电梯的电气安全装置接地故障保护研究

戚国峰

（浙江西子重工机械有限公司 浙江省海宁市 314400）

电梯的电气安全装置接地故障保护研究

戚国峰

（浙江西子重工机械有限公司 浙江省海宁市 314400）

伴随着我国城市化步伐的加快以及经济水平的不断提高，城市中的建筑物越来越多，而电梯是建筑物中尤其是高层建筑物中必不可少的载人工具，在高层建筑物中得到了广泛应用。但是，如果电梯在安装过程中存在问题，尤其是电梯设备的安装存在问题将容易引发安全事故，故障当中最主要的形式就是电梯安全装置接地故障。本文对电梯安装装置接地故障保护方法进行分析，并提出了相关的保护策略，希望能够为相关部门提供一些借鉴。

电梯；电气安全装置；接地故障；保护措施

1 引言

近几年，我国电梯的使用范围随着建筑行业的快速发展而逐渐扩大，但是由于电梯故障而引发的一系列安全事故依然十分普遍，经过调查研究发现，电梯故障产生的原因主要是由于电气安全装置的安装不良。因此，为了最大程度的减少电梯故障发生的可能性，并提高电梯安全运行的能力，对此需制定相应的安全规章制度，比如，当电梯发生电气安全装置接地故障时，必须要立即停止驱动电机的运行从而保障电梯内人员的生产安全。停止驱动电机的运行可以有效的避免未经允许而发生的装置启动，可以将危险几率降到最低程度。本文主要研究了电梯电气安全装置的内涵和具体的保护措施。

2 电梯的电气安全装置与接地保护

2.1 电气安全装置

我国大部分电梯的运行方式都是自动控制方式。因此，电梯的电气安全装置是为了确保电梯可以进行安全的运转。电梯安全装置起到了对电梯运行过程中安全的保障作用，它由各种安全触点构成。一旦电梯在运行时出现故障，则要及时的切断电梯驱动电机的电源，从而保证电梯内人员的生命安全。为了确保在电源触点因短路熔在一起等特殊情况下切断电梯的可靠性，就必须要对电梯电气安全装置的有效性进行常规检查，电梯电路部分如果出现接地的情况则容易造成电气安全装置失效。倘若不对这种情况进行处理则会导致十分严重的电梯安全故障。

2.2 电梯的接地保护

按照电梯运行的规定要求，电梯中的电气装置的金属部分，必要保证接地。将电梯故障情况时可能出现的对地电压的可导电部分通过导体连接到地面上，这被称之为保护接地。接地装置的主要组成部分则是接地体和接地线。倘若电梯的电气设备中的技术外壳没有接地，那么一旦电气设备出现绝缘损坏的情况时，它的金属外壳就会存在相电压，这种情况下如果人体不小心接触到电梯，则会导致电流通过人体流入地下，从而出现触电事故，无法保障人们的生命安全。

3 电气安全装置接地故障保护

3.1 接地目的

电梯电气设备接地的部位很多，根据电梯接地的性质来看，可以将电梯接地划分为以下三种类型：保护接地，屏蔽接地、系统接地。保护接地是指电梯电气设备的金属外壳采用导体与大地连接成等电位，这样可以有效的防止由于故障原因而导致带电的电气设备外露，防止出现人体与可导电部分接触而造成触电的情况。除此之外，当设备达到一定电流时切断设备电源也是保护接地的一种方式。屏蔽接地是指电梯电子电气设备因为其自身的原因要避免外部环境的干扰，从而进行接地的现象。系统接地是为了保障电梯电子电气设备的正常运行而不得不对电位点进行接地。

电梯中设置电气安全装置接地故障保护的主要目的是保证电气安全装置有效运行。电梯中的电气安全装置如果因为绝缘问题而导致外露可导电部分带电则会使得电气安全装置的功能丧失，并且有可能会导致维修人员进行维修时触电的现象，因此，必须要消除电梯电气不稳定的现象，加强对电梯电气安全装置接地故障检验。电梯接地故障是由于电气安全装置存在绝缘问题而导致电气安全装置短路的现象，一旦电气安全装置短路则失去了其本身的效用，无法再对电梯的安全运行进行保障，因此，就无法对电梯的使用者的生命财产安全进行保护。

3.2 连接位置

在对电梯进行检验时，发现一些老电梯在电梯的安装方面存在问题，比如层门门锁没有安装地线就无法实现电梯的保护，极其容易发生接地线路不合格，而出现各种故障。如果由于层门门锁的绝缘部分老化或者由于其他原因而导致故障位置线路不合格，就会导致电梯本身缺少接地故障的保护功能，这种安全隐患会导致电梯处于长期不合格的状态之下。因此，及时的整改、加装电线就显得十分的必要。如图1所示，即为电气设备保护线正确的连接方法，在进行电气设备线路连接时要将接地干线与接地支线分开连接，而不能将接地支线串联起来，再连接接地干线。图2为电气设备保护线不正确的连接方法，如果像图2那样将接地支线之间互相连接后再与接地干线连接则可能会导致离接地干线接线柱最远处的接地电阻比较大，一旦发生漏电的情况，接地电阻过大则无法产生足够的故障电流，从而导致漏电保护开关或者断路器无法及时的断开，在这种情况下，一旦有人员不小心接触到则可以产生触电的情况，不利于人身安全的保障，如果前端的接地支线断裂或者电气设备被拆除掉，就会导致后端的电气设备接地支线与干线之间出现断裂的现象，无法形成有效的回路，进而导致电力保护装置失效，存在很大的安全隐患。

图1 电气设备保护线正确连接法

图2 电气设备保护线错误连接法

图3 层门门锁回路

图4 层门门锁回路

电气安全装置在加装了接地干线和支线之后，还要连接接地干线和电气安全装置的电源，这样一旦电气安全装置出现了接地故障之后，可以通过接地干线与电源构成一个故障回路。在实际的检测过程中发现，许多老电梯的安全回路和门锁电源一般采用隔离变压器且仅仅只是外壳接地，如图3中的A点，这种情况下即使电气安全装置和门锁的金属外壳中的可以导电的部分是与地面相连接的，也与接地干线相连接也无法形成故障电路回路，因为外壳和二次侧之间具有绝缘介质，因此，是无法导通的。变压器二次侧回路为电梯安全电路提供电源，因此，电气安全装置以及电梯门锁的地线只有连接到二次侧回路上才可以保证电气安全装置以及电梯门锁与地面形成电压差，当电气安全装置的触点对地短接时，就会形成过流回路，从而促使电路的保护装置运作，切断电源，达到保护电梯的目的。如果按照图3中的接地方式，那么一旦门锁出现对地短接的现象，则不仅不能够起到阻止电梯运行的作用，还可能会出现开门走梯的严重情况，因此图3中的接地点要改在门锁继电器之后与电源连接的部分，也就是DE段之间。

还有一部分老旧的电梯由于生产时技术不够完善，没有施加电梯的电气安全装置，而电梯公司为了使电梯检验合格，私自对电梯加装接地线。除此之外，还有一种情况需要引起电梯检测人员的注意，当安全回路和门锁回路的电源处于直流的情况时，且接门锁继电器或安全继电器装置在电源的高电位端，层门的门锁和电气安全装置装置在地电位端时，要尤其注意不能将与地连接的位置放在低电位端，一旦将与地连接的位置选在低电位端则会导致门锁出现对地短路时，门锁继电器仍然处于吸合的状态，容易导致开门行梯事故的发生。在图4中，如果将层面门锁选择在DE段则发生开门行梯的几率也十分大门锁和安全回路与地连接位置应该在高电位的一端，也就是电源正极和继电器之间的部分，这样可以在层门电气联锁和地面之间形成负压的状态，符合电梯的安装要求。

3.3 手动复位

在电梯出现接地故障时，要及时的通过对控制节点对电梯进行控制，从而使电梯停止运行，在接地故障修复消失后也要保持电梯停止运行的状态，这样可以帮助维护人员及时的发现电梯存在的问题，从而进行修复，减少电梯存在的隐患。有一些电梯公司在电气安全装置的电源输出端的前端加入熔断器，这样电梯一旦出现接地故障，则熔断器会熔断从而导致电梯的安全回路和门锁回路失电，进而导致电梯停运。但是即使有一些电梯虽然安装的线路是正确的，但是仅限故障模拟时，却出现了安全继电器和门锁继电器由于失压而跳开的现象，导致电梯无法运行，当接地故障消失时，又立刻自动运行的情况。这种情况与电梯规定的手动复位要求相违背，需要进行改进。有一些电梯采用的是PLC或微电脑控制的方式，这种电梯如果检测到故障时会控制电梯停止运行，而一旦电梯的接地故障消失之后，电梯又自动运行，这些电梯都是不符合规定的。简而言之，只有具有故障保存功能以及出现故障时，只有手动清除故障才可以行梯的功能才是符合电梯运行要求的。

电梯的电气安全装置接地故障保护看似简单，但是在实际作用时却有许多要求。首先电气安全装置的各个电路绝缘要符合相关的标准，防止出现自身短接和对地短接的情况。其次，电梯运行过程中，一旦出现接地故障时，要满足上述的要求。实现接地保护后还要保证电气安全装置外露的可导电的部分要与保护线PE连接良好，如果不具有很好的绝缘性，则不会具有很好的地导通性。这种情况下，及时具有接地故障保护功能，也无法消除电梯运行过程中的安全隐患。因此，在电梯的实际运用过程中，要加强对电梯安全的检测，保证电梯得以安全运行。

4 结语

虽然电梯电气安全装置的接地故障保护看起来并不是十分的复杂，但是在实际的过程中，对于电梯的安全运行以及电梯使用人员的人身安全保护有十分重要的意义。因此，在对电气安全装置进行接地的处理时，要充分考虑线路是否会受特殊情况的影响，而对电梯漏电时的接地效果产生影响，或者影响电梯正常运行过程中的安全性能。电梯的维护人员和管理人员要根据电梯使用的实际情况以及可能发生的各种异常情况来对电梯进行全面仔细的分析研究，从而保证电梯可以安全稳定的运行。

[1]堵晓栋.电梯电气安全装置接地故障保护措施分析[J].通讯世界，2015（8）：252.

[2]黄 磊.电梯的电气安全装置接地故障保护探讨[J].大科技，2014（30）：65～66.

[3]韩东.浅谈电梯电气安全装置回路的对地保护[J].中国电梯，2011：52～56.

TU857

A

1004-7344（2016）25-0246-02

2016-8-8

戚国峰（1988-），男，助理工程师，大学本科，工学学士学位，主要从事电梯电气系统集成设计，电梯控制柜、电梯人机交互系统等设计工作。