牛長建 唐熊武 胡海波
(1.黃山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心 黃山 245000)
(2.安慶市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心 安慶 246200)
近年來,電梯“開門走梯”事故屢有發(fā)生[1],有些是維修人員維修時(shí)人為短接門鎖,維修完畢未及時(shí)拆除所致,還有一部分是環(huán)境潮濕等原因造成門鎖“意外”接地所導(dǎo)致。隨著TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》第2號(hào)修改單的實(shí)施,新的電梯加裝“門旁路”和“門回路檢測”保護(hù)功能,門鎖人為短接事故在新電梯上已杜絕,然而存量的數(shù)百萬臺(tái)電梯并不具備門回路檢測功能,且有些廠家對(duì)安全回路接地保護(hù)認(rèn)識(shí)存在偏差,在設(shè)計(jì)和制造時(shí)未考慮此功能,這就需要檢驗(yàn)人員提高認(rèn)識(shí),及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并督促安裝單位或保養(yǎng)單位整改,消除此項(xiàng)安全隱患。
GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》(以下簡稱GB 7588)中第14.1.1.3條規(guī)定,“如果含有電氣安全裝置的電路接地或接觸金屬構(gòu)件而造成接地,應(yīng):a)使電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn);或b)在第一次正常停止運(yùn)轉(zhuǎn)后,防止電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)再啟動(dòng)。恢復(fù)電梯運(yùn)行只能通過手動(dòng)復(fù)位。”[2]在TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》(含第1、2、3號(hào)修改單)(以下簡稱檢規(guī))中未涉及該檢驗(yàn)項(xiàng)目,僅在附錄A第2.10條中要求“(1)供電電源自進(jìn)入機(jī)房(機(jī)器設(shè)備間)起,中性導(dǎo)體(N,零線)與保護(hù)導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)始終分開;(2)所有電氣設(shè)備及線管、線槽的外露可以導(dǎo)電部分應(yīng)當(dāng)與保護(hù)導(dǎo)體(PE,地線)可靠連接”[3],且該項(xiàng)目在檢規(guī)中的檢驗(yàn)類別為C類,檢驗(yàn)人員可以通過對(duì)施工單位或維護(hù)保養(yǎng)單位的自檢記錄或報(bào)告進(jìn)行確認(rèn),對(duì)自檢記錄或者報(bào)告的該項(xiàng)內(nèi)容無質(zhì)疑時(shí)可以確認(rèn)結(jié)果為符合,否則應(yīng)對(duì)該項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)。長期以來,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)因“人機(jī)比”矛盾突出,檢驗(yàn)人員對(duì)每臺(tái)電梯的檢驗(yàn)時(shí)間有限,接地的檢驗(yàn)往往得不到重視,或者檢驗(yàn)人員只是按照檢規(guī)要求檢查零地分開和一些電氣設(shè)備的可導(dǎo)電外殼是否接地,對(duì)安全回路發(fā)生碰地時(shí)能否及時(shí)切斷驅(qū)動(dòng)主機(jī)的電源未做檢驗(yàn),這可能導(dǎo)致有缺陷的電梯投入使用,給電梯的安全運(yùn)行留下隱患。
在對(duì)1臺(tái)曳引式電梯檢驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)檢修運(yùn)行時(shí)人為打開層門鎖緊裝置,電梯并未停止運(yùn)行,檢查發(fā)現(xiàn)層門鎖緊觸點(diǎn)之間意外掉入1枚螺絲,導(dǎo)致門鎖意外接通,見圖1。

圖1 門鎖意外短接實(shí)物圖
仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)該螺絲的尾部與層門上的固定螺釘已接觸,而層門框接地良好。該電梯對(duì)電氣安全裝置的接地保護(hù)是通過熔斷器的熔斷來實(shí)現(xiàn),掉落的螺絲已經(jīng)通過與固定螺釘?shù)慕佑|而接地,然而并未使熔斷器熔斷以實(shí)現(xiàn)保護(hù),顯然不滿足GB 7588的要求,遂查找原因。該電梯的安全回路為AC110,是從控制柜下部的變壓器二次側(cè)引出,查看控制柜內(nèi)的變壓器發(fā)現(xiàn),變壓器二次側(cè)安全回路的輸出端見圖2,圖2中變壓器上端從左往右第2個(gè)插件輸出交流110 V后分成兩路,一路經(jīng)整流后給制動(dòng)器線圈供電,另一路經(jīng)安全回路進(jìn)入電腦板,驅(qū)動(dòng)繼電器工作。

圖2 變壓器接線實(shí)物圖
查閱該電梯的電氣原理圖,變壓器部分電氣原理圖如圖3所示,安全回路部分電氣原理圖如圖4所示。

圖3 變壓器部分電氣原理圖

圖4 安全回路部分電氣原理圖
結(jié)合圖3、圖4可知,安全回路經(jīng)熔斷器→102→安全回路中各電氣安全裝置→電腦板(負(fù)載)→101流回變壓器,在101處接地?,F(xiàn)場斷開主開關(guān)后,將圖2中101和102均拆除,用萬用表通斷檔分別測量101和102對(duì)接地端子排的連通性,發(fā)現(xiàn)均不通,可以判斷現(xiàn)場未按照電氣原理圖接線,導(dǎo)致電氣安全裝置接地保護(hù)功能無效。
從圖4可以看出,當(dāng)門鎖在116處發(fā)生接地故障時(shí),電流從116處經(jīng)接地線直接回流至101(變壓器),電流的流向是從102→各開關(guān)→其他門鎖→116→101,中間不經(jīng)過負(fù)載,相當(dāng)于安全回路短路,電流很大,保險(xiǎn)絲熔斷,從而導(dǎo)致安全繼電器失電,制停電梯,只有手動(dòng)清除接地故障并且更換保險(xiǎn)絲后才能恢復(fù)電梯運(yùn)行,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。而案例電梯正是由于101處少了接地線,116接地后與101處不能形成通路,不能形成短路電流,故無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)安全回路接地故障的保護(hù)。更危險(xiǎn)的是,如果此時(shí)底坑由于進(jìn)水潮濕導(dǎo)致緩沖器開關(guān)于137處發(fā)生接地故障,則電流將從137處經(jīng)接地線與116接通,兩點(diǎn)之間的所有開關(guān)和門鎖將被“短接”,可能造成嚴(yán)重事故。
需要引起注意的是,必須將接地線接在電腦板返回變壓器的支路(繼電器的后端)上,接反不僅起不到保護(hù)的作用而且會(huì)留下重大事故隱患。圖5是一種接地線接反的示意圖。當(dāng)開關(guān)在103位置發(fā)生碰殼接地時(shí),電流經(jīng)102→接地線→103→后端開關(guān)→繼電器→101,熔斷器不動(dòng)作,繼電器能夠正常得電,而103之前的所有開關(guān)被“短接”,風(fēng)險(xiǎn)極大。即這種接法只要有1處發(fā)生碰殼故障,其之前的開關(guān)全部失效[4]。

圖5 一種錯(cuò)誤的接地形式
多數(shù)電梯變壓器輸出端熔斷器內(nèi)置于變壓器,接在出線端以前,只要發(fā)生了安全回路對(duì)地故障,熔斷器能及時(shí)熔斷,對(duì)于一些熔斷器獨(dú)立于變壓器的電梯來說,熔斷器的接線位置同接地位置一樣重要,熔斷器必須接在開關(guān)的前端,如果誤接在安全繼電器的后端,在發(fā)生安全回路碰殼故障時(shí),故障電流會(huì)跨過熔斷器、直接流回變壓器形成短路,由于短路電流不能被及時(shí)切斷,可能會(huì)引起線路燒毀,嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)火災(zāi)。
經(jīng)以上分析可知,在檢驗(yàn)安全回路接地保護(hù)時(shí),不僅要檢驗(yàn)變壓器輸出端子是否接地,還要判斷其接地位置和外置熔斷器(如果有)的接線位置是否正確。以案例電梯為例,檢驗(yàn)過程如下:斷開主開關(guān),測量101對(duì)接地端子排的連通性,如連通,說明已正確接地;如不連通,則測量102對(duì)接地端子排的連通性,如果102與地連通,說明采用了無效且危險(xiǎn)的接地方式;如果102與地不通,則說明未接地。有外置熔斷器時(shí),測量外置熔斷器與102是否接通,如果接通則說明外置熔斷器的接線位置正確;如果外置熔斷器與102不通但與101接通,則說明外置熔斷器接線錯(cuò)誤,需要更改接線。
大多數(shù)的電梯傷害事故發(fā)生在電梯門區(qū),門鎖回路是實(shí)現(xiàn)門區(qū)保護(hù)最重要的一環(huán)[5],當(dāng)安全回路變壓器未正確接地時(shí),門區(qū)事故風(fēng)險(xiǎn)大大增加。因此安裝、維保和檢驗(yàn)人員對(duì)變壓器的接地要高度重視。在日常生產(chǎn)生活中已經(jīng)發(fā)生過變壓器未正確接地、門鎖因潮濕對(duì)地導(dǎo)通、熔斷器無法動(dòng)作造成開門走梯的嚴(yán)重事故。只有從本質(zhì)上確保接地保護(hù)的功能完整才能最大限度地避免此類事故的再次發(fā)生。案例中的電梯變壓器經(jīng)整改正確接地后,人為把門鎖觸點(diǎn)與門框螺絲接通,熔斷器立即熔斷,安全回路斷開,電梯無法恢復(fù)運(yùn)行。在實(shí)際檢驗(yàn)中要模擬接地勢必會(huì)影響檢驗(yàn)效率并造成元件損壞,此時(shí)就可以采用本文介紹的檢驗(yàn)方法實(shí)施檢驗(yàn)。