电梯的电气安全装置接地故障保护分析

宋维双

摘要：现阶段伴随电梯广泛应用于全国各城市建筑工程，电梯故障所引发的安全事件呈逐年递增趋势。经长期故障原因分析及维修经验发现，电梯以电气安装装置接地故障为主要运行故障。为了降低电梯故障发生率增强电梯安全运行能力，相关部门现已出台电梯制造及电梯安装的法律法规。本文以电梯电气安装装置接地故障为切入点分析故障形成原因提出具体的保护措施进行深入探究。

关键词：电梯电气安全装置；接地故障；保护措施

近年来，在我国社会经济稳健发展的大背景下，城市规模不断扩大，建筑工程数量不断增多，电梯安装技术水平现已取得一定进步及发展。同时，为了顺应时代发展潮流，满足日益严格的安装要求，电梯安装技术重心逐步向分析电气安全装置接地故障及提出保护措施转变。电梯广义概念指建筑物内垂直交通运输工具的统称，狭义概念指轿厢运行于垂直水平面或铅垂直斜角不超过15度刚性轨道服务于建筑物内特定楼层的永久性运输设备[1]。按运输速度，电梯可分为高速电梯、快速电梯及低速电梯，而低速电梯运输速度不超过每秒4米，高速电梯运输速度超过每秒12米。鉴于此，本文针对电梯电气安全装置接地故障保护的研究具有重要意义。

1.电梯电气安全装置的概述

《电梯制造及安全规范》（GB7588-2003）中明确指出“一旦含有电气安装装置电路发生接地故障或接触金属构件发生接地故障，技术人员立即停止运转电梯驱动主机，第1次正常停止运转后预防电梯驱动主机再次启动，通过手动复位方法恢复电梯正常运行”[2]。由此可见，针对出现电气安全装置接地故障的电梯必须立即停止运行，并且除非手动清除故障电梯恢复正常运行以外，电梯不得再次重新启动。其中，电梯电气安装装置指检查控制电梯电气装置，以安全触点及由安全触点共同组成的安全电路为主要表现形式，安全触点动作则断路装置断开，甚至2触点相溶亦能断开。

电梯电气安全装置由安全触点构成，一旦触点动作能预防电梯驱动主体启动，切断其制动器电源促使其立即停止运行。由此可见，电梯电气安装装置是消除电梯运行风险及保证电梯处于安全运行状态的有力手段[3]。电梯检测时电气安全装置有效性检查不可避免，而接地故障作为影响电气安全装置有效性的主要因素，对于如何切实解决电气安全装置接地故障，现已成为电梯技术人员在实际工作过程中所面临的主要问题。然而，从电梯电气安装装置接地故障维修技术水平来看，尚存在缺乏清晰接地目标、接地位置及需要手动复位等问题亟待解决，甚至有电梯公司对于接地故障检验认识存在偏差。

2.电梯电气安装装置接地故障保护

一般说来，电子电气设备接地位置较为复杂。按接地性质，接地可分为系统接地、屏蔽接地及保护接地。其中，由于电气设备金属外壳属于良好导体，与大地接成等电位能预防正常不带电或故障因素带电的电气设备外露避免导电部分接触人体引发触电事故，属于保护接地形式范畴，而一旦设备符合一定过流时切断电源亦属于保护措施。受电子电气设备自身原因的影响需要抑制外部干扰及接地，可视为屏蔽接地。系统接地指电子电气设备正常运行及稳定工作妥善解决电位点接地问题[4]。由此可见，电梯电气安装装置接地故障保护可视为保证电气安全装置有效性所设立的电梯安全保护措施。

一旦电气安全装置绝缘性不佳，存在造成外露部分导电带电影响电气安全装置正常运行，伤害检修人员生命健康安全的可能性。由此可见，解决电气安全装置接地故障消除其不稳定状态，分析电梯电气安全装置故障保护检验原因具备显著价值作用。而接地故障保护不止是电气安全装置绝缘性问题引发电气安全装置短路，更有可能是自身丧失作用状态下造成电气安全装置短路，导致电气安全装置丧失对人与装置有效性保护作用。同时，有检修人员对于电梯电气安全装置可能发生故障位置及串联电气安全装置安全回路处于位置、地连接尚不存在确切认识。

有研究资料表明，上个世纪90年代老电梯受设计因素及安装因素的影响，层门门锁无法安装地线难以实现电气安装接地故障保护，其发生原因与接地故障发生位置线路不合格存在着密切联系，一旦层门门锁绝缘部分老化或其他原因引发其他门锁对地短路丧失接地故障保护功能，加剧安全隐患促使电梯处于风险运行状态[5]。因此在实际设计的过程中，技术人员遵循实事求是工作原则积极转变传统工作理念，及时整改线路添加地线，以地线布线规格符合TSGT7001-2009中2.10规定为前提条件将接地支线与接地干线分别连接切忌接地支线串联而成与接地干线相连接。

一旦接地支线相连接再与接地干线相连接，存在引发大接地电阻无法产生足够故障电流产生漏电问题的可能性，甚至由于大接地电阻难以产生足够故障电流漏电保护开关或断路器无法自行断开，一旦人员触及威胁其生命健康安全。同时，针对前端某接地支线因故断线或电气设备被拆除的电梯，后端电气设备接地支线与干线间断开无法形成有效回路，电路保护装置难以动作加剧安全隐患排查难度。电气安全装置加装接地支线及接地干线后，技术人员必须连接接地干线及电气安装装置电源，避免电气安全装置出现接地故障现象促使接地地点经过接地干线与电源组成故障回路。

从实践经验角度来看，使用时间长的老电梯存在安全回路及门锁电源使用隔离变压器造成外壳接地的问题，即便电气安全装置及门锁金属外壳导电部分与地相连接且与接地干线地线相连接，是否形成故障电路仍属于未知数。有学者认为由于二次侧与外壳间存在绝缘间质难以导通，二者相连接无法形成故障电路，是非常典型的安全回路与地连接位置。同时，安全电路电源由变压器二次侧回路提供，电气安装装置或门锁地线位于二次侧回路上必须与电源相连接，促使电气安全装置或门锁与地间形成二次侧回路形成电压差。一旦电气安全装置触点对地短接时极易形成过流回路，促使电路保护装置动作切断电源。

少部分老旧电梯受历史因素的影响，尚不存在电气安全装置接地保护功能，有电梯公司为了满足检验合格要求私下添加装接地线加大电梯运行安全风险。同时，技术人员着重强调门锁回路与安全回路电源处于直流条件下电源高电位接门锁继电器或安全继电器处于一端且层门门锁及电气安全装置接电位低端的问题，一旦选择低电位为与地连接位置极易造成门锁对地短路接通门锁继电器持续吸合导致电梯开门行梯事故。此外，电梯电气安全装置接地故障保护时着重强调解决手动复位恢复电梯正常运行问题。

3.结语

通过本文探究，认识到电梯电气安全装置接地故障保护要求较为严格，以各电气安全装置电路绝缘符合安装标准为前提条件难以引发对地短接及自身短接避免丧失其保护作用，一旦造成接地故障状态必须满足上述要求，而实现接地保护反之要求电梯电气安全装置外露保持导电部分与保护线PE线处于良好连接状态，針对绝缘性差地导通信不佳的电梯，接地故障保护功能丧失其原有作用无法消除电梯运行安全风险。因此，技术人员以保证电梯处于正常运行状态为前提条件遵循“三位一体”原则完成检查检修。

参考文献：

[1]范欢.电梯安全装置接地故障的原因及其措施分析[J].中国新技术新产品，2017，09：140-141.

[2]康楚麟.电梯的电气安全装置接地故障保护分析[J].科技与创新，2017，09：111.

[3]郭静，朱礼强.电梯的电气安全装置接地故障保护[J].科技创新导报，2014，11：74.

[4]堵晓栋.电梯电气安全装置接地故障保护措施分析[J].通讯世界，2015，15：252.

[5]黄永坚，梁敏健.电梯电气安全回路故障检测方法综述[J].海峡科技与产业，2016，10：109-111.endprint