电梯安全回路绝缘失效分析

吴 尽

(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 扬州 225003)

电梯安全回路绝缘失效分析

吴 尽

(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 扬州 225003)

本文结合电梯检修中发现的故障，对电梯安全回路的绝缘失效和接地情况进行了分析。通过分析故障电梯安全回路中的接地位置的错误的安装，得出了造成电梯故障的直接原因。结合日常的检验工作，提出了检验人员在检验中需要关注的要点。

安全回路 绝缘 失效 接地位置

1 概况

2015年8月,某电梯维保公司向检验机构反映在为一台电梯保养过程中发现该电梯存在开门走梯的现象。检验机构派人到现场了解当时情况,调取事发当时楼道内的监控录像,发现当值维保人员在四楼用三角钥匙打开层门准备上轿顶进行检查时,电梯突然向上运行。

根据GB 24803.1—2009《电梯安全要求 第1部分:电梯基本安全要求》中“3.36 失控运行 指以下情况-根据电梯设计运载装置应保持静止,但运载装置移动…”[1],因此,上述情况完全符合电梯失控运行的定义,是一种非常危险的工况[2]。

2 现场情况检查

现场人员首先对制动器的工作状况进行了检查,发现制动器动作灵活,制动闸瓦及制动轮工作面上未见油污,电梯运行时制动闸瓦与制动轮也未发生摩擦[3]。在电梯空载上行停靠层站时平层正常,后又进行了空载上行制动试验、额载下行制动试验,制动器制动性能也满足要求[4]。

现场检查人员在对电梯门锁进行检查时发现,电梯开门机构的传动钢丝绳与门锁触点的供电线缆有干涉,加之在开关门过程中的不断摩擦,电缆的绝缘层已破损(见图1)。随后检查人员现场查看了该电梯的技术文件,通过查看该电梯的安全回路如图2所示。根据图2分析,当出现如图1所示的绝缘失效故障时KAD接触器的线圈电压为零,其触点也应断开,同时熔断器FU也应动作。但现场检查发现,在相应层门用短接线搭接门锁触点和门框的金属部分有电火花。此时手动打开层门,分别用短接线搭接门锁两触点和门框的金属部分,则会发现搭接其中一触点与门框的金属部分时,在检修状态下电梯能在此层站开着门的情况下运行,而搭接另一触点与门框的金属部分时,电梯则不会运行。

图1 现场发现的绝缘破损图

图2 门锁回路的设计原图

针对发现的情况,检查人员对现场该回路的接地连通性进行了检查[5],检查人员断开电梯的总电源,测量安全回路的接地情况。图3为万用表在未进行测量时的显示状态,图4为测量的状态,通过测量发现该电梯的安全回路接地良好。检查人员在轿顶打开层门,用短接线让门锁两触点分别搭接门框的金属部分,则发现当其中一触点与门框金属短接时,门锁接触器KAD会出现由断开变为闭合的过程,因此可以判断该电梯的安全回路虽已接地,但接地点显然未按图纸要求进行[6]。如果该电梯的接线完全按图纸要求,当采用短接线分别搭接门锁两触点与门框的金属部分,则门锁接触器都不应闭合(搭接其中一触点时还应发生熔断器被熔断的现象)。

检查人员通过进一步检查发现该电梯的接地点不在图5中的A点,而位于图5中的B点。这一错误会导致比安全回路不接地更可能造成电梯失控运行的后果。

图3 万用表测量连通性断开时显示图

图4 现场进行连通性测量时的万用表显示图

图5 现场实际门锁回路接线图

3 故障原因分析

根据GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中对“电气故障的防护、控制、优先权”的要求“14.1.1.3如果含有电气安全装置的电路接地或接触金属构件而造成接地,应:a) 使电梯驱动主机立即停止运转;或b) 在第一次正常停止运转后,防止电梯驱动主机再启动。恢复电梯运行只能通过手动复位。”[7]。因此,在电梯的安全回路设计中要求在图5中的A点接地。

但在对于许多老电梯的检查中发现不少设备的安全回路未采用接地,如图6所示。对于这种情况,一旦安全回路中的两处绝缘失效,则两点间的所有触点就失去作用(仅一处绝缘失效则不会导致触点失效)。如图6中一旦C、D两点绝缘失效,则2层的层门验证锁紧的触点则失去作用。

图6 门锁回路不接地时图

而发生失控运行的电梯的安全回路中的接地点接在了图5中的B点,通过分析可知,一旦图5中的C或D点绝缘失效(一点绝缘失效),则绝缘失效点至B点之间的触点则会全部失效。而在回路不接地的情况下(图6的情况),如果C或D单个点绝缘失效还不至于导致失控的运行。因此在如图5所示的安全回路中,其接地点由原来的A点处错误地接在B点,则会出现比回路不接地更为恶劣的后果,任一点绝缘失效则会导致部分电气安置触点失效的后果。

因此在该设备中,图1中的门锁触点供电线缆由于被传动钢丝绳磨破,导致该触点发生绝缘失效故障,那么线路中接地点至绝缘失效点之间的触点相当于被短接了,失去了其原有功能,因此造成了开门走梯的现象。

显然,故障电梯的安全回路的设计不满足GB 7588—2003中第14.1.1.3款的“如果含有电气安全装置的电路接地或接触金属构件而造成接地,应:a)使电梯驱动主机立即停止运转;或b)在第一次正常停止运转后,防止电梯驱动主机再启动。恢复电梯运行只能通过手动复位。”要求,才是导致该电梯失控运行的根本原因。

4 结论

通过上述分析,检验人员在电梯检验过程中不仅要加强对门锁回路是否被短接[8]、是否绝缘失效的检查,而且应加强对安全回路的是否接地以及接地位置是否正确的检查。目前正在征求意见的《〈检规＞第2修改单征求意见稿》中也加进了关于含有电气安全装置的电路的接地故障保护要求[9]。

在检查中检验人员还应关注回路中熔断器动作电流的大小[10],过大动作电流的熔断器则可能在回路绝缘失效时熔断器不熔断,则就不满足GB 7588—2003中第14.1.1.3条款中“…恢复电梯运行只能通过手动复位…”的要求。

[1] GB 24803．1—2009 电梯安全要求 第1部分：电梯基本安全要求[S]．

[2] 吴尽．一起开门走梯事故的分析[J]．中国特种设备安全，2013，29(04)：53-54．

[3] TSG T7001—2009 电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯[S]．

[4] T/CASEI T102—2015 曳引驱动电梯制动能力快捷检测方法[S]．

[5] 毛怀新．电梯与自动扶梯技术检验[M]．北京：学苑出版社，2000．

[6] 朱昌明，孙立新，张晓峰．EN 81-1：1998《电梯制造与安装安全规范》解读[M]．北京：中国标准出版社，1998．

[7] GB 7588—2003 电梯制造与安装安全规范[S]

[8] 钱能斌．电梯门锁回路中防短接防粘连的保护[J]．电梯工业，2 008（0 4）：34-36．

[9] 质检特函〔2016〕36号 关于对《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》第2号修改单等6个安全技术规范修改单征求意见的函[Z]．

[10] 潘海宁．电梯电气安全回路设计时不可忽视—接地保护[J]．电梯工业，2006（02）：36．

Failure Analysis of Elevator Safety Circuit Insulation

Wu Jin
(Branch of Yangzhou, Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute of Jiangsu Province Yangzhou 225003)

In this paper, the insulation failure of safety circuit and grounding are analyzed based on the faults found in the elevator maintenance. By analyzing the wrong earthing position in the elevator safety circuit, the direct cause of the elevator fault is obtained. In the daily inspection work, the key points must to be paid attention to by the inspectors.

Safety circuit Insulation Failure Earthing position

X941

B

1673-257X(2017)11-0062-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.11.016

吴尽（1969～)，男，硕士，高级工程师，从事机电类特种设备的检验研究工作。

吴尽，E-mail： yzwj11@sina．com。

2017-04-01）