孔維佳

（重慶能源職業(yè)學(xué)院，中國 重慶402260）

1 安全回路概述

安全回路是電梯控制系統(tǒng)中最簡單也是最重要的回路之一。一般的電梯安全回路通常由一個繼電器串接一系列安全保護(hù)元件（開關(guān)或觸點(diǎn)等）組成，包括斷相、錯相保護(hù)，電機(jī)過載熱保護(hù)，安全鉗觸點(diǎn)，限速器觸點(diǎn)，限速器斷繩觸點(diǎn)，安全窗觸點(diǎn)，緩沖器觸點(diǎn)，轎頂、底坑和機(jī)房的停止開關(guān)等等；有的電梯還將轎門和廳門的連鎖觸點(diǎn)也一并接入安全回路。 這些開關(guān)和觸點(diǎn)中只要有一個斷開，安全繼電器即失電釋放，其常開觸點(diǎn)就斷開電梯的控制回路，從而使電梯立即停止運(yùn)行?，F(xiàn)在還有很多一部分電梯，安全回路中不用繼電器，直接將各安全開關(guān)和觸點(diǎn)串聯(lián)起來接入控制板，在控制板上有安全電路的指示燈來指示安全電路的通斷情況。 由于在電梯的電氣故障中，很大一部分是出自安全回路，下面就安全回路的連接功能進(jìn)行分析，同時說明查找故障的一般方式。

2 XIZI OTIS OH5000 型電梯安全回路分析

OH5000 型電梯是XIZI OTIS 公司經(jīng)典的一款電梯產(chǎn)品， 雖然推出市場已經(jīng)有很長時間， 但目前還有不少地方使用的是該類型電梯，同時OTIS 其他后續(xù)產(chǎn)品電梯安全回路也大同小異， 下面針對OH5000 電梯，詳細(xì)闡述安全回路各元件組成、功能和電路的分析方法。

圖1

以上電路是西子OTIS OH5000 型電梯的部分安全電路。 包括限速器、張緊輪、底坑、極限等安全開關(guān)。 首先依次說明每個開關(guān)觸點(diǎn)代號的含義和功能：

（1）限速器開關(guān)OS（包括限速器斷繩開關(guān)）——當(dāng)電梯的速度超過額定速度一定值（至少等于額定速度的115%）時，其動作能導(dǎo)致安全鉗起作用的安全裝置。

（2）檢修開關(guān)(轎頂為TCI 機(jī)房控制柜為ERO）——分為控制柜檢修開關(guān)、轎內(nèi)檢修開關(guān)和轎頂檢修開關(guān)。 兩處開關(guān)分別用于檢修和緊急操作，保證維修人員的安全。

（3）底坑對重緩沖器開關(guān)RBFS——該裝置位于井道底部，設(shè)置在對重的行程底部極限位置。 在緩沖器（一種用來吸收對重動能的彈性緩沖安全裝置。）動作后回復(fù)至其正常伸長位置后電梯才能正常運(yùn)行。

（4）上、下極限聯(lián)鎖開關(guān)(上極限7LS 下極限8LS）——當(dāng)轎廂運(yùn)行超越平層磁感應(yīng)裝置時， 在轎廂或?qū)χ匮b置未接觸緩沖器之前，強(qiáng)迫切斷主電源和控制電源的非自動復(fù)位的安全裝置。該裝置設(shè)置在盡可能接近端站時起作用而無誤動作危險的位置上。 應(yīng)在轎廂或?qū)χ?如有)接觸緩沖器之前起作用，并在緩沖器被壓縮期間保持其動作狀態(tài)。 對強(qiáng)制驅(qū)動的電梯，極限開關(guān)的作用是直接切斷電動機(jī)和制動器的供電回路。 極限開關(guān)動作后，電梯不能自動恢復(fù)運(yùn)行。

（5）安全鉗開關(guān)（SOS）——檢測限速器是否動作。 若限速器動作時，使轎廂或?qū)χ赝Ｖ惯\(yùn)行保持靜止?fàn)顟B(tài)，并能夾緊在導(dǎo)軌的機(jī)械安全裝置。

（6）安全窗開關(guān)（EEC）——指轎廂安全窗設(shè)有手動上鎖的安全裝置，如果鎖緊失效，該裝置能使電梯停止。 只有在重新鎖緊后，電梯才有可能恢復(fù)運(yùn)行。

（7）盤手輪開關(guān)RHS（可選）——當(dāng)電梯發(fā)生故障，轎廂?？吭趦蓪诱局g時，切斷盤手輪開關(guān)，松開安全鉗，轉(zhuǎn)動盤手輪，可使轎廂到達(dá)較近的層站。

（8）轎廂緩沖器開關(guān)（CBFS）——該裝置位于井道底部，設(shè)置在轎廂的行程底部極限位置。 在緩沖器（一種用來吸收轎廂動能的彈性緩沖安全裝置。 ）動作后回復(fù)至其正常伸長位置后電梯才能正常運(yùn)行。

（9）張緊輪開關(guān)（GSS）——位于地坑，張緊限速器與安全鉗之間的聯(lián)動鋼絲繩。 非正常時繩斷開，切斷控制電路。

（10）錯缺相繼電器（J）——當(dāng)輸入三相交流電缺相時，保護(hù)電梯電機(jī)不被燒壞。當(dāng)錯相時，也能斷開，防止轎廂方向錯誤而引起重大事故。

（11）底坑急停（PES）——當(dāng)進(jìn)入底坑時按下此開關(guān)，可以切斷安全回路， 從而防止電梯運(yùn)行。

（12）轎頂急停（TES）——當(dāng)進(jìn)入轎頂時按下此開關(guān)，可以切斷安全回路， 從而防止電梯運(yùn)行。

以上是安全回路個開關(guān)的連接電路圖， 正常情況下安全回路閉合，電路通斷。由于各元件串聯(lián)， 任何一個元件出現(xiàn)異常斷開， 就會造成安全回路的斷開， 從而使電梯控制系統(tǒng)停止。

3 安全回路典型故障分析

這里以電梯停止不能運(yùn)行為例，進(jìn)行分析。

分析：因?yàn)殡娞莶贿\(yùn)行跟很多因素有關(guān)，當(dāng)然因?yàn)榘踩芈返目赡茏疃啵?故首先要檢查安全回路的狀態(tài)。 因安全回路最后是接到LCBII 板上， 所以可以通過觀察LCBII 板上的/ES 燈來看出安全回路是否有電，燈滅（正常狀態(tài)）可以排除安全回路的問題，燈亮則認(rèn)為是安全回路斷開所致。 出現(xiàn)后一種情況，則需要找到具體是哪個開關(guān)出現(xiàn)異常，此時由于ERO（緊急運(yùn)行開關(guān)）可以短接部分井道開關(guān)回路，所以不妨通過打機(jī)房檢修（ERO）來，當(dāng)機(jī)房檢修（ERO）打到檢修位置時LCBII 燈熄滅，說明被ERO 短接的部分電路出現(xiàn)故障，就可以將故障范圍縮小， 從而利用分析電路的辦法來確定具體的故障的位置，最終解決。 如LCBII 燈在打ERO 后還是點(diǎn)亮，說明故障在ERO 短接的線路以外，從而縮小范圍可以得到排除。

進(jìn)一步：當(dāng)然很多情況出現(xiàn)安全回路燈滅（正常），而電梯仍然不運(yùn)行，很多情況是門鎖回路造成，就需要進(jìn)一步對門回路分析檢查,下圖是門鎖回路電路：

圖2 OTIS OH5000 門鎖電路

其中DS1、DS2…是各廳門的開關(guān)，GS 是轎門開關(guān)，通過串接各個開關(guān)，將門回路接回/DW 端口，此時可用同樣的方法觀察燈的狀態(tài)判斷是否是門鎖回路斷開，如果回路斷開，可以用萬用表檢查各門開關(guān)的狀態(tài)，從而最終確定故障所在。

這里判斷門開關(guān)故障還有一些小的技巧， 可以幫助迅速鎖定故障，即出現(xiàn)門鎖回路不通電時應(yīng)：

1）首先重點(diǎn)懷疑電梯停止層的門鎖是否故障。

2）詢問是否有三角鑰匙打開過層門，在廳外用三角鑰匙重新開關(guān)一下廳門。

3）如果不是以上兩個問題則可以在控制柜分別短接廳門鎖和廳門鎖，分出是廳門部分還是轎門部分故障，如是廳門部分故障，確保檢修狀態(tài)下，短接廳門鎖回路，以檢修速度運(yùn)行電梯，逐層檢查每道廳門聯(lián)鎖接觸情況。 需要注意的是,在修復(fù)門鎖回路故障后，一定要先取掉門鎖短接線，方能將電梯恢復(fù)到快車狀態(tài)。

4）在需要用萬用表逐點(diǎn)查找故障的情況下，可以考慮采用折半查找法，即先從中間測量，這樣可以判斷是前半還是后半問題，然后繼續(xù)下去對存在問題的部分繼續(xù)折半查找，這樣可以大大縮短查找時間。

4 安全回路改進(jìn)的設(shè)想

據(jù)實(shí)際維修統(tǒng)計(jì)，電梯安全回路的故障（包括門鎖回路）故障占電梯故障的大部分，每次出現(xiàn)故障都需要維修人員按照以上方法查看電梯電路圖，使用萬用表檢測故障點(diǎn)。因?yàn)榘踩芈反?lián)開關(guān)多，所以每次檢修都需要花費(fèi)很多時間和精力來處理相同類型的問題，個人想法是能不能對安全回路進(jìn)行改進(jìn)，讓每次維修時故障更容易查找。以下是我對安全回路改進(jìn)的一些設(shè)想。

首先，可以考慮在電梯上使用很多串行板卡（如OTIS RS5 板卡），把板卡編上序號， 同時在板卡上設(shè)置不同的DIP 開關(guān)來標(biāo)識各自獨(dú)立的地址。 然后在需要連接安全回路的地方分別安裝串行板卡，將安裝開關(guān)進(jìn)線接入到附近的串行板卡編了號的端口上，最后通過串行線把電梯每個部分的每個串行板接入機(jī)房微機(jī)端口中，通過微機(jī)的程序讀取每個板卡的每個端子的信號，然后采用軟件的方式做邏輯運(yùn)算。用邏輯運(yùn)算的結(jié)果來使能電梯運(yùn)行，這樣如果電梯在某個安全條件斷開情況下，就能通過微機(jī)迅速找到故障點(diǎn)的位置， 對安全回路的檢修縮短了時間。 同時如果在成本允許的情況下，還可以在機(jī)房安裝人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)電梯故障診斷的智能化。

當(dāng)然，這是個人一些初步的看法，具體付諸實(shí)施，還需要考慮很多細(xì)節(jié)上的技術(shù)，如信號干擾的屏蔽等等。 但我相信這樣的改進(jìn)是完全能在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的，這種改進(jìn)也是必然的。

［1］李秧耕.電梯基本原理及安裝、維修全書[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

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［3］劉愛國，等.電梯工程技術(shù)安裝維修與故障排除[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

［4］壬志強(qiáng)，等.最新電梯原理、使用與維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［5］XIZI OTIS OH5000 電氣原理圖[Z].