電梯電氣安全回路故障檢測

俞倫信

（福建省特種設(shè)備檢驗研究院泉州分院，福建泉州 362000）

0 引言

電梯為人們的生活帶來了巨大的便利，作為一種特殊性質(zhì)的機電設(shè)備，其能夠?qū)崿F(xiàn)更為平穩(wěn)的運行。然而由于電梯在實際的運行中會面臨著較大的工作量，所以極易出現(xiàn)故障問題，致使電梯無法正常的運行，甚至還會造成相關(guān)安全事故的發(fā)生［1］。據(jù)此，相關(guān)工作人員應(yīng)定期做好其維護，尤其是做好電梯安全回路故障檢測工作，及時發(fā)生電氣安全回路中的故障點并做好處理，以規(guī)避故障帶來的安全事故問題。

電梯電氣安全回路包括了保護繼電器、限速器電氣開關(guān)、急停按鈕等多個重要電氣元件［2］。由于這些組件都是以串聯(lián)進行連接的，所以一旦內(nèi)部有任何一元件出現(xiàn)了問題，就會導(dǎo)致電梯的運行問題。為了避免出現(xiàn)重大的安全事故，電梯電氣安全回路中的保護繼電器和限速器電氣開關(guān)發(fā)揮了重大的作用［3］。具體而言，保護繼電器可以在電梯失電時切斷安全回路，避免出現(xiàn)更大損失，同時安全回路中的限速器電氣開關(guān)其作用也是在電梯超額定運行速度運行后，切斷安全回路迫使電梯制動停下，以此來規(guī)避重大安全事故的發(fā)生［4］。

本文針對電梯電氣安全回路常見的故障形式及結(jié)構(gòu)組成，介紹了電氣安全回路常見的幾種檢驗檢測方法，并結(jié)合實際檢驗案例，對安全回路接線錯誤和安全回路短接兩種常見的電氣安全回路故障形式進行分析，提出在對安全回路進行檢測時除了驗證電器開關(guān)的有效性外，還應(yīng)重點查驗電氣原理圖與實物接線是否一致正確和各個安全電氣部件是否被短接無法起到對電梯的有效保護。

1 常見的電氣安全回路故障檢測法

1.1 電位差比較法

安全回路中，其相鄰兩個門鎖開關(guān)間有一門鎖保護裝置，其是由三極管、繼電器等串聯(lián)而成［5］。層門門鎖開關(guān)在接通后，工作電壓進入安全裝置。此時，當(dāng)三極管飽和且二極管點亮，繼電器觸點接通，則電梯可以正常地運行，否則電梯則無法正常運行。在這種情況下，可以檢查二極管是否點亮，來排查電氣安全回路故障位置。

1.2 分段電壓數(shù)值測量法

這一方法即對安全回路中的各部分電壓值進行測量，以此來分析是否存在短接的問題于各電氣安全裝置之中［6］。對廳門鎖觸點的工作狀態(tài)進行分析判斷，可利用光敏傳感器對電氣觸點的拉弧次數(shù)等進行檢查，然后再分析判斷廳門鎖觸點發(fā)生故障的概率。對于安全回路是否被短接的問題，可在其中安裝一電壓測量器，對廳門鎖、安全電路等的電壓值進行測量，以此來進行分析比較。

1.3 脈沖反射定位法

將一脈沖電壓施加于電氣安全回路的總開關(guān)處。脈沖電壓可以順著電纜經(jīng)過回路的各電器元件、支線［7］。在其流動的過程中，如存在斷路等問題，由于阻抗發(fā)生變化，此時會形成脈沖反射，如線路正常通電，那么則不會形成脈沖反射信息。當(dāng)發(fā)生了脈沖反射信息，相關(guān)的儀器便能夠迅速地捕捉到，然后對其進行發(fā)出位置及反射時間的分析，以此來找出故障點。需注意的是，每一不同的故障類型，其所形成的脈沖波形的峰值等信息也不同［8］，這就需要相關(guān)的工作人員予以準(zhǔn)確分析，掌握好脈沖反射定位法的用法，從而準(zhǔn)確找出安全回路故障點。

2 常見電梯電氣安全回路故障

一般情況下，電梯電氣安全回路出現(xiàn)的最多的故障就是因回路中的安全開關(guān)動作而造成的安全回路不通。電梯在長時間的運行下，各種動作開關(guān)會因自身疲勞或是其他原因?qū)е聼o法正常運行，出現(xiàn)安全回路故障［9］。如當(dāng)電梯已達端層還在運行時，極限開關(guān)便會強制斷開常閉接點，切斷安全回路，轎廂制動。在反復(fù)斷開閉合幾次后，極限開關(guān)就極易發(fā)生接觸不良的問題，如若再次發(fā)生類似異常情況，極限開關(guān)便無法準(zhǔn)確檢測到，一些緩沖器開關(guān)、底坑急停開關(guān)也有相同的問題；此外，電梯電氣安全回路故障還會因受電磁干擾而產(chǎn)生［10］。具體而言，在電梯運行過程中，受到電磁波的干擾，電氣設(shè)備會產(chǎn)生故障，其系統(tǒng)的傳輸功能會受到一定的影響，從而引起電梯故障。一般可以通過故障發(fā)生頻率與相關(guān)規(guī)律是否相符來進行判定其是否受到了電磁干擾；另外，電梯正常運行中，還會出現(xiàn)其控制柜中繼電器等發(fā)生故障的問題，繼電器以及接觸器是確保電梯正常運轉(zhuǎn)的重點部分［11］。一旦這兩個部位出現(xiàn)問題，電梯都無法正常運轉(zhuǎn)，同時，由于這兩個構(gòu)件有著較大的電流，其電壓較大，還會有燒壞線圈的問題產(chǎn)生。這些都會造成電氣回路系統(tǒng)無法正常的作業(yè)；還有一種常見電梯電氣安全回路故障，就是電氣回路系統(tǒng)有一只電氣觸電表被燒壞，造成系統(tǒng)短路影響電梯正常運行［12］。

3 兩則電氣安全回路障案例分析

3.1 接線錯誤導(dǎo)致電氣安全回路失效

3.1.1 設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗人員對電梯進行檢驗時，發(fā)現(xiàn)安全回路接線錯誤，導(dǎo)致底坑內(nèi)安全回路開關(guān)處于全部被短接的狀態(tài)，從而出現(xiàn)旁路狀態(tài)緊急電動運行時，底坑內(nèi)安全回路開關(guān)全部失效的情況。

3.1.2 原因分析

該電梯既設(shè)置了檢修裝置又設(shè)置了緊急電動運行裝置，結(jié)合圖1所示的電氣原理圖，當(dāng)電梯從正常運行轉(zhuǎn)入檢修運行時，底坑回路走向是從端子HB-J01-135-136-137-139-140-HB-J02最后到端子108，而當(dāng)電梯從正常運行轉(zhuǎn)入緊急電動運行時，底坑回路走向是從端子138-139-140-HB-J02最后到端子108，此時底坑回路的上/下極限開關(guān)、轎廂緩沖器開關(guān)、對重緩沖器開關(guān)處于被短接的狀態(tài)。很顯然，不管是檢修狀態(tài)還是緊急電動運行狀態(tài)，底坑斷繩（張緊輪）開關(guān)、底坑入口急停開關(guān)和底坑急停開關(guān)都不應(yīng)該處于被短接的狀態(tài)。由于現(xiàn)場底坑內(nèi)安全回路開關(guān)全部失效的情況僅發(fā)生在緊急電動運行狀態(tài)，所以應(yīng)該是緊急電動安全回路接線上出現(xiàn)問題，打開底坑安全回路接線盒并對照電氣圖，發(fā)現(xiàn)接線端子138與端子108處于共接相連的狀態(tài)，如圖2所示，這樣的接法直接導(dǎo)致底坑內(nèi)安全回路開關(guān)處于全部被短接的狀態(tài)，從而出現(xiàn)旁路狀態(tài)緊急電動運行時，底坑內(nèi)安全回路開關(guān)全部失效的情況。

圖1 電氣原理

圖2 現(xiàn)場電路

3.1.3 處理建議

將接線端子138與108拆開，按照電氣圖要求重新接線后再行驗證底坑斷繩（張緊輪）開關(guān)、底坑入口急停開關(guān)和底坑急停開關(guān)的有效性。

旁路裝置與檢修或緊急電動運行的配合使用，既方便維保人員維護保養(yǎng)，又降低導(dǎo)線短接操作可能引發(fā)的風(fēng)險，而緊急電動運行只是短接了部分電氣安全開關(guān)，在完成短接的電氣回路中，私自加入其他的電氣安全裝置會給電梯造成檢驗和使用及維護的風(fēng)險。所以，在驗證緊急電動功能時首先要比較電梯的電氣原理圖并查驗有無與國家規(guī)定的相關(guān)要求相符。其次是要對比實物接線情況，逐項開展符合性的檢驗和有效性的開關(guān)驗證，如限速器-安全鉗聯(lián)動試驗和空載曳引能力試驗，涉及到的電氣安全開關(guān)在檢驗過程中要有所體現(xiàn)并驗證其有效性。

3.2 短接導(dǎo)致電氣安全回路失效

3.2.1 設(shè)備存在的主要缺陷描述

在對該臺設(shè)備進行定期檢驗時，在機房檢驗時發(fā)現(xiàn)電線有異常凹凸的現(xiàn)象，電線被纏繞在一起，導(dǎo)致安全回路被短接，部分電氣開關(guān)動作時電梯安全回路仍然處于接通狀態(tài)，電梯依然可以正常運行，安全回路保護功能失效。

3.2.2 原因分析

在檢驗底坑回路開關(guān)時，張緊輪、底坑急停、緩沖器等安全電氣開關(guān)失效，無法切斷電梯的正常運行。存在重大的安全隱患。底坑安全開關(guān)全部失效，排除電氣開關(guān)單個損壞，可能是安全回路存在短接。初步分析原因可能為：（1）電梯主板上有短接線，維保人員維保時未及時取下，檢查機房并未發(fā)現(xiàn)有接短接線，此原因可以排除；（2）安全回路有兩個位置同時接地，導(dǎo)致安全回路被短接，用萬用表檢查電路是否接地，發(fā)現(xiàn)安全回路并未異常接地；（3）是否線路故障導(dǎo)致安全回路存在短接，排查井道線路，用萬用表測量電線，發(fā)現(xiàn)電線有短接現(xiàn)象，從底坑向上，沿井道線路排查，在控制柜出線不遠(yuǎn)處，電線有異常凹凸的現(xiàn)象，扒開電線，發(fā)現(xiàn)此處的電線被纏繞在一起，已被短接，如圖3所示。

圖3 線路故障

3.2.3 處理建議

更換電線，再檢查底坑開關(guān)的有效性。檢驗人員檢驗時應(yīng)關(guān)注相應(yīng)線路是否老化破損，檢查各安全開關(guān)的有效性。安全回路故障會嚴(yán)重影響電梯的安全運行，在檢查過程中，應(yīng)重點關(guān)注。

通過以上兩則案例的分析，在對電氣安全回路進行檢驗時，除了關(guān)注安全開關(guān)本身觸發(fā)的有效性外，還應(yīng)重點關(guān)注電氣開關(guān)動作后是否滿足規(guī)范要求，起到對電梯的有效保護。

4 結(jié)束語

由于電梯在實際的運行中會面臨著較大的工作量，所以極易會出現(xiàn)故障問題，致使電梯無法正常運行，甚至還會造成相關(guān)安全事故的發(fā)生。據(jù)此，做好電梯安全回路故障檢測工作，及時發(fā)生電氣安全回路中的故障點并做好處理，以規(guī)避故障帶來的安全事故問題。本文根據(jù)電梯電氣安全回路的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，介紹了電位差比較法、分段電壓數(shù)值測量法和脈沖反射定位法3種常見的電氣安全回路故障檢測法，提出電氣安全回路存在的安全回路錯接、安全回路短接、安全開關(guān)接觸不良、受外界電磁干擾及電氣元件故障等常見失效形式。并結(jié)合實際檢驗案例，分析了兩起電氣回路故障，一起是由于接線錯誤導(dǎo)致旁路狀態(tài)緊急電動運行時，底坑內(nèi)安全回路開關(guān)處于全部被短接的狀態(tài)，安全回路保護功能失效；另一起是由于由于電線異常纏繞在一起，導(dǎo)致安全回路被短接，造成部分電氣開關(guān)動作時電梯安全回路仍然處于接通狀態(tài)，電梯依然可以正常運行，安全回路保護功能失效。通過案例分析，檢驗人員對安全回路進行檢測時除了驗證電器開關(guān)的有效性外，還應(yīng)重點查驗電氣原理圖與實物接線是否一致正確和各個安全電氣部件是否被短接無法起到對電梯的有效保護。