电梯电气安全回路、制动回路缺陷研究

黄世勇

摘要：文章通过分析与总结近些年已出现过的电梯剪切故障与险兆故障，对于制动水平下降将引起的故障隐患已获得制造、安装、维保和检验各方面人员的关注，而且在2017年10月1号正式实施的新检规中，加入了制动力监控与制动设备的提起或是释放直接检查的内容。通过这些措施，对制动力因素引起的剪切故障将获得有效控制。

关键词：电梯;电气系统;安全回路;制动力;故障分析

目前，城市建筑工程高度持续上升，这不仅是经济发展、科技进步的必然趋势，而且还与城市土地资源紧缺的现状相联系，这种情况下，电梯在工程内的作用也就越來越突出。电梯自身就是一种风险性极高的设备，如果电梯电气系统出现故障，会极大影响到用户的人身安全。为此，深入研究电梯电气系统中的安全回路与制动回路问题是十分有必要的。

1、目前在用电梯电气系统的安全回路与制动回路的基本现况

电梯电气系统的安全回路与制动回路是发挥电梯安全保障功能的最关键控制线路及执行线路。各电气安全设备的保护功能要基于安全回路得以实现，在危险情况下停用电梯要基于制动回路完成，其线路的规划、安装、维修要满足《电梯制造和安装安全规范》（GB 7588-2003）（下文简称《规范》）的内容[1]。但是，通常长期检查发现，部分在用电梯电气系统的安全回路和制动回路有规划、安装、维修等层面的不足，而且会引起安全回路与制动回路失效问题。尽管在检测中发现的失效风险量较少，但安全电路失效会造成该回路上全部的电气安全设备都失效，这种类型的风险等级较高，目前在维保规则及检验标准中还没有列出这类风险的维保与检验要求，为此，电梯电气系统出现这种风险时难以被判别，带着故障应用将面临巨大的安全危险。

2、常见缺陷介绍

2.1安全回路没有安装接地保护

图1为某梯型控制系统电源方面的图纸，虚线框就是安全线路电源部分，其电压为AC110V，输出端是101、102，安全线路电源部分没有安装接地保护。图2为安全回路中各电气安全设备部分，也没有规划接地保护。

当面临空气湿度较大或是在电梯高层部位层门口渗水等现象时，图2上的两层层门电源触点SMH2的出线部位A，因为接线端部在水的影响下丧失绝缘性，在爬电的影响下和层门金属外表的接地线相导通，但因为安全线路电源端和回路自身没有规划接地保护，所以点A和PE之间无法产生回路，电路免受影响，电梯可以维持正常运转，但不满足《规范》中的要求：“回路的任何接地问题都要给予保护”的条例[2]。当图2上的B点，就是一层层门电源触点SMH1的入线点，而且也由于水的原因导致绝缘失效，同样与层门地线相导通，接地事件不出现保护，但基于PE线的连通A点、B点出现旁路，引起对一层与二层的层门电源触点失效的严重危险。由此得知，安全回路规划对地短路维护的目的是，在回路上任意一点出现对地短路事件时，实现短路维护的熔断器会断开，进而保证电梯不处于危险状态下。

包含引起危险的故障有：1）对地和对金属部件的绝缘破损。

2.2检查开关触点种类不正确

电梯检修运转也要在安全回路连通的状态下处理，电梯控制平台通过检查检修开关以确定检修状态，不正确的检查开关触点种类对严重威胁到检修者的生命安全。电梯控制平台涉及的检修开关是：检查运转线路;轿顶检查优先线路;紧急电动线路;检修状态检查线路[3]。可能隐藏的风险有：电梯电气系统的运转状态能分成智能与手动两类，当电梯检修运转时，要保证电梯处在受检修者操控的状态下，经利用检查开关的常闭节点来管理检修运转线路，即检修开关处在正常部位时，常闭触点连通正常运转线路，见图4所示，TC11、TC12是检修开关管理运转线路的检修点，当检修开关处在检修部位时，TC11、TC12触点处在断开状态下。

在检修时有发现采用检修开关的常开节点来检查检修状态的实例。该实例的风险是，当开关触点的连线因老化或是虚接而出现断路时，电梯的稳定运转不受阻碍，而当检修者将检修开关放在检修部位并进到轿顶时，因为线路处于断路，检修点不能接收高电位信息，导致检修者在轿顶但电梯处在正常运转的风险状态。这一隐患在线路没有出现断路的状态下，对电梯的检查和正常操作不造成影响，所以难以在检验时发现这一问题，但因为出现危险时轿顶工人无法控制好电梯，所以在检验时要引起高度重视。

涉及造成危险的故障有：2）导线断开。

2.3超载开关节点与门保护开关种类的错误

电梯电气系统设计要确保在轿厢特定载荷条件下的曳引水平与制动水平符合安全规范，为此，轿厢超载状况的检查对电梯电气系统的制动性能和曳引水平非常重要。当前，电梯电气对超载的检查形式大致分成电子检查与开关检查两类。针对开关检查类型，也在检验过程发现应用常开触点展开超载状况的检查，当检查回路出现短路的状况下，系统将不能检查出超载情况，但电梯稳定运转不受阻碍，在检验中难易被发现。同理针对电子式的超载检查设备，当设备本身出现失效问题时，若其传出的信号是非超载状态信号，那么其和开关式常开节点的隐患是相同的。在检验中要采取断开电子式超载测试设备的途径，检查电梯电气在这种故障状态下课后处在超载条件下，若故障状态可以限制电梯运转就满足要求。

门维护开关的稳定触板与光幕也在检验中有许多以上常开触点检查问题，在失效条件下将出现撞击用户的风险。

涉及引起危险的故障有：3）导线断开;4）电气部件的短路和断路，参数与功能的变化，如电阻器、电容设备、晶体管以及灯等。

2.4电路布局电容对安全线路继电器的作用

安全线路上各电气安全设备布局在机室、井道、轿厢和底坑，因为紧急电动与回路检查的需求，安全线路由控制柜中电源出发后，在各个点要求返回控制柜展开回路的管理与检查，为此，安全线路的电路在往返之后长度大约是电梯井道高层的4-5倍，针对一般电梯在300-500米长度以内。线路布局电容为：C=λ？l（其中，λ表示电缆具体长度的布局电容，l表示线路电缆长度），300米长度的电缆布局电容达到0.05μF等级，该电路布局电容对继电设备的释放作用不可忽略。

3、结束语

综上所述，安全回路和制动回路的电气系统带有的故障存在隐蔽性、高风险性和极易被忽略等特性。在电梯规划、制造、设置、维修、应用、检验过程，唯有在型式试验过程检测电梯电气系统的安全性。在电梯产品的出厂、设置、维修中转变了电路或是参数，将转变线路自身的安全性，给电梯安全维护的控制与执行留下巨大隐患，要求各单位技术者和检验者，在检查安全保护程度的基础上，定期根据安全回路的标准验证电梯线路。

参考文献：

[1]叶威.电梯安全门锁电路故障的诊断和维修[J].中国电梯，2018，29（23）：71-72.

[2]邓剑鹏.电梯电气安全回路、制动回路缺陷探讨[J].中国电梯，2018，29（21）：38-41.

[3]马幸福.对提升高职院校电梯工程技术专业社会服务职能的探索——以湖南电气职业技术学院为例[J].中国电梯，2018，29（20）：40-42.