的信號是非超載狀態信號，那么其和開關式常開節點的隱患是相同的。在檢驗中要采取斷開電子式超載測試設備的途徑，檢查電梯電氣在這種故障狀態下課后處在超載條件下，若故障狀態可以限制電梯運轉就滿足要求。

門維護開關的穩定觸板與光幕也在檢驗中有許多以上常開觸點檢查問題，在失效條件下將出現撞擊用戶的風險。

涉及引起危險的故障有：3）導線斷開;4）電氣部件的短路和斷路，參數與功能的變化，如電阻器、電容設備、晶體管以及燈等。

2.4電路布局電容對安全線路繼電器的作用

安全線路上各電氣安全設備布局在機室、井道、轎廂和底坑，因為緊急電動與回路檢查的需求，安全線路由控制柜中電源出發后，在各個點要求返回控制柜展開回路的管理與檢查，為此，安全線路的電路在往返之后長度大約是電梯井道高層的4-5倍，針對一般電梯在300-500米長度以內。線路布局電容為：C=λ？l（其中，λ表示電纜具體長度的布局電容，l表示線路電纜長度），300米長度的電纜布局電容達到0.05μF等級，該電路布局電容對繼電設備的釋放作用不可忽略。

3、結束語

綜上所述，安全回路和制動回路的電氣系統帶有的故障存在隱蔽性、高風險性和極易被忽略等特性。在電梯規劃、制造、設置、維修、應用、檢驗過程，唯有在型式試驗過程檢測電梯電氣系統的安全性。在電梯產品的出廠、設置、維修中轉變了電路或是參數，將轉變線路自身的安全性，給電梯安全維護的控制與執行留下巨大隱患，要求各單位技術者和檢驗者，在檢查安全保護程度的基礎上，定期根據安全回路的標準驗證電梯線路。

參考文獻：

[1]葉威.電梯安全門鎖電路故障的診斷和維修[J].中國電梯，2018，29（23）：71-72.

[2]鄧劍鵬.電梯電氣安全回路、制動回路缺陷探討[J].中國電梯，2018，29（21）：38-41.

[3]馬幸福.對提升高職院校電梯工程技術專業社會服務職能的探索——以湖南電氣職業技術學院為例[J].中國電梯，2018，29（20）：40-42.