几种特殊环境下的电梯易发故障类型及预防措施

几种特殊环境下的电梯易发故障类型及预防措施

田光盈 洪永

广东省特种设备检测研究院 广东广州 510655

摘要：本文分析了潮湿环境、高原环境和高温环境对电梯产品的工作性能影响，总结了几种特殊环境下电梯设备的易发故障类型，并提出了相应的预防措施，这对保障几种特殊环境下的电梯安全运行提供了参考。

关键词：潮湿环境；高原环境；高温环境；故障类型；预防措施

Faults and Measures of elevator under several special environments

TIAN Guang-ying，HONG Yong

(Guangdong Institude of Special Equipment Inspection and Research，Guangzhou，510655 ，China)

Abstract:This paper analyzed the influence of humid environment， high altitude environment and high temperature environment on the working performance of elevator. The faults of elevator equipment under several special environments were summarized.The corresponding preventive measures were put forward.This paper provides a reference for ensuring the safe operation of elevator in several special environments.

Keywords:Humid environment； High altitude environment； High temperature environment；The

faults； Preventive measures.

引 言

电梯是人们常用的垂直运输工具，它的应用提高了人们的生活质量。随着电梯使用数量的逐渐增多，电梯的故障率也越来越多，电梯作为一种集机械和电气一体的特种设备，能否安全可靠运行，与使用的环境有很大关系。潮湿环境、高原环境和高温环境下，极有可能造成电梯故障，甚至出现电梯异常运行，会给乘客带来危险。当前，国内外很少有电梯在这几种特殊环境下运行的故障类型分析和研究。本文结合检验工程师长期以来的特种设备定期检验经验和电梯安全方面的研究，总结几种特殊环境下电梯设备的易发故障类型，并提出相应的预防措施。

1潮湿环境下电梯故障类型及预防措施

1.1潮湿环境下的电梯故障类型和原因

一般而言，电梯适宜运行的环境湿度为30%-80%，对电梯产品，在湿度大于80%时，容易造成机械、电气设备的故障，具体电梯故障类型和原因如下：

1.1.1电气设备的绝缘强度下降

在梅雨季节里，暖湿空气流经较冷物体表面导致水汽凝结，室内建筑物墙壁有不同程度的水珠，墙壁出现发霉现象。电梯井道和机房也容易受到水珠和发霉的影响[1]。一方面电梯的电气部分大多采用气隙绝缘，环境湿度过高，空气的绝缘性能下降；另一方面受水珠和霉菌侵蚀，电梯的绝缘材料，容易造成变形和老化，大大降低了材料的绝缘性能。如图1所示，电梯的门系统的接触开关有大量凝结水，可能会造成门系统故障，给电梯运行带来很大的风险。

图1 电梯门系统接触开关

1.1.2电梯曳引能力和制动能力下降

电梯钢丝绳和曳引轮上凝结大量的水珠，湿润的环境下容易使得曳引轮表面生锈（如图2所示）；曳引轮轮槽的水珠也会影响钢丝绳和曳引轮的接触，影响钢丝绳在曳引轮上的摩擦力，降低了曳引轮的曳引能力，较严重时，还会出现明显的“打滑”现象。

图2 带有水珠的电梯曳引系统

电梯在夜间，使用率相对较低，在潮湿环境下，电梯制动轮容易凝结水珠，使得曳引轮与制动器闸瓦的摩擦系数减小，降低了制动器的制动能力，当电梯出现紧急情况需要制动时，由于制动力降低，容易导致电梯溜车。

1.1.3电梯按钮不灵敏或失效

电梯的内呼按钮、外呼按钮和紧急操作按钮，在潮湿环境下，由于受到凝结水珠影响，易使按钮内部电气接触部分粘连，导致电梯无法获得控制信息和无法向外发出紧急救援信息。

1.1.4电梯主要部件生锈和侵蚀

空气中的湿度高，水和空气中杂质化合成很多酸、碱、盐溶液，附在电梯主要部件上，容易产生化学作用和金属氧化变质。如电梯钢丝绳、电梯层门、电梯导轨和电梯安全钳等部件，在湿度高的环境里，容易生锈和侵蚀变质，影响电梯的安全运行。

1.2预防措施

为了减少电梯在潮湿环境下的故障，保障电梯的安全运行，提出了在潮湿环境下确保电梯安全运行的预防措施，具体如下：

（1）加强使用管理，建议使用单位应加强巡查，早晚应关闭门窗，防止湿气入侵机房。如果安装有除湿设备的机房，使用单位应开启除湿设备除湿。

（2）健全潮湿天气电梯运行风险的防范措施以及应急救援的预案，有效应对和处置潮湿天气造成的电梯突发故障。建议加强宣传力度，让乘客知晓潮湿天气对电梯的影响，促使乘客安全乘梯。建立有效的救助机制，并按照应急救援的预案进行演练。

（3）设置除湿机：机房设置容量相当的除湿机，而井道大范围设置除湿设备因投资太大不现实，建议采用局部除湿，使用局部专用防潮除湿的干燥剂，消除安全触点开关等重要部位的结露和湿气。

（4）天气稍干时加强通风：通风促使空气与电梯温度一致，降低湿度。井道进行通风，有抽吸式和送排风两种方案，可根据井道特点选择。抽吸式方案易使下层廊道潮湿空气进入井道，风险增大，一般建议送排风方案。

（5）使用防水性能好的电气元件。

（6）在控制箱等部位增加电加热设备，比如300W加热器，在潮湿期间电梯不运行时连通加热器，防止凝结水产生。也可采取加热措施对井道进行烘干，消除井道存留的结露和湿气。

（7）加强接触开关等电气元件除尘，可以有效减少短路。

（8）做好乘客及维修人员的安全防护工作，如在轿厢地板等地方铺设地胶，提醒乘客注意地滑，维修检查人员必要时需穿着防滑鞋。

2 高原环境下电梯故障类型及预防措施

2.1高原环境下电梯故障类型和原因

高原环境主要的气候特征为空气压力和空气密度低，空气温度低，太阳辐射强度大，空气湿度低。电梯电气控制系统是由很多的电气元件组成，在高原环境下，使得电梯控制系统容易受到高原环境气候因素的影响[2]。主要表现如下：

2.1.1 高原环境的气候因素导致电梯曳引机温升过高

高原环境中空气压力和空气密度低，使得高原环境中电梯电气功率设备散热能力下降，从而使采用普通的对流、通风、空气散热方式的电梯电气（变频器、电动机）温升增高，导致电梯电气系统的电气性能下降。电梯的电动机是电梯的驱动设备，也是主要的功率设备，长时间的运转，势必会产生热量增加，温度升高，影响电梯的正常运行。

2.1.2 高原环境的气候因素影响电梯变频器绝缘强度

高原环境的低气压（空气密度低）可能会引起电气设备外绝缘强度降低，据有关文献记载，在海拔5000米以内，每升高1000米，即平均气压降低7.7-10.5Kpa外绝缘强度降低8%-13%。湿度过低可能会导致导电体或电子元件的外绝缘强度下降，容易和其他气候因素共同作用，使得电气设备产生漏电和短路风险。

2.1.3 高原环境响电梯接触器的通断性能

高原环境下，气压低和空气稀薄容易使得接触器温升过高，通过线圈电流，产生的热量没有及时的排除，加上空气流动差和空气稀薄，造成热量不断积累，温度不断升高。接触器内部热量过高，影响接触器触动的连接，长时间接触不断开，容易造成接触器的粘连。高原条件的温差较大，容易使得接触器各个触点受到较大温度变化，产生较大变形和老化，接触点因为长时间的微变形，使得接触触点产生接触不良或者短路不导通的现象。

2.2预防措施

解决高原环境下电梯电气选型问题可以从：优化电气控制柜设计及加装散热系统、对海拔超过1000m电梯电气元件每100m降额1%、以及使用有耐寒、耐紫外线辐射的电力电缆。

提高高原环境下电梯电气性能的有效方法是：电机和电梯一体化控制器降额使用，对电气间隙进行合理修正和对电气设备的温升进行海拔修正。

3高温环境下电梯故障类型及预防措施

3.1高温环境下电梯的故障类型和原因

电梯长时间在高温环境下运行，其机械和电气装置容易受到影响，甚至出现电梯系统故障[3]。主要表现在以下方面：

3.1.1 机房内温度升高，控制系统故障多

电梯机房本身就是一个相对封闭空间，夏季，在一些地区，如果机房通风条件不好，控制系统散热不充分下，环境温度可能达到40度以上，长时间在高温环境下的电梯电气设备，出现温升过高。再加上自身的热量没及时散出，易造成模块温度超出设定值，控制系统保护停在，甚至还会出现乱层故障，存在安全隐患。

3.1.2 曳引机润滑变差，易出现异常振动和噪声

机房内，由于环境温度高，电梯曳引机内运动部件的润滑变差，使得运动部件的机械磨损增大，电梯运行不畅，曳引机易产生振动和异常噪声，影响到了电梯的运行质量，电梯故障的几率明显增大，有经验的检验和保养人员发现，夏季一些电梯曳引机蜗轮蜗杆减速装置旁边，更容易出现油泄漏现象，甚至有异常振动和噪声。

3.1.3 高温环境影易使电气设备电接触不良和绝缘强度下降

高温环境下的电梯控制柜内，电接触两导体表面会出现不同层度的氧化，接触电阻明显增大，造成控制系统内导体及其附件温度升高，造成弹簧压力不稳定，触点端部接触不良，电接触的稳定性较差，更容易造成电气故障。

电控系统中的有机绝缘材料受温度影响，会变脆老化，绝缘性能降低，甚至击穿，材料的使用寿命降低。

3.2预防措施

解决高温环境对电梯影响，首先，制定夏季电梯维保方案，开展针对性电梯检查工作；然后，可以对机房加装通风散热设备（如空调和加装排气扇等），确保机房环境温度适宜电梯正常运行；最后，根据实际情况，对电梯机房内变频器、变压器、曳引机和配电柜等易发热设备进行除尘和风道清理，确保电气设备散热正常。

4 结束语

通过对电梯在几种特殊环境下的故障类型分析，可以得到：潮湿环境对电梯电气绝缘和机械装置性能影响都很大，应该采取加强巡查和管理、除湿工作、采用防水性好的电气元件、开展除露、抽湿和除尘等措施。高原环境主要对电气装置的影响最大，在材料选择和部件选型时应该考虑高原环境的影响。高温环境可通过加装通风设备、清理风道和采取针对性检查等措施，改善高温环境对电气和机械的影响。

参考文献

[1]黄勇.潮湿环境电梯易发故障类型及预防措施[J].中国设备工程,2018(02):31-32.

[2]洪永,索郎平措,代清友,佘昆,谭粤.高原环境对电梯主要电气性能的影响及规律探讨[J].机电工程技术,2017,46(01):137-140.

[3]孙芸.浅谈夏季时电梯使用故障和检验问题及其解决方案[J].科技创新导报,2019,16(33):73-74.