黃娟麗

（福建省特種設(shè)備檢驗研究院，福建福州，350008）

0 引言

近年來，自動扶梯逆轉(zhuǎn)事故屢次發(fā)生，深圳地鐵自動扶梯和香港飛天梯逆轉(zhuǎn)事故給我們帶來了深刻的教訓(xùn)。為保障自動扶梯的運行安全，對于自動扶梯的非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能的檢驗是十分關(guān)鍵和必要的。

雖然GB16899—2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》對自動扶梯的非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能作出了詳細的要求，但并沒有給出檢驗方法 ；TSG T 7005—2012《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則自動扶梯和自動人行道》也只是要求施工單位或維保單位按制造廠提供的方法進行試驗，檢驗人員現(xiàn)場觀察確認。然而，制造廠提供的檢驗方法多種多樣，有些在實際檢測中往往難以應(yīng)用，更有甚者存在明顯漏洞[1]。

目前現(xiàn)場檢驗常用的幾種檢測方法[2]：（1）人為動作逆轉(zhuǎn)電氣開關(guān)，用鑰匙啟動扶梯，觀察扶梯是否能運行；（2）人為拆除傳感器信號線，用鑰匙啟動扶梯，觀察扶梯是否能運行；（3）人為拆除電機的驅(qū)動電源線，用鑰匙啟動扶梯上行，然后反向盤車，觀察扶梯控制系統(tǒng)是否能自動保護；（4）更換電機接線相序，用鑰匙啟動扶梯上行，觀察自動扶梯是否能斷電保護。（5）主回路串接空氣開關(guān)法，把空氣開關(guān)串接在電機和控制柜之間，啟動扶梯向上運行，待扶梯進入正常速度后，切斷空氣開關(guān)，觀察扶梯控制系統(tǒng)是否能自動保護，切斷扶梯動力電源。然而上述五種檢驗方法都存在著一定的局限性和漏洞，可能導(dǎo)致誤判。由于檢驗方法的不通用，不準(zhǔn)確、不能定量檢驗，自動扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能的檢驗一直是業(yè)界一個難題。

1 工況模擬法基本原理

工況模擬法是用自動扶梯綜合檢測儀進行檢驗的一種創(chuàng)新性檢驗方法[3]，原理如圖1所示，在控制柜與電機之間串接一個儀器，根據(jù)自動扶梯電動機的啟動方式選擇相應(yīng)接線方式，用鑰匙開關(guān)啟動自動扶梯空載向上運行，待扶梯進入正常速度后，操作儀器，使得扶梯出現(xiàn)意外逆轉(zhuǎn)的工況，觀察扶梯是否會自動保護，切斷動力電源，并通過測試傳感器把逆轉(zhuǎn)保護裝置動作時的扶梯運行速度記錄下來，達到定量檢測的目的。

圖1 工況模擬法的原理圖

2 自動扶梯綜合檢測儀的組成

自動扶梯綜合檢測儀如圖2所示，由操作器、驅(qū)動器、傳感器、觸發(fā)器等四個部件及其他附件組成。操作器是顯示及操作控制裝置，所有的控制、觀測以及操作都在操作器上面進行。驅(qū)動器是直接驅(qū)動自動扶梯電機的裝置，通過連接線（輸入線、輸出線）與電機相連接。傳感器用于測量梯級的速度，它和金屬固定支架組成數(shù)據(jù)采樣裝置，通過數(shù)據(jù)線與操作器相連接。觸發(fā)器按壓自動扶梯出入口的緊急停止按鈕，可以使得自動扶梯在制動的瞬間給出檢測信號，免除測量上的時間誤差。各部件之間的連接線一共有五根，分別是輸入線、輸出線、信號線、傳感器數(shù)據(jù)線、觸發(fā)信號線。

圖2 自動扶梯綜合檢測儀的組成

3 “工況模擬法”與目前常用方法檢驗結(jié)果對比

采用工況模擬法對某自動扶梯進行非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能檢驗，該自動扶梯是利用傳感器實現(xiàn)自動扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護的。首先通過圖紙和現(xiàn)場觀察，確定該自動扶梯采用星—三角啟動方式，控制柜接線排上面，到電動機的進線有六根，以U1、V1、W1、U2、V2、W2標(biāo)識，將此六根線從控制柜接線排上拆除，注意不能混淆了不同標(biāo)識的線。將輸出線的一端插在驅(qū)動器后面的其中一個OUTPUT插口，另外一端帶有六個線夾，找出其中紅色的三個線夾，其標(biāo)識為U1、V1、W1，分別對應(yīng)夾住上面剛剛拆除的其中三根標(biāo)識為U1、V1、W1的電動機進線（不可顛倒順序）；另外三根標(biāo)識為U2、V2、W2的電動機進線可以將其通過銅線短接在一起（形成星形接法）。在控制柜接線排上面，前面步驟已經(jīng)拆除電動機的六根進線，U1、V1、W1三個端子是空置的，將驅(qū)動器輸入線的一端接到上面，旋緊螺栓并檢查是否堅固，另一端插到驅(qū)動器后面的INPUT插口，具體接線方式如圖3所示。

圖3 星—三角啟動方式的自動扶梯接線方式

在操作器上按下“上行”按鈕，啟動鑰匙開關(guān)使自動扶梯向上運行，進入逆轉(zhuǎn)試驗數(shù)據(jù)顯示界面，按下“逆轉(zhuǎn)”按鈕，自動扶梯在儀器驅(qū)動下慢慢減速，減速至零速，保護裝置仍未動作，扶梯在儀器驅(qū)動下逆轉(zhuǎn)向下加速運行，儀器在扶梯的反向運行速度達到1.4倍名義速度時，切斷電動機的電源。該自動扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能失效，如圖4所示。

經(jīng)分析，該自動扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能是依靠軟件對傳感器的脈沖信號進行計數(shù)，扶梯發(fā)生逆轉(zhuǎn)時，其實際運行曲線應(yīng)如圖6所示，但由于欠速保護閾值設(shè)置太低，扶梯發(fā)生意外逆轉(zhuǎn)時，扶梯PLC監(jiān)控到的扶梯運行曲線，如圖7所示，誤以為扶梯正常，從而導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)保護功能失效。調(diào)整參數(shù)后，逆轉(zhuǎn)保護功能恢復(fù)，如圖5所示。同型號或批次的扶梯很可能存在系統(tǒng)性風(fēng)險。需更改PLC軟件，或者重新調(diào)整參數(shù)，也可以借助儀器顯示來設(shè)定參數(shù)。

圖4 調(diào)整前，逆轉(zhuǎn)保護失效

圖5 調(diào)整后，逆轉(zhuǎn)保護功能恢復(fù)

圖6 扶梯實際運行曲線

圖7 參數(shù)設(shè)置不當(dāng)扶梯運行曲線

采用目前常用的檢驗方法：人為拆除傳感器接線，扶梯運行曲線如圖8所示，扶梯不能啟動，無法發(fā)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，從而導(dǎo)致誤判。

圖8 拆除傳感器后扶梯運行曲線

4 工況模擬法的檢驗結(jié)果分析

2016年至2017年，福州地區(qū)使用工況模擬法進行檢驗，覆蓋了：8個品牌，18種型號，106臺，其中非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能失效9臺，涉及3個品牌，5類型號。型號為JS-SB的上海三菱電梯由于非操縱逆轉(zhuǎn)保護機械電氣開關(guān)安裝位置不當(dāng)，3臺電梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護失效，不合格率達到17%，而福州市區(qū)康力電梯設(shè)備較新，非操縱逆轉(zhuǎn)保護主要為傳感器形式，不合格率為0%，情況最好。其余檢驗結(jié)果如表1所示。

表1 檢驗結(jié)果

檢測結(jié)果均得到了扶梯制造廠和維保單位的認可，廠家或維保單位派人到現(xiàn)場檢查確認后，修改了程序或調(diào)整開關(guān)之后，用儀器再次檢測，保護功能合格。

5 結(jié)束語

自動扶梯的非逆轉(zhuǎn)保護裝置的設(shè)置原理和形式復(fù)雜多樣，對規(guī)范、準(zhǔn)確的檢驗該裝置的有效性存在困難，工況模擬法從標(biāo)準(zhǔn)GB16899-2011要求出發(fā)，獨立驅(qū)動扶梯模擬減速直至發(fā)生逆轉(zhuǎn)的運行工況，驗證扶梯非操作逆轉(zhuǎn)功能的有效性。該方法依靠測速傳感器和智能儀器的捕獲功能，與保護裝置的設(shè)計原理無關(guān)，能定量檢測保護裝置的動作速度。在使用工況模擬法進行的實際檢驗中，取得了良好的檢驗效果。因此工況模擬法能定性定量地對自動扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護功能進行更加有效準(zhǔn)確的檢驗，將有效解決電梯行業(yè)內(nèi)扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護裝置的檢驗難題，改善自動扶梯和自動人行道的安全狀況。

參考文獻

[1]劉登科,羅立偉.淺析自動扶梯超速與非操縱逆轉(zhuǎn)保護裝置檢測的幾種方法[J].中國特種設(shè)備安全檢測技術(shù),2014,30（7）：42～46.

[2]梁敏健,林曉明.針對常用幾種檢測扶梯超速、逆轉(zhuǎn)保護功能方法缺點和誤判現(xiàn)象的剖析[J].環(huán)球市場信息導(dǎo)報,2012,453：50～51.

[3]戚政武,梁敏健,林曉明.自動扶梯超速和非操縱逆轉(zhuǎn)保護裝置檢測技術(shù)及儀器研制[J].中國特種設(shè)備安全,2014,12:1-5+13.

[4]王博.自動扶梯和自動人行道防逆轉(zhuǎn)保護分析研究[J].科技視界,2013,05:183+204.