浅议电梯的电气控制系统故障

杨步忠

摘 要：随着城市高层建筑建设速度的加快，电梯也得到了广泛的应用。我国电梯的使用量越来越大，电梯设备的安全运行与否直接关系着居民生命安全。电梯能够为乘客提供极大的便利，但同时也存在一定的危险和安全隐患。电梯事故，严重危害到人们的生命财产安全，近年来，我国各地频繁出现电梯安全事故，故增强电梯的安全性能和故障排除的能力，确保电梯的安全使用是电梯行业工作人员的首要任务。因此，国家需要加强对于电梯的电气控制系统故障排除和维护保养。只有保证电梯安全稳定的运行，才能为人民的出行提供便利和安全保障。文章将针对电梯电气控制系统故障原因和对应的预防性措施做以下分析和探究，以提高电梯运行的可靠性和安全性。

关键词：电梯；电气控制系统；故障分析；排查原则

引言

电梯是由电气部分与机械部分紧密结合的复杂产品，分别由电气控制系统、导向系统、曳引系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、安全保护系统等八大系统组成。当电梯出现故障停止运行时，每个系统都有可能出现故障问题，据不完全统计，在当前所有电梯故障中，因电气系统问题造成故障就占了将近百分之九十。可见，在电梯电气控制电路的日常工作中，电路容易发生故障，如何及时检修、查找电路故障以及怎样解决，保障设备的稳定运行，这对工作人员的安全和工作效率、电梯电气控制系统的发展以及乘客的生命安全是有效的保障。文章通过对电梯电气系统常见故障问题进行分析，阐述了电梯电气系统中存在的故障问题及排查方法。

1 电梯电气控制概述

现阶段我国电梯电气控制的首要工作是对电气控制系统中安全回路的控制工作。主要表现在，系统中电气安全回路对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的控制。电梯电气控制电路的形式很多，复杂程度不一，其故障又常常和机械、液压、气压、PLC等系统的故障交错在一起，难以分辨。每一个电气控制电路往往由若干电气基本控制环节组成，每个基本控制环节是由若干电气元件组成的，而每个电气元件又由若干零件组成。但故障常常只是由于某个或某几个电气元件、部件或接线有问题而造成的。尤其是电气安全回路中的门锁触点，经常会因为其他原因，使得门锁触点并没有处在直接控制驱动装置主控电器的电气回路中。所以，我们需要实时监控这种电器的工作有效性。由此可见，关键电器的故障检测与双套独立控制是保证电梯电气控制系统安全的必要手段。

2 电梯电气系统故障的常见类型及其原因

2.1 电气安全回路的故障

所谓电气安全回路，就是在电梯各安全部件都装有一个电气安全开关，把所有的电气安全开关串联，控制一只安全继电器。当安全回路其中的一个电气安全开关断开或者损坏都会导致电梯停止运行。这时要逐步排查每段电气安全回路，直到找出电气安全回路的断开点。安全回路是保障电梯维修人员的安全的必要措施，如维修人员上轿顶维修作业时，首先要按下轿顶急停开关，以确保人身安全。

2.2 门系统联锁回路的故障

为保证电梯必须在全部门关闭后才能运行，在每扇厅门及轿门上都装有门电气联锁开关。只有全部门电气联锁开关都接通的情况下，控制屏的门锁继电器方能吸合，电梯才能运行。在全部门关闭的状态下，到控制屏观察门锁继电器的状态，如果门锁继电器处于释放状态，则应判断为门锁回路断开。排查这种故障的方法是确保在检修状态下，在控制屏分开短接轿门锁和厅门锁，辨别出是轿门部分还是厅门部分故障。如果是轿门部分故障，则重新调整关闭好轿门；如果是厅门部分故障，则在确保检修状态下，短接厅门锁回路，以检修速度运行电梯，逐层检查每层厅门系统是否关闭良好，并确认门系统电气联锁开关接触良好。在修复门锁回路故障后，一定要先取掉门锁短接线，方能将电梯恢复到快车状态。

2.3 控制柜中继电器、接触器等元件损坏引起的故障

由于继电器或接触器的线圈受到较大电流的冲击或者电弧烧蚀时，非常容易造成线圈烧坏，这时通常导致继电器、接触器所控制的整个电气回路不能动作。另外一种情况是，继电器或接触器的线圈没有烧坏，只烧坏其中的某个电器触点，从而导致触点粘连在一起，造成该回路短路；或触点被尘埃阻断或触点的弹簧片失去弹性，就形成了断路。这种电气触点的烧坏，通常造成继电器或接触器该触点所控制的电气回路长期处以断开或接通状态。出现这种状态时是非常危险的，很容易造成电梯的误动作，即该断开时却接通。很多电梯事故就是出于该情况。

2.4 电磁干扰引起的故障

通常设备系统受电磁波的影响会导致其传输性能下降。电梯控制系统中常见的电磁干扰主要有：（1）故障频繁，故障率高且无规律。较严重的情况下，电梯控制柜微机电子板、轿厢等通讯电子板受电磁干扰会造成微机瞬间死机导致电梯急停。对付这种电磁干扰主要是控制柜内部的电源和通讯线的走线的距离要尽可能短，而且不能与高压高频回路动力线一起敷设；（2）旋转编码器的信号线受到干扰，使平层精度不稳定，出现垂直振动，严重时会出现滑梯。针对这种情况，仅凭旋转编码器的信号线屏蔽网还远远不行，我们还应该讲信号线敷设在金属软线管里，并且保证这些金属管很好地接地，才能保证抗电磁干扰的有效性。

3 电梯电气系统故障排查的三个原則

（1）根据“先主电路，后辅助控制回路”的排查原则。当电梯出现故障停止运行时，首先检查三相电源主电路入控制柜，最后入电机是否正常，如果主电路没有异常，再检查各个辅助控制回路。每个辅助控制回路环节出现故障都影响到电梯的正常运行，故排查时要根据故障情况详细排查。

（2）根据“先排查电气安全回路环节，再排查其它控制回路环节”的原则。因为电气安全回路接通是行车的基本条件，也是确保安全的基本准则。

（3）检修时坚持“先行慢车，再行快车”的原则。电梯是一种特种设备，为了确保安全，电梯检修时，如要试运行，必须先试行慢车。如慢车正常，在确认安全的情况下，才可以运行快车。这是电梯维修时确保安全的基本原则。

4 电梯电气系统故障的排查方法

4.1 故障码排查法

目前的电梯大多数都是采用微机控制方式。故查找电梯电气故障也方便直观很多，因為只要在微机面板键盘上按键操作，就能够得出电梯的故障代码，知道故障代码便可知是哪个控制环节出现故障，这样便一目了然，这时只要按照故障码排除该故障即可。

4.2 计算机程序运行排查法

该方法适用于采用单片机或PLC程序控制的电梯。该方法是通过计算机与电梯上的微机接口连接，然后运行计算机上的程序。由于在每次电梯运行过程中都需要循环地经历选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门等阶段，这里边的每一步操作都可称为一个工作环节，我们对每个工作环节的控制，都会有一个相应的程序。此类方法主要目的是确定故障的具体出现环节，从而为后续的故障排除指明方向。

4.3 借助万用表排查法

通常可以采用万用表来测量电气电路上的电阻值或电压值，从而排查出电气电路的故障点。

（1）在断电情况下，用万用表的电阻档（R×1档），调零，检查主电路的导通情况。方法：用万用表两个表笔分别探在安装板上的三相电源侧的其中一相（头）和三相电机侧的对应相端（尾），用手动方式把该线路上常开的触头全部造闭合。然后观察万用表的电阻R值：如果R值很小接近零，说明该相电路导通情况良好；如果R值接近∞时，说明该相电路不通；如果R值很大，说明该相电路中间有接触不良的地方。对有问题的那相电路，要查找出问题点在哪。方法是：固定电源侧的表笔不动，然后顺着电路方向依次移动另一表笔，观察R值，逐点查找，直到查到有问题的地方。

（2）在通电情况下，用万用表电压档测量电路的电压值是否正常。如果所测量电压值不符合要求，便可判断出该电气回路存在故障问题，然后再判断是什么原因引起电气电路电压值变化的，是电源不正确，还是电路有断路或短路，还是元件损坏造成的。

4.4 短路法

通常，在电梯电气控制系统中，因为短路导致的故障主要包含两种情形，如果短路情况发生在电源间，那很可以能导致电源产生很强的短路电流，从而可能烧毁熔断器熔体。针对此种情况，我们可以在不接电源的情况下，在安装的线路与原理图一致的情况下，还要用万用表电阻档对控制线路中每条线路的通断情况做检测，短路法主要是检查控制电路是否有短路现象，如果控制线路的回路不复杂就只用此法检查即可。在不接电源的情况下，把万用表旋至合适的的电阻档（R×100档），调零。在检测时，先把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即L1、L2两点（或是FU2的出线点0、1两点处），然后合上控制线路上常开的触点如QS、SB1、SB2、KM1、KM2、KT1、KT2、KA等元件来模拟控制电路的工作，这样从万用表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。由于故障现象明显，对电路进行分析，即可查出并排除故障。当确定电路中触点是“逻辑与关系”时，如怀疑某些触点有故障，可以用导线把该触点短接，此时通电若故障消失，则证明判断正确，说明该电器元件损坏。例如，怀疑电梯的安全回路中某一个开关损坏，可用导线暂时短接该开关，再慢车试运行电梯。

4.5 断路法

控制电路还可能出现一些特殊故障，当没有指令时，却能够动作，这时就要采用断路法来排查故障。如电梯在没有内召或外呼指令时就停层等，这说明电路中某些触点被短接了，查找该故障的最好办法是断路法，就是把怀疑产生故障的触点断开，如果故障消失了，说明判断正确。断路法主要用于电路中“逻辑或关系”的故障点。

4.6 替代法

根据上述方法，发现故障出于某电器元件或某块电路板，此时可把认为有问题的元件或电路板取下，用所备用确认无故障的元件或电路板代替，如果故障消失则认为判断正确，反之则需要继续排查。例如，当电梯出现故障，外围线路都确认无误时，有可能是控制柜电路板有问题，这时可以用同型号的电路板更换替代，如故障消失，则判断正确。这种方法通常要与经验互相结合，当维修人员自身有丰富的维修经验时，采用替代法是最方便快捷的。

5 结束语

随着社会的快速发展，电梯的运用也随之快速增长。电梯已经成为我们日常生活中不可缺少的垂直运输工具。保证电梯的安全可靠运行，就是保障我们的生命安全。要求电梯制造企业在设计电气控制系统时，应充分考虑并且增加电梯的各个控制环节的安全系数，应达到不低于电梯标准GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的相关请求。电梯检验人员在检验过程中，亦应增强对电气控制系统的试验，严格按照GB50310-2002《电梯工程施工质量验收规范》相关要求把握好电梯投入使用前的质量关。日常电梯保养维修人员也应严格按照GB18775-2002《电梯维修规范》要求进行维护，并努力在实践中不断总结经验，做到能够熟练判断电梯电气控制系统常见故障，找到电梯电气控制系统常见故障有效的排查方法和确实可行的维修方法。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].

[2]中华人民共和国国家标准.GB50310-2002.电梯工程施工质量验收规范[S].

[3]中华人民共和国国家标准.GB18775-2002.电梯维修规范[S].