电梯配电电气控制中存在的问题研究

刘广震

（海南省锅炉压力容器与特种设备检验所）

1 电梯配电电气控制系统的介绍

电气控制系统是电梯设备的重要构成，在电梯运作过程中发挥着重要的保障性作用，而该系统正常运作对内部安全回路表现出较高的依赖性，该控制系统的控制对象主要集中在电气硬件及驱动设施方面。对整个系统的运行情况进行分析，电梯的电路控制形式呈现出多样化特征，且不同控制形式表现出的复杂程度也有区别。电梯运行过程中，电气控制系统的故障问题通常不会单独出现，通常和其他故障交织出现，比如经常同时由电磁干扰引起的故障和电气故障［1］。众多元件的协同配合是电梯正常运行的基础，电气控制电路也是多种类型元件构成的，且部分元件可能是数个子元件构成。故而，在处理电梯电气故障问题时，要重点分析元件运行状态是否正常。比如，当电气安全回路发生故障，由于单个电气安全开关断开或局部破损造成电梯停运时，技术人员需逐步排查各段电气安全回路，直至探查到回路的断开点。安全回路是确保人员安全的有效办法之一，若有检修人员上轿顶开展维修活动时，先要按下轿顶急停开关，接触方式确保人身安全。

2 电梯配电电气控制内的常见问题

2.1 时间运转限制器

时间运转限制器只有在电梯检修维护及电动机运作过程中不发挥作用，在电梯正常应用及无人操作时自动返平层工况下均发挥作用。电梯正常运作时若触碰到部分设备或局部线路发生故障，或因部分乘客掰门导致门锁突然断开，电梯就会停运，故障解除或合上门锁后，电梯会自动恢复正常运行状态［2］。但是若此时电梯没有处在开门区，将会自动返回平层，此时电梯在无人监控状态下自动运转，其也是限制器的保护范畴中，要符合限制器在运转时间方面提出的要求。既往检测检验很多电梯时，发现部分限制器仅在电气正常使用时发挥作用，但自动返回平层时未处在限制器的保护范畴；或者一些限制器能对电梯的自动运行状态有保护功能，但不符合保护时间方面提出的要求，保护时间明显超过45s，以致给电梯运行埋下隐患因素。故而以上电气控制系统不够科学，一定要参照有关标准作出完善。

2.2 门锁的电气装置

结合现行规定要求，电梯的各个层门上均要安装带有安全触点的电气装置，借此方式确保层门闭合位置的合理性、精准性［3］。在门锁型式试验中，要对该触点电气装置进行百万余次的耐久试验分析，具体试验操作方法是给电气装置的触点接通一个电阻，在两倍额定电流及电压条件下运作。从宏观上，电气触点的应用环境主要有交流、直流回路两种，触点在不同电路内的使用寿命长短也有差异。若门锁试验仅于直流电路内满足设计使用寿命的要求，那么预示着该电气触点的适用环境仅是直流回路内；若试验发现其仅在交流电路内符合设计使用要求，那么仅可以在这种回路环境内应用装置触点。结合既往电梯设备的试验检验情况，部分电梯配置的电气触点理应用在直流回路内才能满足设计的寿命要求，但实际上却将其误安装在交流回路内，而部分应安装与交流回路内的电气设备触点，却错误地被用在直流回路内。以上这种方法会直接降低电梯门锁的耐久性与可靠性，增加门锁故障的发生率，给电梯安全运行埋下了隐患因素。为规避以上情况，在制造生产电梯时，要求工作人员做到认真负责，为门锁选用适宜的电气装置，降低后期电梯运行的故障发生率，减少电梯的运维工作量。因此，在制造电梯的时候，企业应该注意门锁选用的电气装置类型，做好这方面的一些细节工作，以减少电梯的故障率。

2.3 双电源供电问题

双电源切换开关室由微处理器控制，用在电网系统内不同网电之间或网电和发电机电源启动切换方面的一种装置，其能实现电源供电的连续性，当常用点突发故障问题或者停电时，应用双电源切换开关，可以自动投入至备用电源上，借此方式确保设备能正常运作。电梯、消防及监控等均是双电源的主要应用场所。电梯投用过程中采用双电源设计方案，能规避既往因系统方面的故障引起的“瘫痪”问题，鉴于电梯自身的特殊性，为了能使双电源将自身功能发挥到最大化，可以开发出一种PLC控制的双电源供电装置。

（1）后备电池单元

这种设计方法有效衔接了在线和离线模式。这一结构不仅能迅速提供直流电源，且在遇到系统故障时，能快速启用离线模式，确保电气系统运行的常态化。

（2）主回路检测单元

其主要是检测常用及备用电源主回路的电源阐述，包括断电、欠压等。若以上两种电源突发故障时，主回路单元便会自动传送出故障信号，把信号传送至PLC系统内。

（3）PLC控制单元

该单元是转换装置内的控制部分，后备电池提供PLC的工作电源。PLC将信号传输至转换执行机构、语音播放器及无线救援内［6］。

2.4 电梯门旁路装置的检测

门旁路装置使用过程中也容易发生故障问题，比如旁路的电压降低、导线或者导体局部断路、电气元器件的性能参数异常等。断开或者闭合触点时，也可能因引发机械故障造成门回路出现故障。

故而，在检测检验门锁旁路装置时，要严格按照相关规范进行合理检验，并重视部分人为或设备因素带来的影响。常用的检验方法主要有如下两种：

（1）直接检验法

在电梯机房直接采用旁路短接法。把电梯检修开在非平层区，取缔外呼呼梯功能，插上旁路装置以后把电梯转换为正常状态，电梯便会上升到就近楼层开门并快速报故障停运。这种方法仅能检出整个门回路是否存在短接情况，但无法检出单个门锁之间的短接情况。旁路装置取消正常运行，只有在检修或紧急电动运行状态下，轿厢才能运行。正常运行时，操作旁路装置被设置在旁路状态，观察电梯运行情况；电梯停于层站时，操作旁路装置处于旁路状态，观察并判断电梯能否正常运转；当电梯处于检修和紧急运行状态下，技术人员要反复确认轿厢上是否存在着听觉信号，观察轿厢底的闪烁灯信号是否发挥自身作用。

（2）间接检验法

检验之前先取消外呼，在轿门上依次短接主副门锁，电梯中的检验技术人员将电梯呼至最近楼层，电梯平层以后开门并报故障停梯。检测检验层门的短接情况，分别短接单层层门锁，将电梯呼梯至最近层站，再呼梯至短接的层门站，电梯开门并报故障停梯。也可以通过提供独立的监控信号去判断轿门是否处于关闭位置，具体检验检测方法可以做出如下概述：操作门旁路装置，旁路层门时，开启轿门，观察并判断监控信号的有效性；旁路轿门时，开启层门，观察监控信号是否有效。

3 防控电梯配电电气控制故障的方法

为全面提升电气控制系统运行故障的防控效果，就一定要认真做好电梯的检修、维护工作。首先，针对电梯运行过程中故障高发的位置，比如门系统回路的故障、控制柜内继电器等元件损坏引起的故障等，一定要组织专业人员定时检修、养护。针对门系统回路的故障，要在检修状态下，前往控制屏观察门锁继电器当下的状态，如果其处于释放状态，那么据此可以判断成门锁回路断开。此时要分开短接轿门与厅门锁，判断出故障具体位置，如果是前者要重新调整并关闭好轿门；若是后者，则要短接厅门锁故障，基于检修速度运行电梯，探查各层厅门系统的关闭情况，确认系统电气联锁开关是否良好接触。在修理好门锁回路故障以后，要在取下门锁短接线后，恢复电梯的快车状态。并认真记录好维护信息，总结实践经验，为后期相同或相似故障的处理创造便利条件。其次，做好电梯的清灰、除尘工作，灰尘过多时容易造成局部电气元件接头、开关之间发生接触不良的状况，进而导致电梯电气发生短路故障。近些年中，经过电梯技术快速发展，远程监控成为防止电梯电气系统故障的常用手段之一。电梯的远程监控主要是应用布置在电梯服务核心的电脑，以内部线路或电话通信线路为载体，对安置在不同建筑位置的电梯进行24h全天监视，监测并记录其现场运行状况及查找局部故障等［7］。以上这种方法实现了对电气系统的智能化控制，不仅明显减少了人力资源的投入量，还能快速、精准实现故障定位，缩短电梯停运时间。最后，明确查找电梯电气控制系统故障的思路。软硬件之间的配合是电梯电气系统实现控制功能的基础，这也决定了系统故障原因的复杂性。要求检修人员树立正确的故障查找思路，由简到难，由外部到内部，由局部到整体进行。一名合格的电气检修人员要有充足的理论知识，对电气控制的设计图、接线图及安装图等有全面认识，明确电梯主要电气元件的运作原理及不同配件之间的协调性等，持续总结经验。

4 结束语

电气控制系统是电梯的重要构成部分，在电梯运作过程中该系统容易出现各种故障问题，且故障原因较多，故障造成的危害性也很大。为了使电梯运行的安全性、可靠性有所保障，相关人员在实践中应不断总结电气控制系统故障相关问题，包括故障原因、表现及处理方法等，在此基础上在设计、生产制造、安装调试及操作应用等方面进行完善，确保电梯应用技术不断更新，为人类社会创造出更多的福利。