電梯配電電氣控制中存在的問題研究

劉廣震

（海南省鍋爐壓力容器與特種設備檢驗所）

1 電梯配電電氣控制系統的介紹

電氣控制系統是電梯設備的重要構成，在電梯運作過程中發揮著重要的保障性作用，而該系統正常運作對內部安全回路表現出較高的依賴性，該控制系統的控制對象主要集中在電氣硬件及驅動設施方面。對整個系統的運行情況進行分析，電梯的電路控制形式呈現出多樣化特征，且不同控制形式表現出的復雜程度也有區別。電梯運行過程中，電氣控制系統的故障問題通常不會單獨出現，通常和其他故障交織出現，比如經常同時由電磁干擾引起的故障和電氣故障［1］。眾多元件的協同配合是電梯正常運行的基礎，電氣控制電路也是多種類型元件構成的，且部分元件可能是數個子元件構成。故而，在處理電梯電氣故障問題時，要重點分析元件運行狀態是否正常。比如，當電氣安全回路發生故障，由于單個電氣安全開關斷開或局部破損造成電梯停運時，技術人員需逐步排查各段電氣安全回路，直至探查到回路的斷開點。安全回路是確保人員安全的有效辦法之一，若有檢修人員上轎頂開展維修活動時，先要按下轎頂急停開關，接觸方式確保人身安全。

2 電梯配電電氣控制內的常見問題

2.1 時間運轉限制器

時間運轉限制器只有在電梯檢修維護及電動機運作過程中不發揮作用，在電梯正常應用及無人操作時自動返平層工況下均發揮作用。電梯正常運作時若觸碰到部分設備或局部線路發生故障，或因部分乘客掰門導致門鎖突然斷開，電梯就會停運，故障解除或合上門鎖后，電梯會自動恢復正常運行狀態［2］。但是若此時電梯沒有處在開門區，將會自動返回平層，此時電梯在無人監控狀態下自動運轉，其也是限制器的保護范疇中，要符合限制器在運轉時間方面提出的要求。既往檢測檢驗很多電梯時，發現部分限制器僅在電氣正常使用時發揮作用，但自動返回平層時未處在限制器的保護范疇；或者一些限制器能對電梯的自動運行狀態有保護功能，但不符合保護時間方面提出的要求，保護時間明顯超過45s，以致給電梯運行埋下隱患因素。故而以上電氣控制系統不夠科學，一定要參照有關標準作出完善。

2.2 門鎖的電氣裝置

結合現行規定要求，電梯的各個層門上均要安裝帶有安全觸點的電氣裝置，借此方式確保層門閉合位置的合理性、精準性［3］。在門鎖型式試驗中，要對該觸點電氣裝置進行百萬余次的耐久試驗分析，具體試驗操作方法是給電氣裝置的觸點接通一個電阻，在兩倍額定電流及電壓條件下運作。從宏觀上，電氣觸點的應用環境主要有交流、直流回路兩種，觸點在不同電路內的使用壽命長短也有差異。若門鎖試驗僅于直流電路內滿足設計使用壽命的要求，那么預示著該電氣觸點的適用環境僅是直流回路內；若試驗發現其僅在交流電路內符合設計使用要求，那么僅可以在這種回路環境內應用裝置觸點。結合既往電梯設備的試驗檢驗情況，部分電梯配置的電氣觸點理應用在直流回路內才能滿足設計的壽命要求，但實際上卻將其誤安裝在交流回路內，而部分應安裝與交流回路內的電氣設備觸點，卻錯誤地被用在直流回路內。以上這種方法會直接降低電梯門鎖的耐久性與可靠性，增加門鎖故障的發生率，給電梯安全運行埋下了隱患因素。為規避以上情況，在制造生產電梯時，要求工作人員做到認真負責，為門鎖選用適宜的電氣裝置，降低后期電梯運行的故障發生率，減少電梯的運維工作量。因此，在制造電梯的時候，企業應該注意門鎖選用的電氣裝置類型，做好這方面的一些細節工作，以減少電梯的故障率。

2.3 雙電源供電問題

雙電源切換開關室由微處理器控制，用在電網系統內不同網電之間或網電和發電機電源啟動切換方面的一種裝置，其能實現電源供電的連續性，當常用點突發故障問題或者停電時，應用雙電源切換開關，可以自動投入至備用電源上，借此方式確保設備能正常運作。電梯、消防及監控等均是雙電源的主要應用場所。電梯投用過程中采用雙電源設計方案，能規避既往因系統方面的故障引起的“癱瘓”問題，鑒于電梯自身的特殊性，為了能使雙電源將自身功能發揮到最大化，可以開發出一種PLC控制的雙電源供電裝置。

（1）后備電池單元

這種設計方法有效銜接了在線和離線模式。這一結構不僅能迅速提供直流電源，且在遇到系統故障時，能快速啟用離線模式，確保電氣系統運行的常態化。

（2）主回路檢測單元

其主要是檢測常用及備用電源主回路的電源闡述，包括斷電、欠壓等。若以上兩種電源突發故障時，主回路單元便會自動傳送出故障信號，把信號傳送至PLC系統內。

（3）PLC控制單元

該單元是轉換裝置內的控制部分，后備電池提供PLC的工作電源。PLC將信號傳輸至轉換執行機構、語音播放器及無線救援內［6］。

2.4 電梯門旁路裝置的檢測

門旁路裝置使用過程中也容易發生故障問題，比如旁路的電壓降低、導線或者導體局部斷路、電氣元器件的性能參數異常等。斷開或者閉合觸點時，也可能因引發機械故障造成門回路出現故障。

故而，在檢測檢驗門鎖旁路裝置時，要嚴格按照相關規范進行合理檢驗，并重視部分人為或設備因素帶來的影響。常用的檢驗方法主要有如下兩種：

（1）直接檢驗法

在電梯機房直接采用旁路短接法。把電梯檢修開在非平層區，取締外呼呼梯功能，插上旁路裝置以后把電梯轉換為正常狀態，電梯便會上升到就近樓層開門并快速報故障停運。這種方法僅能檢出整個門回路是否存在短接情況，但無法檢出單個門鎖之間的短接情況。旁路裝置取消正常運行，只有在檢修或緊急電動運行狀態下，轎廂才能運行。正常運行時，操作旁路裝置被設置在旁路狀態，觀察電梯運行情況；電梯停于層站時，操作旁路裝置處于旁路狀態，觀察并判斷電梯能否正常運轉；當電梯處于檢修和緊急運行狀態下，技術人員要反復確認轎廂上是否存在著聽覺信號，觀察轎廂底的閃爍燈信號是否發揮自身作用。

（2）間接檢驗法

檢驗之前先取消外呼，在轎門上依次短接主副門鎖，電梯中的檢驗技術人員將電梯呼至最近樓層，電梯平層以后開門并報故障停梯。檢測檢驗層門的短接情況，分別短接單層層門鎖，將電梯呼梯至最近層站，再呼梯至短接的層門站，電梯開門并報故障停梯。也可以通過提供獨立的監控信號去判斷轎門是否處于關閉位置，具體檢驗檢測方法可以做出如下概述：操作門旁路裝置，旁路層門時，開啟轎門，觀察并判斷監控信號的有效性；旁路轎門時，開啟層門，觀察監控信號是否有效。

3 防控電梯配電電氣控制故障的方法

為全面提升電氣控制系統運行故障的防控效果，就一定要認真做好電梯的檢修、維護工作。首先，針對電梯運行過程中故障高發的位置，比如門系統回路的故障、控制柜內繼電器等元件損壞引起的故障等，一定要組織專業人員定時檢修、養護。針對門系統回路的故障，要在檢修狀態下，前往控制屏觀察門鎖繼電器當下的狀態，如果其處于釋放狀態，那么據此可以判斷成門鎖回路斷開。此時要分開短接轎門與廳門鎖，判斷出故障具體位置，如果是前者要重新調整并關閉好轎門；若是后者，則要短接廳門鎖故障，基于檢修速度運行電梯，探查各層廳門系統的關閉情況，確認系統電氣聯鎖開關是否良好接觸。在修理好門鎖回路故障以后，要在取下門鎖短接線后，恢復電梯的快車狀態。并認真記錄好維護信息，總結實踐經驗，為后期相同或相似故障的處理創造便利條件。其次，做好電梯的清灰、除塵工作，灰塵過多時容易造成局部電氣元件接頭、開關之間發生接觸不良的狀況，進而導致電梯電氣發生短路故障。近些年中，經過電梯技術快速發展，遠程監控成為防止電梯電氣系統故障的常用手段之一。電梯的遠程監控主要是應用布置在電梯服務核心的電腦，以內部線路或電話通信線路為載體，對安置在不同建筑位置的電梯進行24h全天監視，監測并記錄其現場運行狀況及查找局部故障等［7］。以上這種方法實現了對電氣系統的智能化控制，不僅明顯減少了人力資源的投入量，還能快速、精準實現故障定位，縮短電梯停運時間。最后，明確查找電梯電氣控制系統故障的思路。軟硬件之間的配合是電梯電氣系統實現控制功能的基礎，這也決定了系統故障原因的復雜性。要求檢修人員樹立正確的故障查找思路，由簡到難，由外部到內部，由局部到整體進行。一名合格的電氣檢修人員要有充足的理論知識，對電氣控制的設計圖、接線圖及安裝圖等有全面認識，明確電梯主要電氣元件的運作原理及不同配件之間的協調性等，持續總結經驗。

4 結束語

電氣控制系統是電梯的重要構成部分，在電梯運作過程中該系統容易出現各種故障問題，且故障原因較多，故障造成的危害性也很大。為了使電梯運行的安全性、可靠性有所保障，相關人員在實踐中應不斷總結電氣控制系統故障相關問題，包括故障原因、表現及處理方法等，在此基礎上在設計、生產制造、安裝調試及操作應用等方面進行完善，確保電梯應用技術不斷更新，為人類社會創造出更多的福利。