電梯的電氣控制結(jié)構(gòu)安全探究

王艷榮 白峰 劉鋒

【摘 要】隨著房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，高樓大廈不斷增多，對(duì)電梯的需求量也隨之迅速增長(zhǎng)。一般普通的電梯都是由具有升降功能的箱體通過(guò)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源進(jìn)行升降的。其整個(gè)系統(tǒng)主要由牽引裝置、導(dǎo)向裝置、轎廂、門系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置和重量平衡裝置等系統(tǒng)裝置組成。電梯控制系統(tǒng)是使電梯能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行的核心，它控制著電梯各個(gè)部分協(xié)調(diào)有序的運(yùn)行。所以電梯控制系統(tǒng)的性能的好壞直接影響著電梯運(yùn)行的安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】電梯控制系統(tǒng)；安全性；可靠性

如今，各類電子產(chǎn)品、電子元件發(fā)現(xiàn)迅猛，使得電梯控制系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代，不斷多樣化復(fù)雜化，功能不斷增多。由此也引出來(lái)一些問題，這些問題阻礙了電梯電氣控制技術(shù)的發(fā)展。本文通過(guò)簡(jiǎn)要描述電梯電氣控制結(jié)構(gòu)安全的重要性來(lái)加強(qiáng)人們對(duì)電梯安全的重視，并提出了電梯電氣控制系統(tǒng)中常見的問題，最后對(duì)有效的解決和避免此類問題的發(fā)生提出了注意事項(xiàng)和解決方案。

一、電梯電氣控制結(jié)構(gòu)安全的重要性

電梯主要由轎廂、牽引機(jī)、配重2裝置、機(jī)房、安全保護(hù)裝置等設(shè)備組成的可以垂直進(jìn)行升降的設(shè)備。近幾年，有關(guān)電梯事故的報(bào)道越來(lái)越多，人們已經(jīng)對(duì)電梯的安全性產(chǎn)生了懷疑。所以為了讓人們安心的乘坐電梯，提高電梯的安全運(yùn)行性能成為相關(guān)技術(shù)人員需要解決的重要任務(wù)[1]。電梯的電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定著電梯能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行，所以電梯的電氣控制系統(tǒng)對(duì)電梯的安全運(yùn)行尤為重要。

二、電梯電氣控制系統(tǒng)中常見的問題

電梯的控制系統(tǒng)可能會(huì)由于一些外界或自身的因素導(dǎo)致電梯故障的發(fā)生，常見的電梯故障有以下幾種：（1）由于電器元件的觸點(diǎn)被意外出發(fā)或出現(xiàn)接觸不上等問題而導(dǎo)致的電梯門的異常開啟或關(guān)閉的故障。（2）開關(guān)和電器元件觸點(diǎn)出現(xiàn)的問題。（3）電梯指令按鈕與各種信號(hào)指示燈的損壞等問題。（4）電梯控制系統(tǒng)繼電器和接觸器由于某些因素引起的異常斷開等問題。以上四種電梯故障都是電梯的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，都是由于控制系統(tǒng)的短路或短路而引起的電梯故障。電梯在出現(xiàn)以上問題時(shí)電梯會(huì)由于控制程序的執(zhí)行和反饋錯(cuò)誤而引起電梯的安全故障問題，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)電梯失控墜落等嚴(yán)重電梯事故。因此應(yīng)該通過(guò)對(duì)電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)來(lái)保證電梯的穩(wěn)定安全運(yùn)行[1]。

三、電梯電氣控制系統(tǒng)的安全保障措施

安全電器元件。電梯的所有安全控制裝置均裝有安全保護(hù)電器元件，其中安全保護(hù)電器元件的安裝和使用都應(yīng)該嚴(yán)格按照電梯的安全電路和觸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝使用，我國(guó)常用的控制電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)供電設(shè)備的電氣安全回路為中繼控制電器，相關(guān)安全規(guī)范應(yīng)嚴(yán)格遵守《電梯制造與安裝安全規(guī)范》。如果中繼控制電器間接控制電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，則被看做是中繼控制電器對(duì)電梯的主機(jī)進(jìn)行直接的啟動(dòng)設(shè)備或停止設(shè)備的控制。由此中繼控制電器應(yīng)該具有電器失效系統(tǒng)保護(hù)功能和定時(shí)故障檢測(cè)功能。對(duì)于電梯的電氣安全回路的中繼控制電器來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于控制直流電路的普通繼電器的型號(hào)種類的選擇普遍存在問題，電氣安全回路的控制器選用直流和交流兩用繼電器時(shí)，電路的設(shè)計(jì)忽略了直流負(fù)載所控制的電路技術(shù)參數(shù)?？刂齐娐返碾娖髟膮?shù)的額定值應(yīng)選用控制電阻性負(fù)載的額定值。隨著電子科技的發(fā)展，越來(lái)越多的電梯門機(jī)拖動(dòng)和電梯主拖動(dòng)都選用交流變頻技術(shù)，但在控制電器的設(shè)計(jì)方案上仍存在較多設(shè)計(jì)問題，其中較為常見的問題是電動(dòng)機(jī)和變頻器的接觸器的型號(hào)類型選擇。為了使電梯交流變頻更加安全可靠，大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)把接觸器安裝在電機(jī)和變頻器之間的位置，通常此設(shè)計(jì)方法對(duì)接觸器的選型是通過(guò)交流工頻的條件來(lái)選擇的，但此設(shè)計(jì)方法并沒有對(duì)變頻器輸出電流的變流特性進(jìn)行考慮。所以此設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的電器電路容易出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致接觸器被燒毀。在電梯的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中應(yīng)遵守《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588--2003）的相關(guān)規(guī)范，從而保證電梯電氣控制結(jié)構(gòu)的電器設(shè)計(jì)使用安全[2]。

安全電路的控制。有關(guān)電梯的安全電路的法律法規(guī)有《自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的制造》（GB16899-1997）和《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588-2003）等法律法規(guī)，如今我國(guó)的電梯設(shè)計(jì)制造行業(yè)仍未徹底的認(rèn)識(shí)到電梯電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和使用等對(duì)電梯的安全可靠運(yùn)行使用的重要性。在國(guó)際上有關(guān)安全觸點(diǎn)問題有以下規(guī)定：電梯動(dòng)作的電氣間隙、可靠性、觸點(diǎn)斷開后的安全距離、爬電距離、絕緣電壓等。該規(guī)定主要考慮觸點(diǎn)由于某些原因未能斷開的情況下電梯仍能安全穩(wěn)定運(yùn)行的情況[2]。

故障的控制。經(jīng)過(guò)大量電梯事故數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，大部分情況下的電梯故障并不會(huì)引起電梯的失控等危險(xiǎn)情況的發(fā)生，但在故障發(fā)生后應(yīng)及時(shí)的對(duì)電梯進(jìn)行緊急停止運(yùn)行處理，若不對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)的處理解決，可能會(huì)造成二次事故，在二次事故發(fā)生時(shí)出現(xiàn)電梯失控等危險(xiǎn)的情況的概率將大大提高。在電梯出現(xiàn)故障后，應(yīng)在其進(jìn)行下一操作程序之前對(duì)電梯進(jìn)行緊急停止處理[3]。但如果在第一次事故和下一操作程序運(yùn)行之間出現(xiàn)第二次故障，此時(shí)電梯則極易出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況，對(duì)此問題的解決辦法有：通過(guò)用若干通道組成的監(jiān)控電路來(lái)設(shè)計(jì)安全電路，其中一個(gè)通道用于對(duì)其他通道的運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，如果其中任意通道出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài)，則第一時(shí)間對(duì)電梯進(jìn)行緊急停止。

監(jiān)視電路的問題。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為可以通過(guò)增加冗余觸點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和比較觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)避免由電梯故障引起的電梯運(yùn)行失控等的危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)[4]。當(dāng)出現(xiàn)有至少一個(gè)觸點(diǎn)發(fā)生異常時(shí)，應(yīng)對(duì)電梯進(jìn)行緊急停止操作；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)存在兩個(gè)通道的電梯，必須對(duì)電梯的監(jiān)視電路進(jìn)行嚴(yán)格的檢查其監(jiān)視功能，當(dāng)電梯的監(jiān)視電路出現(xiàn)問題時(shí)，電梯不得啟動(dòng)；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并未對(duì)具有三個(gè)或以上通道的電梯的監(jiān)控電路應(yīng)具有的功能進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定。

電梯安全壽命問題。電梯在運(yùn)行過(guò)程中，其電氣控制系統(tǒng)的工作比較頻繁，電梯的各個(gè)裝置的電器元件、安全回路中繼器、門的控制電器、主控電器等電器元件會(huì)頻繁的循環(huán)工作，由于工作頻率過(guò)高對(duì)各電器原件的損耗非常大，大大縮短了電器元件的工作壽命，在其超過(guò)工作壽命時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)工作異常，導(dǎo)致電梯出現(xiàn)危險(xiǎn)運(yùn)行的情況。所以要保證電梯的安全運(yùn)行首先需要電器元件處于正常的工作狀態(tài)。對(duì)于以上情況，電梯的生產(chǎn)廠家在電梯出廠時(shí)應(yīng)附帶電梯各個(gè)電器元件的使用壽命說(shuō)明，提醒電梯維護(hù)人員及時(shí)對(duì)電器元件進(jìn)行更換維護(hù)。

四、總結(jié)

綜上所述，電梯的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開電氣結(jié)構(gòu)的合理性和安全性。隨著電梯的多樣化設(shè)計(jì)的發(fā)展，電梯變得小型化和集成化，為了使電梯更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行，電梯的設(shè)計(jì)需對(duì)電氣控制結(jié)構(gòu)更加嚴(yán)格、合理、謹(jǐn)慎的考慮，減少設(shè)計(jì)缺陷和考慮不足的問題的出現(xiàn)。

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