摘要：首先簡要闡述了電梯電氣安全回路的結構組成和故障發(fā)生原因，然后介紹了電梯電氣安全回路故障檢測方法，包括電位差比較法、分段電壓數(shù)值測量法和脈沖定位反射法，最后根據(jù)工作經(jīng)驗總結了安全回路故障檢測的優(yōu)化建議。

關鍵詞：電梯故障;電氣安全回路;故障檢測;脈沖反射

0 引言

隨著近年來高層建筑數(shù)量不斷增加，電梯使用頻次和故障發(fā)生率呈現(xiàn)出上升趨勢。在電梯運行管理中，工作人員除了做好日常維護工作外，還必須掌握故障檢測和應急搶修技術，以切實保障人員安全，降低經(jīng)濟損失。

根據(jù)電梯常見故障統(tǒng)計情況來看，電氣控制系統(tǒng)中的安全回路是故障高發(fā)點。技術人員可以利用一些特殊的檢測工具，例如萬用表、脈沖收發(fā)器等，實時監(jiān)測并精確分析電氣安全回路狀態(tài)參數(shù)，輔助技術人員判定安全回路的故障信息，為故障處理提供參考。

1 電梯電氣安全回路的結構組成

安全回路中的重要電氣元件主要有保護繼電器、限位開關、限速器、緩沖器、急停按鈕等。這些元件大多采用串聯(lián)方式連接，其中任何一個元件發(fā)生故障，造成短路或斷路，都會影響電梯的正常運行。其中，保護繼電器的功能是電梯失電時，繼電器動作，切斷安全回路，保護主機馬達，避免造成更大的損失，并為下一步檢修工作的安全開展提供必要條件;限速器的作用主要是在電梯轎廂實際運行速度超過額定運行速度后，限度器動作斷開安全回路，進而使電梯制動停下，避免安全事故的發(fā)生。

2 電梯電氣安全回路故障發(fā)生原因

2.1 ? ?電氣設備自身故障

電梯長時間運行后，電氣安全回路中包含的各種動作開關、電氣元件，容易因為自身疲勞、接觸不良等各種原因而無法正常運行，造成安全回路故障。例如，極限開關在檢測到電梯轎廂到達端層但是仍然繼續(xù)行駛時，會強制將常閉接點斷開，使安全回路斷電，轎廂制動。極限開關的常閉接點在反復幾次斷開、閉合后，容易出現(xiàn)接觸不良的情況。在下次出現(xiàn)類似異常運行情況時，極限開關無法發(fā)揮自身作用。而電氣安全回路中的其他一些部件，如底坑急停開關、緩沖器開關、限速器開關等也存在此類問題。

2.2 ? ?故障檢測不及時，檢測方法不合理

近年來電梯電氣安全回路的結構設計和系統(tǒng)組成變得更加復雜，一旦出現(xiàn)安全回路故障，檢修人員往往需要花費更多時間尋找故障發(fā)生位置，給故障判斷的精準性、故障維修的時效性等造成了負面影響。

另外，現(xiàn)有的一些檢測方法，多數(shù)情況下都是圍繞故障發(fā)生位置，檢查線路及設備是否完好，無法檢測出安全回路的其他部位是否存在質(zhì)量隱患，這也是造成電梯安全回路故障頻發(fā)的一個重要原因。

3 電梯電氣安全回路故障檢測方法

3.1 ? ?電位差比較法

廳門電氣安全回路中，在相鄰兩個門鎖開關之間串聯(lián)一個由三極管、電容、繼電器和整流電路等組成的門鎖保護裝置。當層門關閉，層門門鎖開關接通后，工作電壓進入安全裝置，在三極管形成基極電流，發(fā)射極接地，從而形成回路，當三極管飽和，發(fā)光二極管點亮，繼電器觸點接通，門鎖回路導通，電梯正常運行。當門鎖回路對地短路或者斷路時，三極管不能工作，繼電器斷開，二極管滅，廳門電氣安全回路斷開，電梯不能運行。因此，可以通過觀察二極管是否點亮，定位廳門電氣安全回路的故障位置。

3.2 ? ?分段電壓數(shù)值測量法

通過測量電氣安全回路各個部分電壓值的大小，判斷各電氣安全裝置是否被短接，并通過光敏傳感器檢測門聯(lián)鎖電路電氣觸點的拉弧次數(shù)、強度和發(fā)生概率，判斷廳門鎖觸點的工作狀態(tài)，并預測廳門鎖觸點發(fā)生故障的可能性。檢測裝置通過在電氣安全回路中安裝電壓測量器，分別測量安全電路、廳門鎖回路、轎門鎖回路的電壓值，并通過比較得出電氣安全回路是否被短接。

3.3 ? ?脈沖反射定位法

在電梯電氣安全回路的總開關輸入端施加一個脈沖電壓，此電壓會沿著電纜依次經(jīng)過電氣安全回路的各個支線和所有電器元件。脈沖電壓流動過程中，如果線路正常通路，則不反射信息;如果有斷路、斷路等情況，因為阻抗發(fā)生變化，會產(chǎn)生一個脈沖反射。該信息可以被相關的儀器靈敏捕捉到，并進一步分析該信息的發(fā)出位置以及脈沖反射的時間，從而判斷故障點位置。另外，對于不同的故障類型，脈沖波形的峰值、波峰間距也不盡相同，技術人員需要正確理解脈沖反射定位法的用法，才能借助這一新型故障檢測法，找到安全回路故障所在。

4 電梯電氣安全回路故障檢測的優(yōu)化策略

4.1 ? ?嚴格遵循故障檢測步驟

大量電梯故障檢測經(jīng)驗表明，即便是同一種故障表現(xiàn)，造成故障的原因不盡相同。在故障檢測中，如果沒有嚴格遵循相關流程步驟，很有可能因為漏檢導致一些潛在故障沒有及時檢出，無法得到有效處理，給電梯運行帶來安全隱患。為此，技術人員必須結合《電梯型式試驗規(guī)則》（TSG T7007—2016）等相關文件規(guī)定，針對不同型式的電梯，制定詳細的電氣安全回路故障檢測方案，依次對電梯的整個電氣回路開展檢測。例如，先檢查上、下極限開關是否動作，如無動作，則檢查極限開關的接觸點是否斷開;如果接觸點斷開，則將其連接。此時電氣安全回路正常，則故障排除。如果仍然顯示故障，則繼續(xù)檢查轎廂內(nèi)緊急停止按鈕是否被按下。依次將整個電氣回路排查一遍，直到所有故障隱患都被排查出來并解決掉。

4.2 ? ?對電梯安全回路進行改進

為了更加及時、精確地找到電梯電氣安全回路的故障所在，除了采取優(yōu)化檢測步驟的外部措施外，還可以嘗試通過改進電梯安全回路，提高故障檢測的反應速度。在原來的安全回路檢測系統(tǒng)中，增加一個CPU控制與分析裝置，運用CAN（區(qū)域網(wǎng)絡控制器）總線傳輸技術，將整個電氣安全回路連接為一個全閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂浦行臅討B(tài)獲取電梯電氣回路中各個開關（松繩開關、廳門鎖開關、限速器開關等）的安全保護信號。安全保護信號和運行控制信號作為輸入信號進入到CPU中，并經(jīng)過CPU的參數(shù)分析，輸出對應的控制指令。檢測到的故障會展示在顯示屏上，以便于技術人員了解問題和采取處理措施。改進后的電氣安全回路檢測流程如圖1所示。

4.3 ? ?加強電梯電氣安全裝置的防護

電梯電氣安全回路中包含較多類型的功能元件，例如繼電器、安全鉗、廳門鎖等。這些電氣元件大多采取串聯(lián)的方式連接，意味著只要其中一個元件發(fā)生故障，就會對整個安全回路運行產(chǎn)生影響。隨著電梯投入使用年限的增加，由于長時間高負荷運行以及電器元件自身老化和磨損，安全回路的故障發(fā)生率呈現(xiàn)出上升趨勢。為了減輕故障檢測與維護壓力，同時切實保障電梯運行安全，有必要針對電氣安全回路中的一些核心電器元件，加裝狀態(tài)參數(shù)傳感器，獨立獲取各個元件信息，以便于控制中心能夠精準反映電氣安全回路中的故障問題。

5 結語

電梯電氣安全回路中的故障問題具有發(fā)生突然、危害嚴重的特點，對故障檢測與維修人員提出了極高要求，技術人員一方面需要熟悉不同型式電梯的內(nèi)部結構，特別是安全回路中的主要電氣元件、動作開關，另一方面要選擇恰當?shù)臋z測方法，借助專門的儀器設備，通過比較電位差、獲取脈沖反射等方法，準確判斷故障位置、故障原因，及時制定檢修對策，讓電梯重新恢復運行。

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收稿日期：2020-02-08

作者簡介：韋昌材（1978—），男，廣西河池人，工程師，研究方向：特種設備檢驗。