团体标准《自动扶梯和自动人行道超速及非操纵逆转保护装置动作的外接变频驱动试验方法》（CPASE MT002—2016）解读1）

戚政武 杨宁祥 林晓明 梁敏健

（广东省特种设备检测研究院珠海检测院）

团体标准《自动扶梯和自动人行道超速及非操纵逆转保护装置动作的外接变频驱动试验方法》（CPASE MT002—2016）解读1）

戚政武 杨宁祥 林晓明 梁敏健

（广东省特种设备检测研究院珠海检测院）

从标准制定的背景，标准的适用范围，相关术语概念，试验条件、试验原理、试验仪器、试验程序、试验记录、试验结果评价,标准制定的意义等几个方面对团体标准《自动扶梯和自动人行道超速及非操纵逆转保护装置动作的外接变频驱动试验方法》（CPASE MT002—2016）进行了详细解读，有助于自动扶梯和自动人行道的生产、检测和使用单位中的检验人员对标准及试验方法的理解，有利于该标准的推广应用，减少自动扶梯和自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能失效事故的发生。

自动扶梯 自动人行道 超速 非操纵逆转 外接变频驱动试验方法 标准

自第一台自动扶梯诞生以来，经过一百多年的发展，自动扶梯和自动人行道（以下简称“自动扶梯”）已经被广泛应用于机场、地铁、车站、购物商场、超市、电影院等人流密集的公共场所。虽然自动扶梯事故死亡概率相对垂直电梯较低，但是其社会影响程度和对受害人的伤害是非常严重的，特别是自动扶梯逆转事故，通常容易导致群死群伤，社会影响恶劣。近年来，我国自动扶梯事故呈上升趋势，特别是自动扶梯超速或逆转事故屡次发生，引起了公众对自动扶梯安全的担忧。为保障自动扶梯的运行安全，对于自动扶梯的超速、非操纵逆转保护功能的检验非常必要。

1 标准制定的背景

自动扶梯的超速和非操纵逆转安全保护装置与垂直升降电梯的限速器——安全钳保护装置一样，是自动扶梯在运行中出现非常危急状态时的最后一道安全防线。北京、深圳地铁自动扶梯逆转事故已经表明自动扶梯超速和逆转会带来严重后果。在自动扶梯的制造和安装方面，GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》[1]虽然对自动扶梯的超速和逆转保护功能作出了严格要求，但并没有给出检验方法；在检验方面，TSG T7005—2012《电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯与自动人行道》[2]也没有给出具体的检验方法，只是要求制造商或者维保单位提供相应的检验方法。然而，制造商和维保单位提供的检验方法多种多样，有些在实际检验中往往难以应用，更有甚者存在明显漏洞。

目前，自动扶梯的超速和逆转保护装置现场检验常用的几种方法有[3]：（1）人为动作电气开关，用钥匙开自动扶梯，观察自动扶梯是否能运行；（2）人为拆除传感器的信号线，用钥匙开启自动扶梯，观察自动扶梯是否能运行；（3）人为拆除电机的驱动电源线，用钥匙往上开自动扶梯，然后用盘车轮向下盘车，观察自动扶梯电气系统是否能自动保护；（4）把电机线反接，用钥匙开自动扶梯，观察自动扶梯是否能保护。然而，上述四种方法都在不同程度上存在缺陷，而且未形成检验方法标准。在面对同一保护装置，不同的检验机构甚至同一检验机构的不同检验人员会用不同的检验方法，从而可能导致得出的检验结论不同。自动扶梯的超速和非操纵逆转保护装置的检验已经成为了业界的棘手问题。究其原因，目前还没有一种通用、可定性定量的检验方法（或者仪器）来检验自动扶梯的超速、非操纵逆转保护等功能的有效性。近年来，部分大城市地铁自动扶梯事故的发生，使得研制自动扶梯超速和非操纵逆转保护功能检验设备以及制定统一规范的自动扶梯超速与非操纵逆转保护功能试验方法标准变得非常急迫。

2010年，珠海检测院承担的国家质检总局科技项目《基于变频技术的自动扶梯（人行道）超速、非操纵逆转保护功能检测仪的研发》（项目编号：2010QK090）提出了一种新的检验方法（工况模拟法）并自主研制了相关检验仪器，该科技项目已于2012年9月验收鉴定，研究成果达到国际先进水平。在该科技项目的研究基础上，珠海检测院对发明的检验方法制定了广东省地方标准DB44/T 1137—2013《自动扶梯和自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能试验方法》[4]，并于2013年5月8日发布，2013年8月15日实施。该地方标准为广东省内自动扶梯的超速与非操纵逆转保护装置的检验以及型式试验提供一种通用、可靠、直观的方法。2013年至2016年间，该地方标准的方法已经在广东省内全面使用，并在部分地市的自动扶梯抽查过程中，发现了部分品牌的扶梯产品存在超速和非操纵逆转保护功能失效的系统性风险。由于珠海检测院研发的产品“自动扶梯综合检测仪”的广泛销售，DB44/T 1137—2013在全国范围内得到了广泛应用。该地方标准发布3年，其方法已被全国27个省（直辖市、自治区）100余家检验检测机构使用。为了方便各检验机构开展该项目的检验，让检验方法更具权威性和合法性，珠海检测院在2016年向中国特种设备安全与节能促进会（以下简称“促进会”）提出申请，并经广东省质监局的同意，在广东省地方标准的基础上制定了“促进会”团体标准《自动扶梯和自动人行道超速及非操纵逆转保护装置动作的外接变频驱动试验方法》（CPASE MT002—2016）。

2 标准主要内容解析

2.1 标准的适用范围

标准规定：“本标准适用于自动扶梯和自动人行道在制造、安装、维修、改造、使用、检验、检测等环节的超速及非操纵逆转保护试验，同时适用于TSGT7005—2012规定的试验。本标准适用于符合标准GB 16899制造、改造的自动扶梯和自动人行道，按其他标准制造、改造的自动扶梯和自动人行道也可参照本标准进行超速及非操纵逆转保护试验。”

强调适用于TSG T7005—2012规定的试验，是为了呼应规程中“检测该项目由制造商或者维保单位提供相应的试验方法”，让该标准的方法可以成为规程能够选择的一种方法，为该团体标准写入规程做铺垫。国内自动扶梯和自动人行道均须按照GB 16899制造、改造，因此均适用。考虑到进口设备的检验，在标准中列明可参照执行。

2.2 相关概念解析

（1）超速,是指自动扶梯或自动人行道的速度超过正常运行速度。

（2）欠速，是指自动扶梯或自动人行道的速度低于正常运行速度。

（3）非操纵逆转，是指自动扶梯或自动人行道在非人为操作状态下，其梯级、踏板或胶带改变规定的运行方向。

（4）非操纵逆转保护装置，是指自动扶梯或自动人行道出现欠速或非操纵逆转时，能使其停止运行的装置。

2.3 试验条件

2.3.1 试验对象

考虑到在自动扶梯制造、安装、维修、改造、使用、检验、检测等环节的工况均有所不同，因此，标准对试验对象在不同环节分别进行规定：“制造环节：至少应装设超速和非操纵逆转保护装置并调试完毕；安装、维修、改造环节：安装、维修改造完毕，经调试运行正常；使用、检验、检测环节：应运行正常。”

2.3.2 试验环境

根据相关特种设备法规，拟定了试验方法的实施条件，包括温湿度、电压波动、环境防护、出入口警示、现场清洁、现场采光等。

“温度应保持在5℃～40℃范围内，相对湿度不应超过试验对象正常工作的允许值”，适宜于自动扶梯电气及机械部件的正常运转，保证检测结果的正确性。

“电网输入电压正常，电压波动应在额定电压值±7%的范围内”，电网电压的稳定性，保证了自动扶梯的试验仪器的工作正常。

环境中的有害气体和导电尘埃将会造成人员及设备的伤害，所以规定“空气中不应含有腐蚀性和易燃性气体、导电尘埃”[5]。

出入口防护既影响检验安全又危及行人安全，因此规定“自动扶梯或自动人行道的出入口应做好防护，采取隔离措施并放置有明显标识的警示牌”。

试验采光和卫生条件影响检测安全和检测精度，因此规定“试验现场应整洁，不应有影响试验进行的物品和设备；采光应充足，照度不足时应采取提高照度的措施”。

2.3.3 试验人员

对试验人员的基本技能、知识水平和劳动安全防护提出了要求。标准规定：“应掌握本标准所规定的试验方法及要求；应具备自动扶梯和自动人行道试验的基本知识；应充分了解自动扶梯和自动人行道的机械及电气原理；应穿戴相应的劳保用品”。

2.3.4 试验用文件

标准规定了至少应该配备产品质量证明书、操作和维护说明书、电器原理图、电器接线图、故障代码表、接线端子图等。

2.4 试验原理

试验方法的原理即：“采用外接变频技术，改变自动扶梯或自动人行道驱动主机的转速或运转方向，使自动扶梯或自动人行道出现超速或模拟出非操纵逆转状态，检查工作制动器和附加制动器的动作情况，实时采集相应的指标参数，检查并判断超速和非操纵逆转保护装置的动作有效性是否符合相应安全技术法规和标准的要求。”

2.5 试验仪器

2.5.1 一般要求

按照一般仪器出厂销售的惯例，提出了要有产品质量合格证明、使用操作说明书和校准证书。

2.5.2 变频驱动功能要求

标准提出了试验仪器本身在输出功率、对自动扶梯以及对仪器自身的保护等方面具备的功能要求。其中，输出功率的要求是防止仪器驱动功率不足而无法驱动自动扶梯进入正常运行，且达1.4倍名义速度的要求，同时连接导线及端子也应配套，满足试验的功率要求。对自动扶梯的速度进行实时监视，一方面是为了使得自动扶梯能至少超速至1.4倍名义速度，另一方面是防止试验失败而出现危险情况。当保护装置失效时，自动扶梯会一直处于非正常工作状态，因此从保护自动扶梯的角度出发，应有保护措施防止失控状态的发生，同时试验人员能手动操作仪器，随时切断自动扶梯或自动人行道的主机电源。由于是380V的电源，所以对于电源方面的故障（短路、过载、缺相），试验仪器应给予保护，否则会出现故障甚至损坏仪器。

2.5.3 性能要求

对仪器的信号采集频率、示值误差、示值重复性和采集、显示及保存功能提出了要求。

2.6 试验程序

标准分别对超速保护试验、非操纵逆转保护试验的程序、要求进行了规定。

2.6.1 试验前准备

试验前，首先需要确认试验对象、试验环境、试验人员、试验用文件满足标准的规定。断开自动扶梯或自动人行道的主电源，并参考标准附录A的接线方式进行连接，做好试验前的准备工作方可进行试验。此处给出的接线方式只是针对某种仪器的接线方式，因此它并不是唯一的接线方法，所以在标准的附录A（资料性附录）中提及。

2.6.2 超速保护试验

标准规定：根据自动扶梯或自动人行道的制动器设置情况，超速保护试验应按以下情况进行：a） 对于未设置附加制动器的自动扶梯或自动人行道，按照7.2.2进行试验；b）对于设置附加制动器的自动扶梯或自动人行道，应先按照制造商提供的方法，将附加制动器处于失效状态，按照7.2.2进行试验，再按7.2.3进行试验。工作制动器动作试验“应使用钥匙开关启动自动扶梯或自动人行道空载向下运行。操作试验仪器，驱动自动扶梯或自动人行道向下缓慢加速至工作制动器动作，使自动扶梯或自动人行道停止运行。试验人员应记录自动扶梯或自动人行道停止运行前的最大速度。若超速保护装置失效，不能使工作制动器动作，最迟在自动扶梯或自动人行道达到1.3倍名义速度前，使自动扶梯或自动人行道停止运行。确认超速保护功能有效时，检查故障锁定功能（如果有）。”

由于公共交通型的自动扶梯装有附加制动器，所以对于超速保护试验，须考虑附加制动器的同时动作情况，如果附加制动器和工作制动器同时动作，检测人员难以区分，可能会导致试验结果的不准确[6]，因此该条款将其分两种情况进行处理，当有附加制动器时要将其置于失效状态。使用钥匙启动，目的是令自动扶梯进入正常运行模式（所有安全保护功能开启），以便模拟自动扶梯实际的运行情况。试验开始时，自动扶梯以正常速度向下运行，然后通过仪器驱动加速，当速度到达自动扶梯超速保护装置动作阈值的时候，自动扶梯被保护装置制停，同时检验人员记录下仪器动作时输出的速度数值。如果自动扶梯的保护装置失效了，则必须在其速度到达危险前，制停自动扶梯，以免发生意外。该条款允许人为按压急停也允许通过操作检测仪器本身，来停止驱动信号的输出，使自动扶梯在1.3倍名义速度前停止。根据检规条款的要求，当自动扶梯有故障保护功能时，还必须对该功能进行检测，检测内容按照检规进行。

2.6.3 非操纵逆转保护试验

标准规定：附加制动器试验“应使用钥匙开关启动自动扶梯或自动人行道空载向上运行至正常运行速度。人为使工作制动器保持松闸状态。查看试验用文件，根据制造商设计的附加制动器动作方式进行试验：a）试验欠速动作时，操作试验仪器，驱动自动扶梯或自动人行道向上缓慢减速至附加制动器动作，使自动扶梯或自动人行道停止运行；b）试验改变规定运行方向时，操作试验仪器，驱动自动扶梯或自动人行道向上缓慢减速至零速后，继续向下缓慢加速运行至附加制动器动作，使自动扶梯或自动人行道停止运行。试验人员应记录附加制动器动作时自动扶梯或自动人行道的速度。若附加制动器不能被信号触发，最迟在自动扶梯或自动人行道逆转下行达到名义速度前，使自动扶梯或自动人行道停止运行。确认附加制动器被信号触发时，检查故障锁定功能（如果有）。”

和超速保护试验类似，由于公共交通型的自动扶梯装有附加制动器，所以对于非操纵逆转保护试验，须考虑附加制动器的同时动作情况，如果附加制动器和工作制动器同时动作，检测人员难以区分，可能会导致试验结果的不准确，因此该条款将其分两种情况进行处理，当有附加制动器时要将其置于失效状态。使用钥匙启动，能排除掉检测仪器对自动扶梯的影响，模拟自动扶梯实际的运行情况。试验开始时，自动扶梯以正常速度向上运行，然后通过仪器驱动减速，当速度到达自动扶梯非操纵逆转保护装置动作阈值的时候，自动扶梯被保护装置制停，同时检验人员记录下仪器动作时输出的速度数值。如果减速至零速自动扶梯仍没有制停，则检测仪器会驱动自动扶梯逆转向下运行并且缓慢加速，当速度到达自动扶梯非操纵逆转保护装置动作阈值的时候，自动扶梯被保护装置制停。如果自动扶梯的保护装置失效了，则必须在其速度到达危险前，制停自动扶梯，以免发生意外。该条款允许人为按压急停也允许通过操作检测仪器本身，来停止驱动信号的输出，使自动扶梯在1.0倍名义速度前停止。根据检规条款的要求，当自动扶梯有故障保护功能时，还必须对该功能进行检测，检测内容按照检规进行。

2.6.4 试验后的检查

为避免因检验而造成设备恢复运行的损坏，标准专门列出一节，强调检验人员应确认扶梯的恢复情况，要求包括：“试验后应将自动扶梯和自动人行道的保护装置复位。恢复自动扶梯和自动人行道的试验前状态，进行必要的检查与调整。启动自动扶梯和自动人行道试运行，确认其能正常运行。”

2.7 试验结果评价

标准规定：超速保护 “每次试验、测试的结果均符合下列要求，则判定该项目符合要求；否则，判定该项目不符合要求：a）超速保护装置在速度超过名义速度的1.2倍之前自动使自动扶梯和自动人行道停止运行。”

该条是依据GB 16899对检验结果进行判定的要求。

3 标准制定的意义

该团体标准以国家质检总局科研项目《基于变频技术的自动扶梯（人行道）超速、非操纵逆转保护功能检测仪的研发》为依托，把一种行业内独创性的检测方法制定为标准，涵盖了试验条件、试验原理、试验仪器、试验程序、试验记录以及试验结果评价，适用于自动扶梯的制造、安装、检测、维保等各环节，为自动扶梯的监督检验、定期检验、型式试验及事故鉴定提供一种通用、直观、准确、定性定量的检测方法。该方法设计科学，可操作性强，填补了自动扶梯检验检测领域的空白，属国内外首创。

该标准提出了一种自动扶梯超速及非操纵逆转有效安全防护的检测方法。行业内，多名权威人士和知名专家一致认为，该标准适用于TSG T7005—2012规定的试验，解决了自动扶梯超速及非操纵逆转保护装置的检测难题。与该标准相关的检测方法配套的检测仪器在广东省21个地市率先应用，并推广到全国27个省、直辖市的100多家特检机构，创造了显著的经济效益和社会效益。在应用过程中，发现并消除了大量安全隐患，有的甚至是自动扶梯设计制造方面的系统性风险，得到了行业主管部门的高度肯定。

该标准的制定和普及应用，能规范检测手段，提高检验精度和质量，从而全面提升我国自动扶梯的安全性能。该标准的实施有利于改善并提高自动扶梯和自动人行道的安全状况，更好地保障人民群众生命财产安全。通过对该团体标准的宣贯、实施和推广应用，能进一步发挥标准化促进检验检测的重要作用，促进特种设备检验行业的竞争力提升，推动质监事业发展，为特检行业科技成果转化起到了带动和示范作用，对保障公共安全、保护人民的生命和财产有重大意义。

[1]GB 16899—2011 自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范[S].

[2]TSG T7005—2012 电梯监督检验和定期检验规则—自动扶梯和自动人行道[Z].

[3]梁敏健，林晓明. 针对常用几种检测扶梯超速、逆转保护功能方法缺点和误判现象的剖析[J]. 环球市场信息导报，2012，453（16）：050-051.

[4]DB44/T 1137—2013 自动扶梯和自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能试验方法[S].

[5]戚政武. DB44/T 1137—2013《自动扶梯和自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能试验方法》标准解读[J]. 中国标准导报，2015（1）：30-33.

[6]梁敏健，汤景升. 自动扶梯附加制动器原理及检验要点[J]. 中国特种设备安全，2015，31（10）：41-44.

The Interpretation of Social Organization Standard Testing method with external
variable frequency driving for the protection device's action against excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks ( CPASE MT002—2016)

Qi Zhengwu, Yang Ningxiang, Lin Xiaoming, Liang Minjian
( Zhuhai Branch, Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research )

This paper interprets the association standard Testing method with external variable frequency driving for the protection device's action against excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks (CPASE MT002—2016) about setting background, the scope, terms and definitions, testing conditions, testing principle, testing equipment, testing procedures, testing records, evaluation of testing results, significance of setting of the standard. This paper helps to the productions of escalators and moving walks, and helps the inspectors of the institutions to understand the standard and the testing method. And this paper benefits to the marketing and the usage of the standard, also helps to reduce accidents when the protection fails to respond the excessive speed and unintentional reversal of the travel direction of escalators and moving walks.

escalator, moving walk, excessive speed, unintentional reversal, testing method with external variable frequency driving, standard

1）基金项目：国家质检总局科技计划资助项目（2010QK090，2016QK219），广东省质监局科技计划资助项目（2016CT01）。