电梯困梯成因分析与判断

孙彦锋

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州，350008）

电梯困梯成因分析与判断

孙彦锋

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州，350008）

从电梯设计的角度，中断运行是为了防止故障的进一步扩大造成事故，因此中断运行是电梯的一种保护措施，然而中断运行造成人员被困轿厢内（即为“困梯”），这又是一种伤害。由于引起困梯的成因非常多，逐项排除有相当的难度，使得“困梯”成为一种电梯日常运行中多发的伤害事件。文中力求分析困梯的成因，从而准确排除困梯的故障点。

困梯；中断；人为操纵中断；非人为操纵中断

任何一种交通工具在出现危险状态时，首选的防护动作就是立即停止运行。“停止运行”是对交通设备防止次生事故和发生进一步伤害的有效措施，因此历来都把“困梯”作为防止电梯发生事故的一种“保护措施”，然而由于电梯轿厢的特定环境——“封闭”“狭小”，易使被困人员在这样的特定环境下精神高度紧张。近年来，由于困梯造成人身伤害的事件时常发生，使人们对乘用电梯产生恐惧心理，因此也逐渐把“困梯”作为一种事故对待。

“困梯”是电梯设备发生率最高的一种故障，尤其是由于引起困梯的原因非常多，这些原因又往往带有一定的偶然性，因此“困梯”的成因往往难以根本排除[1]。文中通过探讨引起“困梯”的层层原因，提出问题的解决方法，将“困梯”的“病灶”根除。

1 困梯定义

所谓“困梯”，是指电梯处于停机状态时，有人被关闭在轿厢内，这时有两种基本特征：

（1）电梯中断运行（非正常停层）；

（2）电梯不开门（处于井道的任意位置：层站位置或非层站位置 ）。

从电梯的运行控制角度来说，不论轿厢内是否有人，这都是一种故障状态（或者说是“故障保护”状态），有人与无人只是造成的后果不同，因此从电梯故障的角度来说，“困梯”可定义为：电梯中断正常运行。

2 中断正常运行（困梯）的分类

2.1 人为操纵下的中断

这是由于某种紧急情况发生，需要在电梯运行的中途切断电源，如外电源断电、人为按下紧急开关、人为锁梯而造成的“困梯”。这种困梯非电梯设备故障，其原因也很明了。

2.2 非人为操纵下的中断

多数情况下的“困梯”是非人为操纵的，也就是多因设备运行中本身的突发故障而使电梯中断运行。这种“困梯”按故障发生的部位又可分为两类：（1）主驱动回路上的部件发生故障直接引起中断运行；（2）由控制回路的故障信号使主回路断电而中断运行。

人为操纵下的中断，由于成因清楚，所以就不再作分析，文中着重分析由于非人为操纵的原因而造成的中断运行。

3 非人为操纵下的中断原因分析

图1 主驱动回路原理图

电梯通过主机电动机驱动，从电源到电动机M，即为主驱动电路，一般由断路器Q、主接触器KMC（进线）、调速装置（当前电梯主要采用变频器VFC作为 调速装置）、及主接触器KMY（出线）等组成（如图1）。主驱动电路上任一个电气装置“关断”都将造成主机停止，正常运行中断。

电气装置的关断有以下两种情况：

（1）电气装置非受控关断

非受控关断即由电气装置自身的故障而引起的关断，如主接触器触点因接触不良造成关断。我们把这种关断称为中断运行的第一层原因。造成非受控中断的第一层原因有如下可能：

①电源失电

电源失电也使电梯的主驱动中断，有些电梯设备在电源处不正确地使用剩余电流保护装置，在电梯启动瞬间跳闸。

②断路器Q跳闸

主电路瞬间过电流造成跳闸。以上两种原因造成的中断运行时，轿厢照明也会同时失电。

③进线接触器KMC 非受控断开

进线接触器在正常运行下一般是不断开的，在一般电梯控制的设计中，只有极限开关动作时使KMC断开。非受控断开主要是触点接触不良造成。在正常运行下KMC极少可能断开。

④出线接触器KMY 非受控中断

变频调速中要求：KMY由主板控制在变频器关断之后才能失电。KMC的非受控中断主要是触点接触不良，这种接触不良不能发生在运行的中途，而多发生在运行启动瞬间。

⑤调速装置输出非受控关断

在变频调速系统中，该装置即“变频器”。变频器在电梯控制系统中控制电梯的启动、停止、变速。变频器非受控中断多由变频器的器件故障引起。器件的容量不足或老化是造成故障的主要原因。整流桥、逆变桥、驱动模块损坏，这多半与元件的老化、过热有关。运行过电流、运行过电压，这多半与轿厢的载荷及上行或下行有关。

无论何种原因，在非正常停层开门下停止驱动都会造成“困梯”。以上主驱动中断后，电梯瞬时失去了驱动力矩，在正常控制下制动器动作抱闸，则造成“困梯”。

（2）电气装置受控关断

现代电梯的电力拖动多是交流变频变压拖动系统，其调速装置由变频器和驱动系统组成。电梯控制系统就是对拖动系统实现自动控制，电梯控制系统主要由主控制系统和轿厢控制系统（简称轿控系统）及其外设元器件组成（如图2）。

图2 电梯电气系统框图

主驱动电路的电气装置在接受主控制的信号下关断。这种关断情况电气装置自身并无故障，而是由于主控制系统接受某一外设元件故障后向主拖动发出停梯信号。这种关断称为第二层原因的中断运行。所谓“受控中断”即主控制（驱动控制和逻辑控制）在运行中途突然向驱动装置发出停止指令。什么情况下主控制会中断正常运行发出“停止运行”的指令。

①非控制逆行

力矩平衡的原因引起逆行和速度、位置检测错误的“逆行”。这种中断运行的特点是：在困梯前出现轿厢“逆行”。

②抱闸动作监测

抱闸的动作由抱闸动作开关来验证。验证失误便中断运行。造成验证失误的原因也是多方面的，主要归纳以下3方面：制动器机械卡阻造成动作不到位、抱闸线圈回路故障和抱闸验证开关故障。

③安全监测信号安全回路监测信号KAS

这主要是安全开关在电梯运行的中途突然动作造成。

④门回路监测信号KAD

这主要是门回路在电梯运行的中途突然断开。或者是轿厢在非停层的层站出现门锁误动作。

⑤断相信号

电梯在运行的中途出现电源断相。

⑥轿厢位置监测信号

平层信号，这多半是平层装置出现移位或者丢失。这时轿厢处于层站附近；门区信号、减速信号、信号丢失使电梯出现冲层、再平层等溜梯现象；端站信号，这多半是端站开关出现移位，这时困梯的轿厢处于端站附近。

⑦功能状态信号变更

检修信号，这多半由于检修开关接触不良，在电梯运行中途突然动作。消防信号，这多半是消防开关在电梯正常运行的中途被人为动作。

4 驱动中断第三层原因

第三层原因是指由轿控系统通过串行通讯输入主控制系统的信息，这些信息作为主控制系统输出主驱动中断运行的判断。

（1）运行状态变更。电梯由自动运行状态变更为司机运行状态或者专用运行状态。

（2）载荷状态变更。多半是轿厢载荷处于超载的临界状态，超载装置在电梯运行的中途突然动作。

（3）门状态信号。电梯在启动运行之前执行关门时，由于移位等原因造成关门到位信号缺失。

5 各种困梯成因的区分与判断

综上所述，造成电梯运行中断而发生困梯的成因分为三个层次，每个层次上又有若干个成因。准确判断成因的关键是在发生困梯时能第一时间到达现场，收集第一手的电梯运行信息。由于发生困梯时多数情况急于解救被困人员，甚至采用破拆层门的办法解救人员，致使许多电梯运行的信息丢失[2]。这也是目前多数情况下无法根除电梯困梯事故发生的原因。为了准确判断困梯的成因以便彻底根除故障点，必须在第一时间收集以下信息：

（1）轿厢的载荷状态（轻载或者满载）；

（2）轿厢被困位置（层站中间或者层站附近或者端站附近）；

（3）出现困梯的时段（启动时段或者停层时段或者运行中间）；

（4）困梯过程电梯的异常状态（轿内的照明情况、轿内召唤信号异常、轿厢是否减速或是急停、轿厢是否出现寻层或者溜梯或者逆行）。

6 困梯案例举例

案例1：福州市国坤大厦有4台住宅电梯，2013年7月10日上午10点左右，1人从1层乘坐L4电梯上行，轿厢运行到3层附近时，电梯突然失去动力，停止在3层平层上0.3m附近，随后电梯显示故障，造成乘客困于电梯轿厢中。对困梯进行原因分析如下：广州奥的斯电梯有限公司福州分公司维保人员检查发现控制柜驱动主板故障，在电梯本应开闸正常运行的情形下电梯抱闸得不到开闸信号，引起制动器下闸轿厢制停。将L3电梯同样型号的驱动主板取下，安装在L4电梯上，电梯恢复正常运行。观察换下的驱动主板发现该主板电子元器件已严重老化，由此可以断定该梯困梯是由主板电子元器件老化使其性能不稳定而使电梯出现驱动中断，出现上述的电梯非受控中断。

案例2：2015年6月20号，福州某公寓电梯在上行运行时，在没有到层站时突然停住，然后自动往下溜到一楼，造成困梯。对电梯层门进行检查发现有个别主门锁锁钩调整位置过大，门限位轮调整不到位，导致层门施力间隙过大，副门锁触点经常会出现动作不可靠的情况。对主门锁机械钩和门限位轮，进行调整后，使得门锁机械钩间隙适宜，电梯运行良好未出现困梯状况，由此可以断定，该梯困梯属于由副门锁触点接触不可靠引起的门状态信号驱动中断引起的困梯。

7 结束语

文中通过对电梯控制系统的分析，逐层解开引起困梯的原因，给出了困梯成因分析的框架与步骤。但所列举的成因可能还有欠缺，需要在具体的困梯分析中不断补充、完善。获得困梯现场的第一手信息，这是准确判断困梯成因的关键。

[1]陈维盛,柳秉康.紧急救援为乘客解危—从几起电梯困人事故谈如何开展电梯救援[J].中国电梯,2007：12-16.

[2]陈仕俭,肖锋.电梯事故的原因及应急救援措施[J].江苏安全生产,2013(11)：43-44.

Cause Analysis and Judgement of Elevator trapped

SUN Yan-Feng
( Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute, Fuzhou 350008, Fujian,China)

From the perspective of elevator design, the interrupt operation is to prevent the failure of further cause an accident. As a result,the interrupt operation of the elevator is a kind of protection. However, the interrupt operation result of personnel trapped inside the elevator (that is, as the "ladder") is a kind of damage. Because there are many causes, the "ladder" has become a kind of elevator in the daily operation of multiple injuries. This article tries to analyze the cause of the trapped ladder, so as to achieve accurate point of the failure to eliminate trapped ladder and remove the people from the trapped ladder .

Ladder;Interrupt operation; Interruption of manipulation; Interruption of not manipulation

2017-04-06

孙彦锋，男，福建省特种设备检验研究院，检验师，工程师