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        淺析電梯電氣安全回路故障檢測方法

        2020-07-04 02:41:00韋昌材
        機(jī)電信息 2020年5期
        關(guān)鍵詞:故障檢測

        摘要:首先簡要闡述了電梯電氣安全回路的結(jié)構(gòu)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(yàn)總結(jié)了安全回路故障檢測的優(yōu)化建議。

        關(guān)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(yùn)行管理中,工作人員除了做好日常維護(hù)工作外,還必須掌握故障檢測和應(yīng)急搶修技術(shù),以切實(shí)保障人員安全,降低經(jīng)濟(jì)損失。

        根據(jù)電梯常見故障統(tǒng)計(jì)情況來看,電氣控制系統(tǒng)中的安全回路是故障高發(fā)點(diǎn)。技術(shù)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(shí)時(shí)監(jiān)測并精確分析電氣安全回路狀態(tài)參數(shù),輔助技術(shù)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(jié)構(gòu)組成

        安全回路中的重要電氣元件主要有保護(hù)繼電器、限位開關(guān)、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(gè)元件發(fā)生故障,造成短路或斷路,都會影響電梯的正常運(yùn)行。其中,保護(hù)繼電器的功能是電梯失電時(shí),繼電器動作,切斷安全回路,保護(hù)主機(jī)馬達(dá),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(shí)際運(yùn)行速度超過額定運(yùn)行速度后,限度器動作斷開安全回路,進(jìn)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(shè)備自身故障

        電梯長時(shí)間運(yùn)行后,電氣安全回路中包含的各種動作開關(guān)、電氣元件,容易因?yàn)樽陨砥?、接觸不良等各種原因而無法正常運(yùn)行,造成安全回路故障。例如,極限開關(guān)在檢測到電梯轎廂到達(dá)端層但是仍然繼續(xù)行駛時(shí),會強(qiáng)制將常閉接點(diǎn)斷開,使安全回路斷電,轎廂制動。極限開關(guān)的常閉接點(diǎn)在反復(fù)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(yùn)行情況時(shí),極限開關(guān)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(guān)、緩沖器開關(guān)、限速器開關(guān)等也存在此類問題。

        2.2 ? ?故障檢測不及時(shí),檢測方法不合理

        近年來電梯電氣安全回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組成變得更加復(fù)雜,一旦出現(xiàn)安全回路故障,檢修人員往往需要花費(fèi)更多時(shí)間尋找故障發(fā)生位置,給故障判斷的精準(zhǔn)性、故障維修的時(shí)效性等造成了負(fù)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(shè)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(gè)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(gè)門鎖開關(guān)之間串聯(lián)一個(gè)由三極管、電容、繼電器和整流電路等組成的門鎖保護(hù)裝置。當(dāng)層門關(guān)閉,層門門鎖開關(guān)接通后,工作電壓進(jìn)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(dāng)三極管飽和,發(fā)光二極管點(diǎn)亮,繼電器觸點(diǎn)接通,門鎖回路導(dǎo)通,電梯正常運(yùn)行。當(dāng)門鎖回路對地短路或者斷路時(shí),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(yùn)行。因此,可以通過觀察二極管是否點(diǎn)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(gè)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(diǎn)的拉弧次數(shù)、強(qiáng)度和發(fā)生概率,判斷廳門鎖觸點(diǎn)的工作狀態(tài),并預(yù)測廳門鎖觸點(diǎn)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(guān)輸入端施加一個(gè)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(gè)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?yàn)樽杩拱l(fā)生變化,會產(chǎn)生一個(gè)脈沖反射。該信息可以被相關(guān)的儀器靈敏捕捉到,并進(jìn)一步分析該信息的發(fā)出位置以及脈沖反射的時(shí)間,從而判斷故障點(diǎn)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(shù)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(yán)格遵循故障檢測步驟

        大量電梯故障檢測經(jīng)驗(yàn)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(yán)格遵循相關(guān)流程步驟,很有可能因?yàn)槁z導(dǎo)致一些潛在故障沒有及時(shí)檢出,無法得到有效處理,給電梯運(yùn)行帶來安全隱患。為此,技術(shù)人員必須結(jié)合《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》(TSG T7007—2016)等相關(guān)文件規(guī)定,針對不同型式的電梯,制定詳細(xì)的電氣安全回路故障檢測方案,依次對電梯的整個(gè)電氣回路開展檢測。例如,先檢查上、下極限開關(guān)是否動作,如無動作,則檢查極限開關(guān)的接觸點(diǎn)是否斷開;如果接觸點(diǎn)斷開,則將其連接。此時(shí)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(gè)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(jìn)行改進(jìn)

        為了更加及時(shí)、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(jìn)電梯安全回路,提高故障檢測的反應(yīng)速度。在原來的安全回路檢測系統(tǒng)中,增加一個(gè)CPU控制與分析裝置,運(yùn)用CAN(區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制器)總線傳輸技術(shù),將整個(gè)電氣安全回路連接為一個(gè)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(gè)開關(guān)(松繩開關(guān)、廳門鎖開關(guān)、限速器開關(guān)等)的安全保護(hù)信號。安全保護(hù)信號和運(yùn)行控制信號作為輸入信號進(jìn)入到CPU中,并經(jīng)過CPU的參數(shù)分析,輸出對應(yīng)的控制指令。檢測到的故障會展示在顯示屏上,以便于技術(shù)人員了解問題和采取處理措施。改進(jìn)后的電氣安全回路檢測流程如圖1所示。

        4.3 ? ?加強(qiáng)電梯電氣安全裝置的防護(hù)

        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(gè)元件發(fā)生故障,就會對整個(gè)安全回路運(yùn)行產(chǎn)生影響。隨著電梯投入使用年限的增加,由于長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)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(hù)壓力,同時(shí)切實(shí)保障電梯運(yùn)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(dú)立獲取各個(gè)元件信息,以便于控制中心能夠精準(zhǔn)反映電氣安全回路中的故障問題。

        5 結(jié)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(yán)重的特點(diǎn),對故障檢測與維修人員提出了極高要求,技術(shù)人員一方面需要熟悉不同型式電梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu),特別是安全回路中的主要電氣元件、動作開關(guān),另一方面要選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法,借助專門的儀器設(shè)備,通過比較電位差、獲取脈沖反射等方法,準(zhǔn)確判斷故障位置、故障原因,及時(shí)制定檢修對策,讓電梯重新恢復(fù)運(yùn)行。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 何比干.電梯門回路檢測的常見電路設(shè)計(jì)原理、缺陷和隱患分析[J].中國電梯,2019,30(5):63-67.

        [2] 馬立群.淺談青海地區(qū)電梯檢驗(yàn)時(shí)常見的幾種電氣回路短接現(xiàn)象[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化,2018(S1):275-278.

        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(shè)備檢驗(yàn)。

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