摘要：电梯属于高层建筑中一个必要的载人工具，电梯安全问题目前越来越为人们所关注。电梯当下也频频出现事故，检修人员历经很长时间的观察以后，发现电梯事故一般都是由其中的安全回路的有关接地保护设计不到位而引发的。所以，要想电梯得以安全运行，则应尽量减小电梯事故概率，解决安全回路接地问题，找到故障出现的根本原因，并提出相应的保护手段，方才可确保电梯运行的安全性。基于此，本文就电梯设计中，不可忽视的电气安全回路中的接地保护展开了探究，仅供参考。
关键词：电梯电气；设计；接地保护；安全回路
于电梯而言，在设计电气安全回路时，接地保护环节极为重要。例如，某次电梯发生了开门走梯现象，刚开始还误以为人为短接而引发的。在将所有层门门锁接线盒拆开后，才知道门锁回路并没有短接，仅因门锁电缆线出现老化现象，导致绝缘层破损了，最终门锁线有多点对地，令门锁回路电气检测设施失效。经过全面检查后，才知晓门锁回路中也没有烧毁保险丝，重新检查了这部电梯的控制柜与图纸后，才明白这个电梯在设计安全回路接地方面，具有重大的缺陷问题。
一、分析安全隐患
对于例子中发现的安全问题电梯，具体的安全回路电气图见图1：
图1 安全隐患电梯回路图
在以上电梯设计的安全回路中，在回路由于绝缘失效，又或与金属构件接触，亦或水浸及潮湿，而导致整个回路中的线路、触点或开关超过一处出现接地故障（图1 中的03#、24#端子）时，则会直接短接这2个故障接地点间的一切电气安全设施（含电梯门锁在内）的开关而发生门锁检测回路保护失效。即便在电梯层门、轿门全部打开的情况下，仍能使控制柜内的门锁检测继电器JMS一直保持在吸合状态，从而让电梯控制系统（电梯主板或PLC等）误认为此时电梯的所有层门及轿门已经全部关闭。由此，电梯便出现开门走梯，极易引发恶性的剪切等事故，这便是以上电梯事故出现的直接原因。
二、分析安全回路
要想进一步分析以上电梯安全隐患问题，应先研究电梯安全回路对应的接地故障具体的危险性。
图2显示，要想达到控制要求，在电梯以变压器二次控制侧回路为安全回路，且没有设计接地故障保护时，倘若安全回路中有超过一处的由于对地、金属绝缘损坏等而导致故障接地时，有2个故障接地点则会经由大地而形成回路，并导致安全回路中所有安全检测开关失效；此时，即便安全开关断开，其后端的检测接触器（继电器）仍然可以吸合，并接通安全回路，令回路中的一切安全保护设备如同虚设一样。
图2 缺乏接地保护设计的变压器二次侧控制回路
三、对比标准
以上安全隐患出现的理由关键在于生产企业并没有严格按照我国标准，来设计电梯安全回路接地保护。
（1）在GB7588—2003中的§14.1.1提出，“在14.1.1.1中提到的电梯中一切单个电气故障……自己不应是触发电梯危险的因素。”在下面的§14.1.1.1有“出现的可能故障：……d）对地或对金属构件的绝缘损坏；e）电气元件的短路或断路……”
所以，在使用电梯的过程中，由于绝缘失效或金属构件接地问题，而导致回路接地故障自身不应是电梯危险引发的理由，这便是设计电梯安全回路接地中一个关键的原则。
（2）在GB7588—2003中的§14.1.1.3提出，“如果电路接地或接触金属构件而造成接地，该电路中的电气安全装置应：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。”
要想电梯运行恢复，仅可以手动加以复位。这便是防护电梯安全回路设计接地故障的要求，而且在GB7588—1995中也存在相似的要求。很明显，以上隐患电梯的设计尚未达到标准要求。
四、常用的设计解决方案
要想实现标准要求，作为制造厂家一般会直接在电梯安全回路中的电源与接触器（继电器）线圈一端连接保护接地（见图3中的02#端子），再在回路中设计短路保护（设计小型断路器或熔断器等保护）。在投入使用后一旦线路绝缘层出现破损、潮湿天气下出现水滴及凝露或水浸等，而致使安全回路引发图1中的接地故障，则对应的保护设施（见图3中的FU），将会跳闸或熔断，从而切断安全回路供电电源，以中断电梯运行；即便短路保护器因容量、损坏或回路没有短路完全（回路中电阻过大）等理由而动作不了，则因先前已对02#端子进行了接地保护设计，且还有03#或24#端子的电位与之一样，故在门锁JMS继电器的线圈两端无法形成电压，继电器也不可能通电而引发吸合，故电梯会停止运行，也即事故不会出现，上述便是避免这种事故最便捷、高效、可行的一种设计保护手段。
图3 带接地故障防护设置的电梯安全回路图
倘若采取了这样的保护措施，可让电梯在第一次正常停止运转后，防止电梯驱动主机再启动。
五、预防方法
一般电气安全回路引发故障的原因大多是因为电梯电路中存在接地问题。对此，可采用以下方法加以预防。
首先，电梯制造厂家应根据我国标准，严格设计电梯安全回路，保障接地故障防护可以发挥正常的保护功效；也可以在电路中添加检测开、关门是否到位的功能，在层、轿开关发生失效问题后，也不会使电梯开门走梯，增大安全冗余。
其次，安装和维保电梯的公司也应业内在用电梯展开专门的安全回路接地方面的安全隐患检查，及时将问题电梯反馈给生产厂家并整改，以消除有关安全隐患，避免与文中类似的电梯事故出现。值得注意的还有就是：在模拟试验中回路出现接地故障时，极少的电梯回路并不会动作小断路器。这主要是因为小型断路器一直都不动作时间长了，便很可能会发生锈蚀而失去保护功用。所以，作为电梯维保人员宜每隔一定时间并检查一次设计图中的小型断路器的具体动作能力，或以熔断器来替代小型断路器。
最后，虽然最新版的《电梯型式试验规则》TSGT7007—2016、传统版本都有针对电梯安全回路中的接地保护的具体试验项目，但却缺乏试验方法。而且在本次的故障检测中，也发现隐患设备制造厂家供给的电气图上根本没有防护设计，且供给的试验报告却显示检验项目合格，而且与业内故障排查结论相似。故提议型式试验部门在试验中，应仔细对比送检设计的电气图能不能与中国标准安全回路系统中的接地保护一致，并以有效的试验方法针对样机模拟，以控制电梯在引发故障接地后，保护短路器有效动作，使电梯驱动主机立即停止运转；或在第一次正常停止运转后，防止电梯驱动主机再启动。
六、结语
总之，于电梯而言，在设计电气安全回路中，应重视看似简单的接地保护，且具有多方面的要求。一是一切电气安全设施的电路绝缘性应与标准相符，难以失去有效性；二是接地故障一旦出现了，应达到以上规定。相反接地保护又提出外置的电气安全设备可导电处宜与PE保护线接好。如若绝缘性能和对地导通性能均很差，即便具有接地保护性能，也难以有效避免电梯运行安全隐患问题。所以需要在具体检验电梯设计等时，三位一体地认真检查与检验，以保障电梯投入使用后运行的正常性。
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[4]诸志坚.基于电梯门锁回路检测电路的设计［J］.中国新技术新产品，2014（4）：138－139.
论文作者:张璟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：电梯论文; 回路论文; 故障论文; 电气论文; 门锁论文; 安全隐患论文; 事故论文; 《基层建设》2019年第17期论文;