一起電梯接地故障保護檢驗引發的思考

摘""要：電梯接地故障是一種常見的故障類型，在不具備接地保護系統的控制電路中，接地發生故障時，會引起控制線路的意外短路，從而使得各種電氣開關失效，電梯在失去保護的情況下啟動運行，造成嚴重的傷亡事故。筆者通過一個檢驗案例對電梯接地保護進行了分析，揭示了接地故障可能導致的設備缺陷和潛在事故風險，最后還詳細論述了電梯接地保護的檢驗方法和要點，為實際檢驗工作提供了一定的參考和指導。

關鍵詞：電梯接地保護""測試方法""失效案例分析""檢驗要點

中圖分類號：TU857

Reflections"on"the"Test"of"the"Protection"of"an"Elevator"Ground"Fault

CAI"Chao

Pudong"New"Area"Special"Equipment"Supervision"and"Inspection"Institute，"Shanghai"，"201210"China

Abstract："An"elevator"ground"fault"is"a"common"type"of"faults."In"a"control"circuit"without"a"ground"protection"system，"when"a"ground"fault"occurs，"it"will"cause"an"accidental"short"circuit"of"the"control"circuit"and"then"make"various"electrical"switches"fail，"and"an"elevator"will"start"and"run"without"protection"and"result"in"serious"casualties."Through"a"test"case，"this"author"analyzes"elevator"ground"protection，"reveals"the"equipment"defects"and"potential"accident"risks"caused"by"ground"faults，"and"finally"also"discusses"the"methodnbsp;and"key"points"of"the"test"of"elevator"ground"protection"in"detail，"which"provides"some"reference"and"guidance"for"practical"tests.

Key"Words："Elevator"ground"protection;"Test"method;"Failure"case"analysis;"Key"inspection"point

電梯是現代建筑中必不可少的交通工具，其安全性一直備受人們的關注。截至2022年年底，全國電梯總量達964.46萬臺，事故22起，死亡17人。上海市電梯突破30萬臺，事故1起，受傷1人。從事故原因上來看，雖然因使用、管理不當發生事故數量占比較高，約為80.00%[1]。但電梯設備本體的安全也一直仍然是人們關注的重點。

電梯運行的過程中，接地故障是一種常見的故障類型，在不具備接地保護系統的控制電路中，接地故障會造成控制電路中的控制信號通過地線進行導通，短路了控制線路中的各種電氣開關，最終使控制繼電器正常閉合，導致電氣設備啟動運行，造成嚴重的傷亡事故[2]。因此必須能夠及時檢測到接地故障，并采取相應的保護措施。針對電梯中的接地故障保護問題，研究人員需要提出一種測試方法，以評估接地保護的性能和有效性。

1""電梯接地保護的作用及要求

1.1""電梯接地保護的作用

接地故障根據《電工術語"接地與電擊防護》GB/T"2900.73—2008中的定義是帶電導體與大地之間意外出現導電回路，這種現象有可能是因為導電路徑中出現有瑕疵的絕緣，通過其他的結構物或者植物等。電梯接地保護的作用是確保電梯在運行過程中能夠正常接地，避免因接地故障引發的電氣安全問題。具體而言，電梯接地保護的作用主要包括以下幾個方面。

• "防止電梯因電氣故障而引發火災

電梯作為一種大眾交通工具，使用頻率較高，并且通常集中在人員密集的區域。如果電梯未能正確接地，一旦發生電氣故障（如短路、漏電等），就有可能引發火災。而正確的接地保護系統能夠及時檢測電氣故障，并采取相應的措施，避免火災的發生。

• "提高電梯的電氣安全性能

電梯作為一種高度自動化的設備，其電氣控制系統常常涉及到高電壓和大電流。如果電梯未能正確接地，將導致電氣設備無法正常工作，從而影響電梯的正常運行。而正確的接地保護系統能夠有效消除電氣設備之間的電位差，保證電梯電氣設備的正常工作，提高電梯的電氣安全性能。

• "其他外界因素引發的電氣故障

在某些特殊情況下，如雷電天氣或存在地雷等情況下，電梯整體或部分設備可能會發生帶電現象。正確的接地保護系統能夠將電梯設備與地面有效連接，將外界因素的傳導路徑引導到地面，減少因外界因素引發的電氣故障以及可能造成的人身傷害風險。

總之，電梯作為一種大眾交通工具，乘客和維修人員的人身安全至關重要。電梯接地保護是保證電梯正常運行和人員安全的關鍵。

1.2""電梯接地保護的要求

《電梯制造與安裝安全規范"第1部分：乘客電梯和載貨電梯》（GB/T7588.1—2020）中5.11.1.4對于含有電氣安全裝置的電路、控制制動器的電路或控制下行方向閥的電路的接地故障應：使驅動主機立即停止運轉；或如果最初的單一接地故障不構成危險，在第一次正常停止運轉后，防止驅動主機再啟動。恢復電梯運行只能通過手動復位。相較于以往標準對于接地故障不僅保留了對含有電氣安全裝置的電路的要求，還擴大了需要防護接地故障的電路范圍，增加了對于控制制動器的電路或下行方向閥的電路要求。

國家市場監督管理總局2023年4月2日發布的《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》TSG"T7001—2023相較于原有的安全技術規范，在附件A中增加了A1.2.3.3（3）含有電氣安全裝置的電路發生接地故障的要求，因此本文僅對含有電氣安全裝置的電路發生接地故障的檢驗做出探討。

2""失效案例分析

2.1"設備情況

電梯接地保護測試中，首先需要了解測試對象的設備情況。在本研究中，研究人員選擇了某高層商務樓的一部電梯作為測試對象。該電梯為某品牌2005年生產的，1"000"Kg、2.0" "m/s、20層20站20門的電梯，經過查閱圖紙和資料，該電梯的接地形式為TN-S""。

2.2""缺陷描述

在檢驗的過程中，研究人員使用專用短接線準備將底坑安全回路返回到控制柜側的插件端和接地端短接，對應電梯電氣原理圖，找到控制柜內安全回路末端接線端子1C06（見圖1），測量確認電壓為"AC"110V".對應電梯電氣原理圖，找到控制柜內交流接地端子"HL1（見圖2）。此時保護安全回路的斷路器會動作或保險絲會斷開，主機將停止運轉，并無法再次啟動。在試驗的過程中，電梯并未停止，仍然繼續運行。證明這臺電梯的接地故障保護現在處于失效的狀態。筆者進一步查看了圖紙（見圖3），本臺電梯在發生接地故障的時候，斷路器cp3應該斷開，從而使主機停止運行，于是現場對斷路器進行了拆解，發現脫扣器線圈發生了短路，導致在過電流時，無法使斷路器斷開。

2.3""案例分析

在本案例中，由于斷路器的線圈短路引起的，電梯中的接地缺陷還會表現為地線安裝錯誤、接地電阻超標以及接地線松動等情況，都會造成接地線失效或保護性能下降。

綜上所述，電梯中的接地缺陷是導致接地系統失效的主要原因，對電梯的運行安全產生不可忽視的影響。為了保障電梯乘坐人員和設備的安全，需要對接地系統進行定期的測試和檢驗，及時發現和消除接地缺陷，確保電梯接地保護系統的可靠性和穩定性。

2.4""接地缺陷可能導致的事故

電梯安全回路的接地保護裝置，主要為接地線、熔斷器，其接地保護功能的故障類型為：接地線的安裝不當，或者線路中沒有安裝接地保護線路[4]，可能會導致以下幾種事故。

2.4.1""接地缺陷可能導致電梯的運行不穩定

在電梯運行過程中，如果接地缺陷造成電梯主機與地面之間的接地不良，會導致電梯系統中電流流動不暢。這會導致電梯受力不均衡，運行時出現晃動、抖動等現象，給乘客帶來不安全感。

2.4.2""接地缺陷可能引發電梯系統的故障

在電梯系統中，各個部件的正常工作都需要穩定的電力供應。當接地缺陷造成電梯系統中的接地電流過大或過小時，會對電梯控制系統的正常運行造成干擾，甚至引發故障[5]。這可能導致電梯無法正常啟動、停止、開關門等，嚴重時可能導致乘客被困或產生其他危險情況。

2.4.3""接地缺陷可能導致電梯系統的絕緣破壞

在電梯系統中，絕緣是保證安全運行的重要條件之一。當接地缺陷存在時，可能會導致系統的絕緣破壞，使得電梯主機與地面之間發生電流泄漏或短路。這樣的情況下，電梯系統的運行安全將受到嚴重威脅，乘客可能會面臨電擊風險。

總之，接地缺陷可能導致電梯的運行不穩定，引發電梯系統的故障，以及導致電梯系統的絕緣破壞。因此，為了保障電梯運行的安全穩定，必須對電梯中的接地問題進行重視，并采取相應的測試和保護措施[6]。通過本研究提出的測試方法，可以有效檢驗并解決電梯接地缺陷可能導致的各種事故問題，為電梯的安全運行提供技術支持和保障。

3"電梯接地保護的檢驗要點

接地保護裝置是一種用于檢測電梯接地情況的裝置，其主要功能是檢測電梯外金屬部件與地之間的接地狀態。因此，在進行接地保護的檢驗時，首先需要對接地保護裝置的功能進行檢測。具體來說，可以通過如下幾個方面進行檢驗。

（1）檢查供電電源的中性導體N（零線）與保護導體PE（地線）是否始終分開。

（2）機器空間的電氣設備及線管、線槽的外露可導電部分與保護導體PE（地線）是否可靠連接。

（3）確認安全回路、門聯鎖回路、電源零位的接地線是否單獨接到地線柱上，不能與其他接線相連后再接地，防止發生前端接地與后端接地同時斷開[7]。

（4）當含有電氣安全裝置的電路發生接地故障時，驅動主機應立即停止運轉，或者在第一次正常停止運轉后，能夠防止驅動主機再啟動；恢復電梯運行只能通過手動復位。這時我們可以模擬接地故障，檢查該功能是否有效。

4""結語

本研究通過一次檢驗中發現的案例，對電梯接地保護的作用及要求的介紹，案例分析中，揭示了接地故障導致的設備缺陷和潛在事故風險。我們還詳細論述了電梯接地保護的檢驗要點，為實際應用提供了一定的參考和指導。

參考文獻

[1]"國家市場監督管理總局.2022年全國特種設備安全狀況的通告[R].北京：國家市場監督管理總局，2023.

[2]"蘇宇航，楊寧祥，張錫林，等.《電梯與自動扶梯電氣安全回路接地故障檢測方法》標準研究及解析[J].中國質量與標準導報，2019（11）：44-46..

[3]"中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.《電梯制造與安裝安全規范"第1部分：乘客電梯和載貨電梯》（GB/T7588.1—2020）[S].北京：中國標準出版社，2020.

[4]"王樂樂.電梯安全回路接地故障防護問題探討[J].特種設備安全技術，2023（2）：41-42.

[5]"金鑫.靈活接地系統單相接地故障特征分析及保護[D].青島：中國石油大學電氣工程，2020.

[6]"李杰.配電網單相接地故障繼電保護原理與故障定位方法研究[D].廣州：華南理工大學電氣工程，2021.

[7]"周曉彬.電梯接地保護的要求及實際案例分析[J].中國機械，2020（5）：119-120.