电梯停电自动救援操作装置及其检验的探讨

何祖恩

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州 350008）

1 引言

随着社会的高速发展，高层建筑急剧增长，电梯成为生活常见的垂直乘运交通工具。在电梯正常运行时，不可预见的电网故障发生，导致运行中的轿厢紧急停止在井道内，乘客被困在轿厢内等待救援。传统的救援方法是检修人员在机房对曳引主机松闸盘车移动轿厢就近平层后，再从层门紧急开锁装置开门救出被困乘客。然而，人工救援方法耗时长，救援过程受人为主观因素大，救援事故也时有发生，且乘客在被困的封闭狭小的轿厢内时间越久，其身心伤害越严重。因此，当外电网断电时，一种新型的能够使轿厢自动平层的救援装置就显得更加有意义。然而，正由于是近年新出现的产品，其设计、制造、检验及使用管理等可依据的国家标准法规不够完善，文中将对自动救援操作装置的方案、检验要求及相关问题进行分析探讨。[1]

2 停电自动救援操作装置方案

目前市面上常见的自动救援装置依据救援时控制电梯的方式，可分为两种类型：

（1）救援装置控制：当外电网断电时，自动救援装置通过蓄电池逆变的可用电源给主机提供动力电源，或者直接上电给制动器抱闸线圈。此时，救援装置需要额外采集控制柜部分信号，如安全回路、门锁回路、平层信号等配合救援过程，救援时利用轿厢与对重两侧的重量差缓慢移动轿厢，直到检测到平层位置，门机开门完成救援。

（2）电梯控制柜控制：自动救援装置automatic rescue device （ARD），ARD是一种具有自识别、自控制能力的自动救援装置。ARD串在外部电网与电梯控制柜之间，如图1所示。市电正常时由外部电网给电梯供电，当外部电网供电中断时，由ARD提供主机动力电源以及驱动控制回路电源，此时电梯的控制权交给电梯控制柜，如果电梯不在门区，ARD会发送启动救援信号到控制柜，控制柜使用最少的电流，牵引电梯到最近层站平层，然后开启电梯层门和轿门完成救援。[2][3]

图1 ARD自动救援装置

上述第一种自动救援装置，目前使用比较少，需要配合曳引机的自锁封星，仅适用于永磁同步曳引机，且接线复杂，安全隐患大。最常用的就是第二种ARD采用具有自识别、自控制能力的自动救援装置，输出的三相380V或220V电源与电梯变频器匹配性高，通常带有自动识别轻载方向运行功能，安全性、通用性、功能性、稳定性高,以下就ARD自动救援装置的检验及其相关问题展开叙述。

3 自动救援装置的检验要求

电梯检规TSG T7001—2009第2号修改单第2.8.9条款对自动救援操作装置的检验要求如下：

（1）设有铭牌，标明制造单位名称、产品型号、产品编号、主要技术参数，加装的自动救援操作装置的铭牌和该装置的产品质量证明文件相符。

该条款主要对救援装置的制造单位的溯源提出要求，检验人员需要核对铭牌与产品质量证明文件的一致性。

（2）在外电网断电至少等待3s后自动投入救援运行，电梯自动平层并且开门。

该条款对救援装置与外电网之间控制时序的要求，电梯正常运行时，外电网断电，如果紧急救援装置未经延时直接进入救援，电梯控制柜内的储能原件可能（电容、电感）还在放电，可能导致救援装置和电梯自身的控制系统发生干扰。为了避免这种不可预知的风险，显然是需要对控制时序提出要求。

（3）当电梯处于检修运行、紧急电动运行、电气安全装置动作或者主开关断开时，不得投入救援运行。

该条款主要对电梯几种非正常运行状态时禁止救援装置投入运行，检修运行和紧急电动运行一般由检修人员操作，此时检修人员处于一种相对危险的状态，在电网断电时不希望电梯的其它异常启动，可能会对轿顶、底坑等检修人员造成伤害；电气安全装置是监测电梯的安全状态，自动救援装置有别于人工手动救援，在投入救援运行时，显然是需要对电梯的安全状态进行监测；电梯主开关断开时，电梯是处于无电状态，检修人员不希望出现非本意的突然上电，为了检修人员的人身安全，电梯主开关断开时，应能切断救援装置与电梯控制柜的电源连接。

（4）设有一个非自动复位的开关，当该开关处于关闭状态时，该装置不能启动救援运行。

该条款要求救援装置设置一个非自动复位开关，开关应能切断救援装置的救援运行，对救援装置的系统电源并没有要求要切断。

自动救援装置大多数是在用电梯的使用单位要求加装，加装时需要改变原有控制柜的控制回路，且多数由非电梯持证人员改装，再加上设备本身和安装质量参差不齐，直接影响电梯运行的安全性和稳定性。为了减少后期加装该装置带来的风险，鼓励使用单位选配原制造单位的产品配置。[4]

4 问题探讨

4.1 电动机运转时间限制器

GB7588-2003第12.10条款设置了电动机运转时间限制器，其目的是防止发生第12.10.1条款所述及故障情况的持续时间过长，而损坏设备或曳引轮与悬挂钢丝绳之间因相对滑动导致严重磨损，甚至造成悬挂钢丝绳断裂。显然，与电梯正常运行、平层运行和返基站运行相同，电动机运转时间限制器同样适用于自动救援运行操作。

对于上述电动机运转时间限制器的检验，可以按照以下的步骤进行：

（1）计算轿厢以自动救援运行速度运行最大楼层间距行程的时间再加上10s，设为X。

（2）电梯正常运行，模拟外部电源断开，电梯制停在非门区位置。

（3）自动救援运行启动过程中，人为在控制柜使平层感应器失效，模拟曳引绳在曳引轮上打滑的状态并开始计时。

（4）测量时间判断是否在X内完成并停止自动救援运行。如果停止，则符合要求，否则不满足GB7588-2003第12.10条款要求。

需要注意的是，由于自动救援运行速度通常不大于0.3m/s，可能出现上述的X值大于45s。此时为了满足GB7588-2003第12.10条款，在高楼层间距需要设置一定数量的“假平层信号（不开门）”，自动救援运行过程中通过“假平层信号”电梯控制柜获知轿厢在井道中正在移动的信息。

4.2 退出自动救援操作

电梯检规TSG T7001—2009第2号修改单第2.8.9条款未涉及到自动救援操作的退出过程，如轿门和层门是否需要关闭、是否切换到正常供电电源回路等进行规定。显然，保持轿门和层门开启时间长短需要匹配相应的电池容量，过长的开启时间可能造成后面的乘客误入轿厢造成二次困梯。因此，有必要对退出自动救援操作的电梯状态进行规定，如：平层后维持动力驱动的自动门完全打开状态的时间、退出自动救援操作前电梯轿门和层门的关闭状态确认、复位电梯正常供电电源回路等。

4.3 其它问题

定期检验时是否需要对自动救援电源的电池容量进行确认，即能完成轿厢在各种工况下并在最大楼层间距的救援次数；电梯自动救援操作时，轿厢的平层准确度要求；自动救援操作期间，是否允许GB7588-2003第14.2.1.2条款开门运行功能；自动救援操作期间，为了安抚被困乘客是否需要设置听觉信号和视觉信号。

5 结论

综上所述，自识别、自控制能力的ARD自动救援装置作为电梯的断电救援装置具有重要的作用。文中对自动救援操作装置方案的和检验给出了分析，并对检验过程中可能出现的问题进行了详细探讨。需要指出的是，配置自动救援装置时需要改变电梯的控制和供电线路，安装不规范可能导致与电梯控制系统存在电磁兼容、系统干扰等问题，无形中加剧了电梯安全风险，检验人员应当严格按照检规要求进行检验。这里也希望出台相关的电梯自动救援装置的制造标准，并鼓励使用单位在购买电梯时，配置电梯制造单位选配的功能，减少后期加装带来的设备风险。