淺談電梯絕緣電阻的檢驗(yàn)

李繼波 黃 琴 劉 旭 鄒同陽(yáng)

（成都市特種設(shè)備檢驗(yàn)院 成都 610036）

電氣設(shè)備的絕緣性能關(guān)系到設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量是保證設(shè)備正常工作，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故的重要方法[1]。電梯作為一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備，絕緣電阻的測(cè)量與檢驗(yàn)也十分重要。

TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》（下稱09版檢規(guī)）第2.13條規(guī)定[2]，電梯的絕緣電阻檢驗(yàn)內(nèi)容與要求是：動(dòng)力電路、照明電路和電氣安全裝置電路的絕緣電阻應(yīng)當(dāng)符合表1的要求。

表1 電梯絕緣電阻值的規(guī)定

檢驗(yàn)方法是：由施工或者維護(hù)保養(yǎng)單位測(cè)量，檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)觀察、確認(rèn)。

由于各電梯制造單位對(duì)電梯絕緣電阻的測(cè)試要求各異，為確保設(shè)備安全，09版檢規(guī)未對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，更未要求檢驗(yàn)人員動(dòng)手測(cè)量。但對(duì)檢驗(yàn)人員而言，仍然需要掌握電梯絕緣電阻測(cè)量的一般方法和注意事項(xiàng)，以便在檢驗(yàn)工作中正確確認(rèn)施工單位或維保單位的測(cè)量方法和測(cè)量結(jié)果是否符合技術(shù)規(guī)范的要求。

1 絕緣電阻測(cè)量的儀器和原理

電梯絕緣電阻的測(cè)量一般選用兆歐表，兆歐表有搖表式、指針式、數(shù)字式等多種類型。兆歐表測(cè)量絕緣電阻采用的是直流測(cè)量法，即將直流電壓U施加在待測(cè)電路兩端，形成圖1所示等值電路圖。由于R=U/I，此時(shí)，絕緣電阻值R通過(guò)微安表的讀數(shù)I顯示出來(lái)。

圖1 等值電路圖

實(shí)際測(cè)量中，在待測(cè)電路上施加直流電壓后，將產(chǎn)生三種電流：漏導(dǎo)電流i1、充電電流i2、吸收電流i3。漏導(dǎo)電流i1隨測(cè)量時(shí)間的增加不變化，充電電流i2和吸收電流i3隨測(cè)量時(shí)間的增加趨近于0。通常認(rèn)為，經(jīng)過(guò)1min后，漏導(dǎo)電流i1趨于穩(wěn)定。因此，所謂測(cè)量絕緣電阻就是用兆歐表測(cè)量這個(gè)與時(shí)間無(wú)關(guān)的漏導(dǎo)電流（微安級(jí)），但在表盤上反映出來(lái)的是絕緣電阻值[3]。

2 確定需要檢驗(yàn)的回路

根據(jù)09版檢規(guī)第2.13條的要求，電梯絕緣電阻的檢驗(yàn)內(nèi)容包括動(dòng)力電路、照明電路和電氣安全裝置電路三條回路的絕緣電阻值。僅以動(dòng)力電路為例，可以進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量的測(cè)量回路包括3個(gè)相間絕緣電阻，3個(gè)相對(duì)零的絕緣電阻，3個(gè)相對(duì)地的絕緣電阻，1個(gè)零對(duì)地的絕緣電阻，共計(jì)10個(gè)絕緣電阻的測(cè)試回路。如果檢驗(yàn)時(shí)每條測(cè)試回路重復(fù)3次，需要測(cè)量30次。如果再考慮每條回路需要分為若干段進(jìn)行測(cè)量的情況，那工作量將增至更大。那么，檢驗(yàn)時(shí)是否需要對(duì)如此眾多的絕緣電阻值進(jìn)行測(cè)量呢，檢規(guī)并沒(méi)有明確說(shuō)明。

但09版檢規(guī)的宣貫講義《宣貫〈電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯〉講義》在解析此條時(shí)，有這樣的描述：“與02版檢規(guī)相比，本版按照GB 7588—2003中的相關(guān)要求，對(duì)絕緣電阻指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整……”可見(jiàn)，關(guān)于絕緣電阻的檢驗(yàn)，GB 7588—2003是09版檢規(guī)的依據(jù)。GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定：絕緣電阻應(yīng)測(cè)量每個(gè)通電導(dǎo)體與地之間的電阻[4]。

根據(jù)上述要求可知，電梯的絕緣電阻檢驗(yàn)只需要測(cè)量相線與地之間的電阻，其他絕緣電阻的阻值不在檢驗(yàn)中進(jìn)行要求。GB 7588—2003這樣規(guī)定，筆者認(rèn)為主要有兩條理由：

1）李新龍、馬培忠指出GB 7588—2003的引用標(biāo)準(zhǔn)HD 384.6.61 s1.應(yīng)該由GB/T 16895.23—2005來(lái)代替[5]。GB/T 16895.23—2005第621.3中規(guī)定電氣設(shè)備的絕緣電阻應(yīng)測(cè)量帶電導(dǎo)體之間以及帶電導(dǎo)體與地之間的絕緣電阻，并且?guī)щ妼?dǎo)體之間的絕緣電阻“只能在裝置安裝期間接上用電器具之前進(jìn)行”[6]。因此，對(duì)于一部已經(jīng)安裝好的電梯，檢驗(yàn)時(shí)僅測(cè)量帶電導(dǎo)體與地之間的絕緣電阻是合理的。

2）當(dāng)用電器具安裝好之后，比如曳引機(jī)連接在電路中，其相與相之間便在用電器具內(nèi)部連通，從而導(dǎo)致三相導(dǎo)體在實(shí)際上形成了通路，不再存在相與相之間的絕緣電阻。但是，電器具安裝好后，其相間絕緣存在問(wèn)題，就需要測(cè)量相間絕緣了。比如曳引機(jī)的電動(dòng)機(jī)，就需要將電動(dòng)機(jī)接線柱上的接線拆掉，再測(cè)量相間絕緣值。

因此，對(duì)電梯的檢驗(yàn)工作而言，只測(cè)量相與地之間的絕緣電阻值是否符合相關(guān)要求。

3 對(duì)電子器件的保護(hù)

GB 7588—2003中關(guān)于第13.1.3規(guī)定當(dāng)電路中包含有電子裝置時(shí)，測(cè)量時(shí)應(yīng)將相線和零線連接起來(lái)[4]。并且，在該標(biāo)準(zhǔn)的附錄D2中規(guī)定“進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，所有電子元件的連接均斷開(kāi)”[4]。該標(biāo)準(zhǔn)明確了在所測(cè)電路中對(duì)待電子元件和電子裝置的方法。電子元件應(yīng)斷開(kāi)，電子裝置應(yīng)將相線和零線連接。無(wú)論是斷開(kāi)還是短接，其實(shí)質(zhì)都是對(duì)電子器件進(jìn)行保護(hù)，防止電子器件被直流高壓擊穿。

電子器件為何會(huì)被擊穿？因?yàn)榇蠖鄶?shù)的電子器件都含有二極管這種基礎(chǔ)元件，“反向擊穿”是二極管最基本的伏安特性，當(dāng)外加反向電壓過(guò)高時(shí)，二極管反向電流急劇增大，將被擊穿，擊穿后一般不能恢復(fù)原來(lái)的性能[7]。檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，一般很難確定施加的是正向還是反向電壓，也不能確定回路中電子器件的反向擊穿電壓是多少。因此，直接進(jìn)行測(cè)量有擊穿電子器件的風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行隔離保護(hù)后再測(cè)量。

4 絕緣電阻測(cè)量的步驟與注意事項(xiàng)

電梯絕緣電阻的測(cè)量一般包括測(cè)量前準(zhǔn)備、測(cè)量、測(cè)量后恢復(fù)3個(gè)步驟。

4.1 測(cè)量前準(zhǔn)備

1）梯態(tài)準(zhǔn)備：將電梯停在井道中非端站及非平層的位置，關(guān)閉各層層門、轎門，將轎頂及轎廂內(nèi)的所有開(kāi)關(guān)置于正常狀態(tài)。這樣做的目的是使所有的開(kāi)關(guān)和線路處于正常狀態(tài)。

2）斷路準(zhǔn)備：斷開(kāi)機(jī)房電源開(kāi)關(guān)（包括380V和220V），斷開(kāi)控制柜主電源開(kāi)關(guān)以及其他電源閘刀開(kāi)關(guān)，拆除保險(xiǎn)管座中的保險(xiǎn)管（如果有），斷開(kāi)接地板上的控制回路接地。

3）短接準(zhǔn)備：用線夾分別短接控制柜中下列端子及元件：端子R、S、T，端子U、V、W，主開(kāi)關(guān)次級(jí)端，閘刀開(kāi)關(guān)次級(jí)端，變頻器各端口。

下面以電梯的主回路為例，分析進(jìn)行上述準(zhǔn)備的原因。首先，為確保安全應(yīng)該斷開(kāi)機(jī)房電源。其次，斷開(kāi)主電源開(kāi)關(guān)MAIN后，MAIN右側(cè)的主回路其實(shí)是被變頻器（逆變模塊）和10T接觸器分為了三段（見(jiàn)圖2）。因?yàn)樵谑┘又绷麟妷旱那闆r下，變頻器和接觸器是不會(huì)導(dǎo)通的。

圖2 電梯主回路示意圖

用線夾短接控制柜的端子的方法可參考圖3，端子R、S、T和端子U、V、W的短接方法相同。變頻器的短接端口以日立電梯GVF-Ⅲ為例，需要短接的端子就包括R、S、T、（+）、PB、（－）、U、V、W等9個(gè)端子。

圖3 用線夾短接端子示意圖

4.2 測(cè)試

測(cè)量過(guò)程需要完成下述工作（以采用福祿克1508絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量圖2所示的電梯主回路為例）：

1）確定測(cè)點(diǎn)：共有3個(gè)測(cè)試點(diǎn)，包括變頻器端子的短接點(diǎn)、RST短接點(diǎn)、UVW短接點(diǎn)。

2）確定測(cè)試電壓：根據(jù)09版檢規(guī)的規(guī)定，測(cè)試電壓500V，選用兆歐表的500V檔。

3）連接測(cè)試探頭。

4）旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至500V直流電壓檔。

5）將探頭一端與控制柜接地板連接，另一端與上述3個(gè)測(cè)試點(diǎn)中的1個(gè)連接。

6）按住“測(cè)試”按鈕開(kāi)始測(cè)試，待測(cè)量的絕緣電阻值穩(wěn)定后讀數(shù)。

7）釋放“測(cè)試”按鈕，保持探頭留在測(cè)試點(diǎn)上，使被測(cè)電路通過(guò)測(cè)試儀放電。

4.3 測(cè)試后恢復(fù)

1）拆除所有短接線。

2）重新安裝所有拆卸下的電子元件。

3）重新插裝所有拆卸下的插接線。

4.4 注意事項(xiàng)

1）注意電擊的危害：測(cè)試前務(wù)必確保機(jī)房電源已經(jīng)斷開(kāi)；控制柜主電源斷開(kāi)后，對(duì)仍然帶電的部分進(jìn)行放電。

2）防止帶電測(cè)試：測(cè)試前需要認(rèn)真審閱電梯圖紙，對(duì)斷電后仍然帶電的部分進(jìn)行放電。如果采用福祿克1508測(cè)試儀，其自帶的電壓報(bào)警功能能自動(dòng)識(shí)別30V以上電壓，對(duì)測(cè)試會(huì)有一定的幫助。

3）注意對(duì)被測(cè)設(shè)備的保護(hù)：為防止高壓直流電對(duì)電子器件造成損害，測(cè)試前需認(rèn)真審閱圖紙，對(duì)電子器件進(jìn)行短接或拆除。

4）恢復(fù)工作要仔細(xì)：測(cè)試完成后要進(jìn)行放電處理，拆除所有短接線，并對(duì)拆卸下的電子元件和插接線進(jìn)行恢復(fù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

理解技術(shù)規(guī)范對(duì)電梯絕緣電阻檢驗(yàn)項(xiàng)目的要求，掌握電梯絕緣電阻測(cè)試的原理、方法、一般步驟和注意事項(xiàng)，有助于檢驗(yàn)員判斷施工單位測(cè)量方法是否正確、測(cè)量結(jié)果是否準(zhǔn)確，有助于保障設(shè)備和測(cè)試人員的安全，有助于提高檢驗(yàn)質(zhì)量。

[1] 李殿文. 淺析電力設(shè)備絕緣電阻測(cè)試[J]. 設(shè)備管理與維修，2013（S1）：52-53.

[2] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯[S].

[3] 李中元，許維升.淺談絕緣電阻測(cè)量[J]. 內(nèi)蒙古石油化工，2013（03）：26-28.

[4] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[5] 李新龍，馬培忠. 電梯標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)問(wèn)題的研究與討論[J].中國(guó)電梯，2007，18（02）：17-25.

[6] GB/T 16895.23—2005 建筑物電氣裝置 第6-61部分：檢驗(yàn)——初檢[S].

[7] 秦曾煌. 電工學(xué)電子技術(shù)[M]. 北京： 高等教育出版社，2009：9-11.