电梯安全回路设计及故障分析

电梯安全回路设计及故障分析

刘学雨

关键词：电梯；安全回路；故障

0引言

中华人民共和国国家标准电梯制造与安装安全规范GB7588-2003规定：电梯安全回路指串联所有电气安全装置的回路。电梯安全回路的作用是：当电梯在使用过程中因某些部件出现问题或电梯的运行状态出现一些不安全因素或在维修时需要采取一些安全措施，从而切断电梯的控制电源终止电梯工作。为了保障电梯安全运行及防治特殊工况下突发安全问题，需在电梯系统中安装许多安全部件，这些回路控制着一只安全继电器，只有回路中每个安全部件都正常的情况下，安全继电器吸合，电梯才能得电运行，否则电梯立即停止运行。电梯安全回路的故障属于电梯电气常见故障，本文介绍了两个电梯重要的安全回路，即门锁回路及安全开关回路，讲解了这两种电梯安全回路的组成及设计思路，并对安全回路故障进行分析、提出检修方法。

1.门锁回路

门锁回路是由轿门门锁开关（含后门）、层门门锁开关（含后门）、检修门开关、安全门开关、层门轿门连锁安全继电器串联组成。电梯型式试验规则TSGT7007-2016V6.2.8.7层门锁装置的电气防护：当轿厢在开锁区域内，轿门开启且层门门锁释放时，应当检测监察轿门关闭位置的电气安全装置、监察层门紧锁位置的电气安全装置和监控信号的正确动作。如果检测到故障，应当防止电梯的正常运行。

1.1门锁回路设计

门锁回路设计时考虑是当层门及轿门非闭合状态下禁止电梯运行。新的国标要求追加可辅助层门、轿门检修的回路，电梯型式试验规则TSGT7007-2016关于层门和轿门旁路装置的文字描述：为了维护层门、轿门和门锁触点，在控制柜或者紧急和测试屏上应该提供一个门旁路装置。该装置应当为一个永久安装的，能防止通过机械移动方式（如罩壳、安全帽）意外使用的开关，或者一个符合电气安全装置要求的插头插座组合、应当在层门和轿门旁路装置上或者其附近标注“旁路”字样，旁路装置的动作状态应该易于识别，被旁路的触点也应当根据原理图上的标示符进行标识、旁路装置还应当符合以下条件：（1）能够终止包括任何自动门操作的正常运行控制；（2）允许旁路层门闭合触点、层门锁紧触点、轿门闭合触点和轿门锁紧触点；（3）能够无法同时旁路层门触点和轿门触点；（4）为了允许旁路轿门后轿厢运行、能够提供一个独立的监视信号来检查轿门处于关闭位置；该要求也适用于轿门闭合触点和轿门锁紧触点结合在一起的情况；（5）手动层门，能够无法同时旁路层门闭合触点和层门锁紧触点；（6）仅在检修操作或者紧急电动运行模式下轿厢才能运行；（7）运行时，轿厢能够发出听觉信号，轿底的闪光灯闪亮。

门锁回路电路如图1，只有当回路中的所有触点都是接通的情况下，门锁继电器得电，轿厢才允许运行。在回路中有三个信号检测点，即层门关闭侦测，轿门关闭侦测，门锁旁路侦测。

图1

信号1：层门关闭侦测信号2：轿门关闭侦测信号3：门锁旁路侦测

1.2门锁回路故障分析

判断门锁回路故障非常简单，若电梯有电而门锁继电器未吸合，可初步判断为门锁故障。进一步排查可以通过打开旁路装置来判断是轿门门锁还是层门门锁断路，旁路轿门若门锁继电器吸合则考虑是轿门门锁触点断开，相反旁路层门若门锁继电器吸合则排查层门门锁故障，也可以通过装置读取寄存器中信号1、2的数值来确认。当无论旁路轿门还是旁路层门门锁继电器都不吸合，考虑三种情况：（1）安全回路电压：检查变压器安全回路电压大小及安全回路保险丝是否熔断；（2）继电器故障：继电器两侧有电压而不吸合则继电器故障。（3）轿门锁和层门锁同时断开：安全回路电压存在，检查发现层门门锁及轿门门锁回路同时断开，此种情况不常见。

1.3门锁回路故障检修

门锁回路故障若是安全回路电压及门锁继电器故障比较容易排查及修复。若为层/轿门锁回路断开故障，首先怀疑电梯停止层的门锁是否故障，询问是否用三角钥匙打开过层门，并用三角钥匙重新开关一下厅门，确认否能清除故障。若还是无法清除故障，根据1.2的方法使用旁路装置确认是层门还是轿门锁故障，如是轿门锁故障，检查轿门关闭状态及轿门锁触点；如是厅门部分故障，在检修状态下，将旁路装置旋转到层门旁路位置，检修状态运行电梯，逐层检查每道厅门联锁接触情况。在需要用万用表逐点查找故障的情况下，针对高楼层可以考虑采用折半查找法，即先从中间将上半部分门锁短接测量，这样可以判断是上半还是下半问题，若上半无问题继续对下半部分使用折半查找，直到找到门锁断开层，这样可以大大缩短查找时间。

2.安全开关回路

安全开关回路是由分布在电梯机房、井道、底坑、轿厢、轿顶中的安全开关串联在一起，最后与一只安全继电器串联组成的回路。这些开关安装在电梯关键部位起到关键时刻紧急停止电梯运行的作用，它们不仅能保障电梯安全运行，还能保障维修保养人员及乘梯人员安全。

2.1安全开关分布及回路设计

安全开关分布大致如下：（1）机房：控制屏急停开关、安全继电器、限速器开关；盘车手轮开关；机房/主机急停开关；（2）井道：上极限开关、下极限开关；（3）底坑：断绳保护开关、地坑检修箱急停开关、缓冲器开关对重/轿厢；（4）轿内：操纵箱急停开关；（5）轿顶：轿顶急停开关（含背面）、安全窗开关、安全钳开关等。

安全开关回路如图2所示，除所有的安全开关串联组成回路外，还包含紧急电动运行回路，依GB7588之5.12.1.6.1中d）紧急电动运行开关应通过本身或另一符合5.11.2规定的开关使下列电气装置失效，包含限速器安全开关、轿厢安全钳上的电气安全开关、上行超速保护装置上的电气安全装置；缓冲器开关、极限开关等。

图2

2.2安全开关回路故障分析

造成安全开关回路故障的原因很多，主要为回路不通故障，可分为以下几种：

1）安全开关动作（急停开关等），通过复位、更换开关排除故障；

2）信号板与主板排线接触不良或断线，更换排线排除故障；

3）接口板、主板内部线路损坏，更换接口板、主板排除故障。

2.3安全开关回路故障检修

如图2安全开关回路图，将安全回路分为两部分，第一部分反馈系统信号1，第一部分串联第二部分反馈系统信号2，通过主板上两个发光二极管可以确认安全回路故障，两部分串联并经过各个开关串联后反馈到主板，如果其中某个开关不通了会导致主板检测到安全回路故障，也可以通过读取主板故障来确认安全回路故障，但我们不知道哪个开关动作了，此时需要采取分段检测电压的方法确认故障位置，即采用电位法结合短接法查找故障点。举例说明：发光二级管1、2灯不亮，说明安全回路故障，先确认安全回路电压存在（P48与N48电压），下一步确认动作开关，采用电位法检查，先测量P48与A位置，无电压，短接法将安全钳开关短接，发光二极管1亮、2不亮，确认安全钳开关断开故障点；继续采用电位法，测量结果P48与B、C位置有电压、与D位置无电压，短接法将盘车安全开关短接，发光二极管2亮，安全继电器吸合，确认盘车安全开关断开故障，排除两处故障后，拆掉短接线。切记短接法只是用来检测触点是否正常的一种方法，需谨慎采用。当发现故障点后应立即拆除，不允许用短接线代替开关或者开关触点的接头。

3.结束语

电梯安全回路故障在电梯故障检修中占比很大，故电梯安全回路故障分析、故障快速检修尤为重要。门锁安全回路部分，虽然新的国标追加了旁路装置可辅助门锁触点的检修，但层门锁的检修过程仍需较多时间，目前一般采用折半查找法；而安全开关回路部分故障检测可进一步改善，可将开关划分为几个部分，通过串行通讯板反馈给主板，故障检修时通过读取故障数据即可判断故障位置，这种方法可实现快速定位故障位置，值得推广。

参考文献

[1]GB-7588-2003电梯制造与安装规范.

[2]TSGT7007-2016电梯型式试验规则.

[3]电梯实训60例-电梯故障诊断与排除实训李乃夫陈传周主编