對于一起特殊的電梯溜車現象的分析

摘 要：電梯溜車是電梯在日常運行中經常遇到的一種電梯故障。該電梯故障非常危險，輕則造成電梯沖頂或者蹲底，重則發生人身傷亡事故，應當引起高度重視。檢驗員在電梯檢驗過程中，由于電梯本身的制造缺陷和檢驗員不經意的操作，也會導致一些事故的發生，對檢驗人員的安全造成威脅和損害。文章擬通過對一起特殊的電梯溜車現象進行分析，希望對解決電梯類似問題有所幫助，并對電梯的檢驗安全有所啟示。

關鍵詞：電梯；溜車；PLC；變頻器

根據中國電梯行業協會最新的統計數字，截至2012年，國內電梯的保有量約為200萬臺以上。而隨著房地產的不斷升溫，國內每年銷售的新梯正以30萬臺以上的速度遞增。我國已成為世界電梯超級大國。其中，上海、北京等城市電梯保有量已超過10萬臺，上海電梯總量達到了14.1萬臺，成為全世界電梯最多的城市。但是，與此同時，老舊電梯的安全問題卻長期受到社會的忽視。而通過我們的事故調查顯示，非常多的電梯事故是在電梯非正常運行狀態下產生的，尤其是電梯檢修狀態時。

近日，筆者在對一臺曳引式貨梯實施定期檢驗時偶然發現，在持續按壓電梯轎頂檢修按鈕的同時，斷開門鎖回路或者電梯安全回路并迅速復位，電梯會出現明顯的溜車現象。即空載時，電梯轎廂會往上溜車，重載時，電梯轎廂會往下溜車。這種不受控的溜車現象，極其容易發生人員碰撞和人員剪切事故，對于轎頂的維修人員和檢驗人員都存在極大的安全隱患。

由于使用單位遺失了電梯制造原始資料，我們僅對特檢院內留存的資料進行了調取和查閱，發現該電梯于2008年4月制造，型號為THJ1500/0.5-JXVF，基本參數為額定速度0.5m/s，額定載重量 1500kg，5層/5站。現場電梯維保工人對電梯的電氣控制回路不是十分熟悉，于是筆者致電該曳引式貨梯的制造公司，對該類電梯溜車問題進行了咨詢。該公司十分重視，第二天即派技術人員到達現場查看。結合該電梯所用的L7安川變頻器等技術文件并進行一系列的模擬試驗后，技術人員認為是該溜車故障的產生，是由于變頻器非正常輸出產生的。由于門鎖回路或安全回路由斷開狀態快速轉換成閉合狀態時，PLC給制動器接觸器和變頻器分別發出動作指令。此時制動器為打開狀態，而變頻器卻未能正常輸出起動電流，以致于造成電梯溜車現象。

該電梯采用的是三菱PLC、安川變頻器及寧波欣達曳引機組成的變頻調速拖動系統。近年來，電梯公司大量采用了這種拖動技術，來代替原來看交流雙速和交流調壓調速的拖動方式。該拖動方式明顯改善了電梯運行質量和性能，幾乎可與直流電機相媲美。但是它在具有調速范圍廣、控制精度高，動態性能好、安靜、快捷、舒適的特點的同時，也對系統設計人員和電梯維保人員提出了更高的技術要求。因為它的控制方式更為復雜，更加容易出現設計的盲點。

該套變頻調速系統由整流器、逆變器和控制電路組成。其中整流器的作用是將三相或單相交流電變換為直流電。逆變器的主要作用是在控制電路的控制下將中間電路輸出的直流電源轉換為頻率和電壓都任意可調的交流電源。逆變器的輸出就是變頻器的輸出，用來實現對異步電動機的變頻調速控制。控制電路主要任務是完成對逆變器的開關控制、對整流器的電壓控制以及完成各種保護功能等。

一般電梯在正常啟動之前，變頻器處于關閉狀態，沒有電流輸出。當PLC對變頻器發出運行指令后，先使輸出接觸器動作，接通變頻器輸出端與電動機之間的三相電路，然后PLC對變頻器發出運行所需的速度（頻率）指令，延時0.2-0.5秒后打開制動器，變頻器在接到運行和速度指令后先要對電動機，編碼器等拖動系統的狀況進行自動檢測，然后按頻率指令和電機狀況輸出相應的起動電流使電梯平穩地啟動運轉。但如果電梯在運行過程中斷開門鎖回路或者安全回路，由于電流的泄耗需要一定時間，因此變頻器不能立刻關斷電流，存在過電流切斷狀態，而制動器會立即抱閘。在殘余電流泄耗完之前，門聯鎖重新接通而運行按鈕仍未釋放，變頻器進入新一輪起動過程，由于殘余電流的影響使得輸出的起動電流小于正常起動時的電流，因此產生的起動轉矩要小于重力產生的負載轉矩，當兩者相差較小時，轎廂保持不動，當兩者相差較大時，轎廂就會在重力的作用下，發生滑移，出現筆者在現場發現的電梯溜車現象。這種偶然性的狀況，就會造成檢驗人員處于一種危險的狀態。

后經電梯公司確認，該公司的電梯只有三菱PLC和安川L7型號的變頻器同時使用在拖動控制系統中時，才會出現這種電梯溜車故障。該公司承認，當初由于這種型號的電梯數量極少，后來另外一種型號的電梯取代了該種型號的電梯。所以說公司沒有對這套拖動控制系統進行深入的研究和運行試驗，也沒有把一些偶然性因素考慮進去。

電梯制造公司承諾，在今后新產品的開發過程中，應重視電梯的技術開發和技術完善，不盲目追求經濟效益，從源頭上杜絕此類故障的發生。對市場上己經安裝完畢，且投入使用的此類型號的電梯，電梯公司也給出了相應的解決辦法，即由該公司進行普查統計并進行免費的電梯升級：

（1）啟用變頻器上的外部基極封鎖功能，也就是把外部基極封鎖開關接入PLC或者串入門聯鎖回路，在電梯運行的過程中門聯鎖回路斷開后使外部基極封鎖開關動作，在抱閘的同時立即關斷變頻器的電流，這樣電梯再起動時就不會有殘余電流的影響，可以防止再起動的溜車現象。

（2）修改PLC程序，在電梯運行過程中門聯鎖回路斷開后，在PLC內部中斷運行指令一定的時間，讓殘余電流瀉耗完畢后，再恢復正常運行。

截至筆者發稿，寧波市場上該公司相同配置的電梯，己全部升級完畢并且正常運行。

電梯是一種特殊的起重運輸設備，是比較復雜的機電一體化的大型產品，具有復雜的電氣控制系統。介于目前各大電梯公司對新制造的電梯都有一個共同的認識，那就是安全。但是對在用的電梯卻沒有引起足夠的重視。電梯在實際檢驗過程中，會到達平常使用中不能到達的位置，也往往會由于不經意的操作，導致一些事故的發生。這會對檢驗人員的安全造成威脅和損害。本文通過對這起特殊的電梯溜車現象的案例分析，希望對電梯安全有所啟示。首先，在檢驗過程中，檢驗人員應對自身所處的安全位置要有明確的判斷，杜絕由于非人為的電梯故障對檢驗人員造成傷害。其次，對于一些市場上較少見型號的電梯，或者是電梯公司生產的新產品，由于沒有經過市場多年的考驗。會出現一些檢規，或者國家標準里沒有提到，但是又關系到使用及檢驗安全的情況。在檢驗時，要特別注意電氣方面的查驗。

此外，使用單位應配有持證的電梯安全管理人員，履行電梯安全管理人員職責，妥善保管電梯安全技術資料。電梯維保公司應加強對電梯維保人員的技術培訓和安全教育，發生類似故障時，避免故障的擴大化。