電梯門旁路裝置和門回路檢測功能原理及檢驗方法探究

陳 興 陳 萍

(1.杭州市特種設備檢測研究院 杭州 310000)

(2.浙江省特種設備科學研究院 杭州 310000)

電梯是安裝于建筑物內,在垂直或傾斜的剛性導軌上運輸人員或者貨物的永久性設備,根據《中華人民共和國特種設備安全法》,電梯在我國被納入《特種設備目錄》進行監管。國家市場監督管理總局發布的數據表明,近10年來我國電梯產銷量、保有量和年增長量常年居于世界第一位,上海、北京等幾個城市在用電梯數量早已超過10萬臺[1]。預計到2023年,我國在役電梯總量將達到千萬級別[2]。隨著電梯數量的增長,電梯安全成了人民群眾關注的焦點問題之一[3-4]。

電梯在機械結構和電氣系統上有諸多安全設計,其中層門和轎門回路可以確保電梯僅在層門和轎門鎖緊并且關閉的狀態下方可正常運行。在電梯維修時,有時需要臨時短接層門和轎門回路中的觸點,如果在檢修完畢后忘記解除短接狀態,或者有人惡意將門回路短接,將對電梯安全造成極大威脅,極易引發剪切事故[5]。為此,國家市場監督管理總局在2017年頒布了TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》第2號修改單,其中增加了“電梯層門和轎門旁路裝置”和“門回路檢測功能”2個檢驗項目,以期能避免電梯門回路被非法短接而造成事故,增加電梯的可靠性和安全性。

1 門旁路裝置和門回路檢測功能原理

旁路裝置應可以旁路層門關閉觸點、層門門鎖觸點、轎門關閉觸點、轎門門鎖觸點,并且不能同時旁路層門和轎門上的觸點,對于手動層門,不能同時旁路層門關閉觸點和層門門鎖觸點。旁路時要求能取消電梯正常運行（包括動力操作的自動門的任何運行）,在檢修和緊急電動運行狀態下,轎廂上應有聽覺信號,轎廂底部應有閃爍警示燈,并且需提供獨立的監控信號證實轎門處于關閉位置。門回路檢測功能應能監測轎門關閉位置的電氣安全裝置、層門鎖緊位置的電氣安全裝置和證實轎門處于關閉位置的監控信號是否異常,如果監測到上述裝置故障,能夠防止電梯的正常運行[6]。

可以看出,門回路檢測功能可以及時發現電梯層門回路和轎門回路的非法短接故障并禁止電梯在故障狀態下運行,可以有效預防電梯開門對人員的剪切傷害。而門旁路功能的作用是為檢修人員提供合法短接廳門回路和轎門回路的方式,旁路時僅允許電梯在轎門關閉的狀態下檢修運行,并有聽覺信號和視覺警示信號以保證人員安全。

圖1所示是一種插接式門旁路裝置的電氣原理示意圖[7]。當插接器處在不同位置時,可以使電梯分別處于正常狀態、旁路廳門狀態或旁路轎門狀態。在旁路狀態下,當電梯在檢修（或緊急電動運行）上行、下行時,轎底閃爍燈亮起并有轎廂警示音響信號。

圖1 一種電梯門旁路裝置原理圖

圖2所示是一種門回路檢測電氣原理示意圖[8]。JS是為證實轎門處于關閉位置而設置的獨立監控信號,1GS、2GS分別是前后轎門回路的電氣觸點,1DS、2DS和nDS是層門回路觸點,SQ1和SQ2是MCTC模塊中的門回路輔助檢測觸點。當層門和轎門關閉時,SQ1和SQ2始終處于斷開位置,X2、X3、X4信號值分別為1、1、1。

圖2 一種電梯門回路檢測原理圖

當電梯正常運行至開鎖區內開門時,控制系統配合MCTC模塊對門回路進行瞬時安全短接（即SQ1和SQ2接通）[9],通過X2、X3和X4的輸出狀態,就可以檢測電梯門回路是否故障,見表1。這種門回路檢測方式的缺點是當門回路被短接時,無法區分故障位于轎門回路還是層門回路[10],也無法確定短接點的具體位置,不便于故障排查。為此,有些品牌的電梯門回路采用了PESSRAL系統[11],可以對門回路中每一個觸點進行檢測,進而準確定位故障位置。

表1 幾種電梯門回路狀態對應的信號值

此外,根據GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》中的規定：除特殊情況外,電氣裝置不應與電氣安全裝置并聯[12]。所以,當一次門回路檢測完畢后,MCTC中的SQ1和SQ2應能可靠斷開（即X4的輸出值應從1變為0）,否則應該防止電梯的正常運行。

2 門旁路裝置和門回路檢測功能的檢驗方法

門旁路裝置和門回路檢測功能的檢驗首先要清楚各觸點的位置和功能,其中層門關閉觸點、層門門鎖觸點、轎門門鎖觸點較為容易分辨,而轎門關閉觸點和證實轎門處于關閉位置的獨立監控信號容易混淆,要仔細甄別。根據GB 7588—2003中的要求,轎門閉合觸點必須是電氣安全裝置[13],而證實轎門處于關閉位置的獨立監控信號無此要求,因此可以是光電式、磁感應式或與轎門閉合觸點類似的電氣安全觸點,見圖3。該獨立監控信號不必串入電梯安全回路之中,但需要注意的是,該信號在任何情況下都不能被短接[14],否則,應防止電梯啟動。

圖3 幾種轎門獨立監控信號的實現形式

檢驗時,可按如下步驟測試門旁路裝置：

1）觀察控制柜內旁路裝置是否可以在正常、旁路轎門、旁路廳門3個位置中進行3選1操作,是否有相應的中文標識。

2）從電梯底坑檢查閃爍警示信號燈是否正常,是否安裝在轎廂底部。

3）將旁路裝置置于層門旁路或轎門旁路狀態下,電梯在正常狀態下應不能運行。

4）將旁路裝置置于層門旁路狀態下,電梯在檢修或緊急電動運行狀態下做如下試驗：（1）打開層門,關閉轎門,電梯應可以運行,并有聲光警示信號,證明層門旁路可以旁路層門回路觸點；（2）關閉層門,打開轎門,電梯應不能運行,證明層門旁路不能旁路轎門回路觸點；（3）打開層門,打開轎門,電梯應不能運行,證明層門旁路不能同時旁路層門回路觸點和轎門回路觸點。

5）將旁路裝置置于轎門旁路狀態下,電梯在檢修或緊急電動運行狀態下做如下試驗：（1）打開層門,關閉轎門,電梯應不能運行,證明轎門旁路不能旁路層門回路觸點；（2）關閉層門,打開轎門,電梯應不能運行,證實有監控信號證明轎門處于關閉狀態；（3）打開層門,打開轎門,電梯應不能運行,證明轎門旁路不能同時旁路層門回路觸點和轎門回路觸點；（4）關閉層門,關閉轎門,單獨或同時拆除轎門關閉觸點和轎門門鎖觸點（如果有）接線,電梯應可以運行,證明轎門旁路可以旁路轎門回路觸點；（5）關閉層門,關閉轎門,拆除證實轎門處于關閉位置的獨立監控信號接線,電梯應不能運行,證明該信號是轎門回路之外的獨立監控信號。

取消旁路狀態,退出檢修或緊急電動運行狀態,將電梯恢復正常,可按如下步驟測試門回路檢測功能：

1）在控制柜用短接線短接廳門回路,使電梯正常運行至任意樓層開門,電梯應提示門鎖短接故障并停止運行,證明廳門回路檢測功能正常。

2）在控制柜用短接線短接轎門回路,使電梯正常運行至任意樓層開門,電梯應提示門鎖短接故障并停止運行,證明轎門回路檢測功能正常。

3）拆除或者短接證實轎門處于關閉位置的獨立監控信號供電接線,電梯應不能正常運行,證實該獨立監控信號正常。

3 門旁路裝置和門回路檢測功能檢驗時易疏漏點

由于檢驗規程中對該2項內容要求較為繁雜,檢驗人員往往對這2個項目的檢驗流程的理解不透徹,現場檢驗時不能完整地驗證檢驗規程中對門旁路裝置和門回路檢測功能的要求,尤其容易有以下3點疏漏需要引起檢驗人員的重視：

1）僅從旁路裝置外觀形式上判斷旁路功能是否有同時旁路層門回路觸點和轎門回路觸點的可能,而忽略了功能上的驗證。

2）僅證實了有監控信號證實轎廂的關閉狀態,但往往忽略了對該監控信號的獨立性進行檢驗。筆者在電梯的監督檢驗過程中也發現,個別品牌電梯使用磁感應開關作為證實轎門處于關閉位置的信號時,在旁路狀態下拆除磁體仍能運行,這顯然不符合檢驗規程的要求。

3）僅在旁路狀態下對轎門獨立監控信號進行了驗證,而忽視了在電梯正常狀態下對該信號有效性的驗證。

4 結束語

曳引驅動電梯80%以上的事故發生在門系統中[15],而門旁路裝置和門回路檢測功能是電梯門系統安全系統中的重要組成部分,能有效防止電梯門回路的非法短接,預防電梯因開門走梯發生剪切事故。

目前,門旁路裝置和門回路檢測功能并沒有像電梯其他安全保護裝置一樣需要進行獨立的型式試驗,而各電梯制造廠家實現這2項功能的方式多種多樣,這就需要檢驗人員有足夠的能力來甄別其是否符合我國電梯檢驗規程的相關要求。因此,檢驗機構應不斷加強檢驗人員業務培訓學習,提高檢驗人員專業素養,不斷加強質量體系建設,將機構內部審核工作落到實處,根據相關法律法規和檢驗規程中的要求及時更新檢驗作業指導書,監督檢驗人員嚴格按照作業指導書的要求完成檢驗工作。通過系統性、流程化的方法來有效減少和防控人員因素造成的檢驗失誤和疏漏,這對提高電梯檢驗質量、保證電梯安全運行大有裨益。