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

戚政武（广东省特种设备检测研究院珠海检测院）

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

戚政武（广东省特种设备检测研究院珠海检测院）

0　引言

自十九世纪末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，特别是自动扶梯逆转或超速事故屡次发生，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测是十分关键和必须的。

1　标准制定的背景

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》（项目编号：2010QK090）提出了一种检测方法（工况模拟法）及自主研制的相关检测仪器，该项目已于2012年9月16日正式验收鉴定。为了将自主创新、科技成果和专利尽快推广，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，科研小组积极将科研成果进一步标准化，制定了相关的检测程序和规范。

自动扶梯预防超速和非操纵逆转的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重要，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。北京地铁自动扶梯逆转事故、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的严重后果。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》虽然对自动扶梯的超速和逆转保护功能作出了严格而详细要求，但并没有给出检测方法；在检验方面，质检总局的安全技术规范TSG T 7005—2012《电梯监督检验和定期检验规则 自动扶梯和自动人行道》也没有给出具体的检测方法，只是要求制造商或者维保单位提供相应的检测方法。然而，制造商或者维保单位提供的检测方法多种多样，有些在实际检测中往往难以应用，更有甚者存在明显漏洞。

目前现场检验常用的几种检测方法有：（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，上述四种方法都不同程度上存在着缺陷和误判现象，而且上述方法也未形成检测方法标准。在面对同一保护装置，不同的检测机构甚至同一检验机构的不同检验人员会用不同的检测方法，从而可能导致得出不同的检测结论。自动扶梯的超速、非操纵逆转保护装置的检测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。而近年来，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测设备以及制定统一规范的自动扶梯的超速与非操纵逆转保护功能试验方法标准变得非常急迫。

2　标准主要内容解析

2.1相关概念解析

（1）自动扶梯是指带有循环运行梯级，用于向上或向下输送乘客的固定电力驱动设备。

（2）自动人行道是指带有循环运行（板式或带式）走道用于水平或倾斜角不大于12°，输送乘客的固定电力驱动设备。

（3）自动扶梯的“超速”，是指自动扶梯在运行中速度超过名义速度的一种现象，自动扶梯无论是上行还是下行，都有可能发生超速现象，一般满载向下运行的扶梯发生超速的概率较高。

（4）自动扶梯的“非操纵逆转”，是指自动扶梯在运行中非人为改变其运动方向的一种现象。自动扶梯无论是上行还是下行，都有可能发生逆转，满载上行工况发生逆转的概率较高。

2.2标准范围

对于标准的适用范围，考虑到GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中对超速与非操纵逆转的试验方法要求不够明确，本标准的适用范围为“规定了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”。考虑到自动扶梯在制造、安装、维保、型式试验、监督检验、定期检验和日常使用都可以应用此方法进行检验，因此适用于“自动扶梯和自动人行道在生产、使用、检验检测中的超速与非操纵逆转保护功能试验”，涵盖了自动扶梯整个生产（特种设备法规中的生产一般包含了制造、安装和维保）、使用、检验检测等环节，符合特种设备法规中的惯常用法。

2.3试验环境

根据相关特种设备法规，拟定了本试验方法的实施条件，包括温度、湿度、环境防护、电压波动等。根据自动扶梯以及曳引式电梯的检验技术要求，确定了本标准中的试验条件。温湿度要求“环境温度应保持在5℃～40℃范围内，相对湿度不超过被检设备本身的允许值”，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。由于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，所以环境条件中“环境空气中不应含有腐蚀性和易燃性气体、导电尘埃”，即不允许有害气体及导电尘埃的存在。

2.4试验仪器

2.4.1工作原理

本段提到了试验方法的原理，即使用电力电子技术（譬如变频技术）去改变电动机转速和运行方向，从而使得自动扶梯处于意外超速或者减速逆转的状态中，在这种工况下去验证超速及非操纵逆转保护功能的有效性（即是否满足GB 16899—2011的要求）。

2.4.2功能要求

试验仪器本身应在输出功率、速度控制、速度反馈、数据显示、数据记录、对自动扶梯以及对自身的保护等方面具备一定的功能要求。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（附加制动器动作时扶梯最大速度不得超过1.4倍名义速度）也是试验的需要。对自动扶梯的速度进行实时监控并反馈速度，进行控制，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。同时，仪器要具备显示自动扶梯运行速度、方向等数据的功能，以利于试验人员的观测和使用。要求保护装置动作时记录下自动扶梯的运行速度，可以自动实现定量检测，避免人员读数差异，保证检测数据具有良好的重复性。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，要求保护装置失效时最迟在自动扶梯速度超速至1.4倍名义速度前切断电源，停止自动扶梯继续运行。试验仪器的引入只限于改变电动机的运行速度和方向，不能改变自动扶梯的控制系统（譬如自动扶梯PLC、微机板内的控制线路以及其本身的安全保护装置、安全回路等），否则会影响试验的准确性和试验方法的合理性。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。接插件的防错要求是一方面是利于人员使用，另一方面是为了避免接线错误导致仪器和人员的伤害。根据以上内容分析，提出对试验仪器的各项功能要求。

2.4.3精度要求

试验仪器对速度的测量误差根据GB/T 10059—2009 《电梯试验方法》确定为1%。同时，为了保证实时、准确地检测自动扶梯动作速度，要求试验仪器的响应延时及其速度采样周期足够小，要小于自动扶梯的电动机制动器电磁铁的释放延时时间，而一般电磁铁的典型释放延时为20ms，所以“试验仪器对自动扶梯或自动人行道运行速度的采样周期应不大于20ms。试验仪器的速度测量精度应在±1%以内。自动扶梯或自动人行道超速或非操纵逆转保护装置动作时，试验仪器的响应延时应不大于20ms”。以免影响仪器记录数据的实时性和准确性。在自动扶梯的保护装置动作时，试验仪器的反应要迅速，不能滞后。

2.5试验程序

标准中试验程序一章，对仪器和自动扶梯的接线方式、试验步骤、系统自检、选择界面、自动扶梯保护装置动作结果是否符合相关要求等作出了规定。首先需要确认试验环境条件以及现场准备情况，如不满足，则不能进行。被检的设备应能够满足试验的基本要求，否则影响试验结果准确性。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，所以在标准中的附录A中提及，作为资料性附录。本文仅对超速保护功能试验和非操纵逆转试验两个重点环节进行解读。

2.5.1超速保护功能试验

标准内容：必须使用钥匙开关启动自动扶梯或自动人行道空载向下运行。使用试验仪器驱动自动扶梯或自动人行道加速向下运行。（节选）

要求必须使用钥匙开关（不能用检修运行），是为了不影响自动扶梯本身的控制信号，保证试验方法的合理性。超速保护试验时，自动扶梯向下运行，因为根据牛顿定律，只有向下才会出现意外超速，所以用向下的方向来试验。自动扶梯空载运行，为了避免人员和自动扶梯的意外伤害。超速保护试验时，如果保护装置不动作，则出于保护设备以及仪器本身的考虑，应及时（自动扶梯超速至1.4倍名义速度前）制停自动扶梯。根据GB16899—2011的要求，为了验证故障锁定功能，此处采用了断电的方法来试验。重复2次试验，一共3次，可以避免偶然性，验证设备保护装置的可靠性。

2.5.2非操纵逆转试验

标准内容：必须使用钥匙开关启动自动扶梯或自动人行道空载向上运行。使用试验仪器驱动自动扶梯或自动人行道向上运行。对于按照GB 16899—2011制造的自动扶梯或自动人行道，非操纵逆转保护装置动作之后，断开自动扶梯或自动人行道主电源后再闭合，用钥匙开关启动自动扶梯或自动人行道，自动扶梯或自动人行道应保持故障锁定状态。（节选）

要求必须使用钥匙开关（不能用检修运行），是为了不影响自动扶梯本身的控制信号，保证试验方法的合理性。非操纵逆转保护试验时，自动扶梯向上运行。因为根据牛顿定律，向下运行的时候不会逆转向上。考虑到相当一部分自动扶梯利用了欠速保护等方法来实现非操纵逆转保护，所以此处分为两种情况，一种情况是保护装置在自动扶梯减速时动作，另一种情况是保护装置在自动扶梯减速到零速然后反方向运行时才动作。标准均考虑在内。为了验证故障锁定功能，此处也采用了断电的方法来试验。非操纵逆转保护试验时，如果逆转加速下行时保护装置不动作，则出于保护设备以及仪器本身的考虑，应及时（自动扶梯超速至1.4倍名义速度前）制停自动扶梯。重复2次试验，一共3次，可以避免偶然性，验证设备保护装置的可靠性。

3　标准制定的意义

来自国家质检总局的数据显示，截至2013年底，全国电梯登记注册总数已经达到300.93万台，其中自动扶梯约占十分之一，保有量和年增长量均为世界第一。诸如北京、上海等城市，自动扶梯的数量早已突破万台。2013年，全国电梯事故70起，占特种设备事故的30.83%，在各类特种设备事故中排名第一。电梯事故中因安全附件或保护装置失灵造成的事故35起，排名电梯事故原因的第一位。随着中国发展进入新阶段，城市化进程加快，全国各地的大型购物场所、娱乐场所和地铁城轨站会越来越多，这也将带来自动扶梯的大量增加，从而使自动扶梯发生超速和非操纵逆转的风险增加。但是，采用传统方法对于超速和非操纵逆转的检测存在不通用、不直观、不能定量检测的问题，这也必然增加技术机构检测的风险，以及相关从业单位维修保养的风险。

2013年，广东省特种设备检测研究院珠海检测院采用广东省地方标准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》（对39个品牌、56类型号487台在用自动扶梯进行了检测。发现因生产原因造成超速保护功能失效的有97台，涉及4个品牌，13类型号，不合格率19.9%；发现因生产原因造成非操纵逆转保护功能失效的有18台，涉及4个品牌，6类型号不合格率3.7%，检测发现的问题全部得到了生产厂家的确认，检测方法得到了生产厂家、维保单位和检测机构的全面认可。

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》的实施，有助于定性定量地对自动扶梯、自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能进行更加有效准确的检验，将有效解决电梯行业内扶梯的超速、非操纵逆转保护装置的检测难题，对保护人民生命财产安全起到重要作用。通过标准的实施，有助于业内对扶梯超速与非操纵逆转保护功能进行更加有效准确的检验，改善自动扶梯、自动人行道的安全状况，对促进科技兴检和推动质监事业的发展产生积极影响和起到重要作用。