电梯门旁路装置和门回路检测功能原理及检验方法探究

陈 兴 陈 萍

(1.杭州市特种设备检测研究院 杭州 310000)

(2.浙江省特种设备科学研究院 杭州 310000)

电梯是安装于建筑物内,在垂直或倾斜的刚性导轨上运输人员或者货物的永久性设备,根据《中华人民共和国特种设备安全法》,电梯在我国被纳入《特种设备目录》进行监管。国家市场监督管理总局发布的数据表明,近10年来我国电梯产销量、保有量和年增长量常年居于世界第一位,上海、北京等几个城市在用电梯数量早已超过10万台[1]。预计到2023年,我国在役电梯总量将达到千万级别[2]。随着电梯数量的增长,电梯安全成了人民群众关注的焦点问题之一[3-4]。

电梯在机械结构和电气系统上有诸多安全设计,其中层门和轿门回路可以确保电梯仅在层门和轿门锁紧并且关闭的状态下方可正常运行。在电梯维修时,有时需要临时短接层门和轿门回路中的触点,如果在检修完毕后忘记解除短接状态,或者有人恶意将门回路短接,将对电梯安全造成极大威胁,极易引发剪切事故[5]。为此,国家市场监督管理总局在2017年颁布了TSG T7001—2009《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》第2号修改单,其中增加了“电梯层门和轿门旁路装置”和“门回路检测功能”2个检验项目,以期能避免电梯门回路被非法短接而造成事故,增加电梯的可靠性和安全性。

1 门旁路装置和门回路检测功能原理

旁路装置应可以旁路层门关闭触点、层门门锁触点、轿门关闭触点、轿门门锁触点,并且不能同时旁路层门和轿门上的触点,对于手动层门,不能同时旁路层门关闭触点和层门门锁触点。旁路时要求能取消电梯正常运行（包括动力操作的自动门的任何运行）,在检修和紧急电动运行状态下,轿厢上应有听觉信号,轿厢底部应有闪烁警示灯,并且需提供独立的监控信号证实轿门处于关闭位置。门回路检测功能应能监测轿门关闭位置的电气安全装置、层门锁紧位置的电气安全装置和证实轿门处于关闭位置的监控信号是否异常,如果监测到上述装置故障,能够防止电梯的正常运行[6]。

可以看出,门回路检测功能可以及时发现电梯层门回路和轿门回路的非法短接故障并禁止电梯在故障状态下运行,可以有效预防电梯开门对人员的剪切伤害。而门旁路功能的作用是为检修人员提供合法短接厅门回路和轿门回路的方式,旁路时仅允许电梯在轿门关闭的状态下检修运行,并有听觉信号和视觉警示信号以保证人员安全。

图1所示是一种插接式门旁路装置的电气原理示意图[7]。当插接器处在不同位置时,可以使电梯分别处于正常状态、旁路厅门状态或旁路轿门状态。在旁路状态下,当电梯在检修（或紧急电动运行）上行、下行时,轿底闪烁灯亮起并有轿厢警示音响信号。

图1 一种电梯门旁路装置原理图

图2所示是一种门回路检测电气原理示意图[8]。JS是为证实轿门处于关闭位置而设置的独立监控信号,1GS、2GS分别是前后轿门回路的电气触点,1DS、2DS和nDS是层门回路触点,SQ1和SQ2是MCTC模块中的门回路辅助检测触点。当层门和轿门关闭时,SQ1和SQ2始终处于断开位置,X2、X3、X4信号值分别为1、1、1。

图2 一种电梯门回路检测原理图

当电梯正常运行至开锁区内开门时,控制系统配合MCTC模块对门回路进行瞬时安全短接（即SQ1和SQ2接通）[9],通过X2、X3和X4的输出状态,就可以检测电梯门回路是否故障,见表1。这种门回路检测方式的缺点是当门回路被短接时,无法区分故障位于轿门回路还是层门回路[10],也无法确定短接点的具体位置,不便于故障排查。为此,有些品牌的电梯门回路采用了PESSRAL系统[11],可以对门回路中每一个触点进行检测,进而准确定位故障位置。

表1 几种电梯门回路状态对应的信号值

此外,根据GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中的规定：除特殊情况外,电气装置不应与电气安全装置并联[12]。所以,当一次门回路检测完毕后,MCTC中的SQ1和SQ2应能可靠断开（即X4的输出值应从1变为0）,否则应该防止电梯的正常运行。

2 门旁路装置和门回路检测功能的检验方法

门旁路装置和门回路检测功能的检验首先要清楚各触点的位置和功能,其中层门关闭触点、层门门锁触点、轿门门锁触点较为容易分辨,而轿门关闭触点和证实轿门处于关闭位置的独立监控信号容易混淆,要仔细甄别。根据GB 7588—2003中的要求,轿门闭合触点必须是电气安全装置[13],而证实轿门处于关闭位置的独立监控信号无此要求,因此可以是光电式、磁感应式或与轿门闭合触点类似的电气安全触点,见图3。该独立监控信号不必串入电梯安全回路之中,但需要注意的是,该信号在任何情况下都不能被短接[14],否则,应防止电梯启动。

图3 几种轿门独立监控信号的实现形式

检验时,可按如下步骤测试门旁路装置：

1）观察控制柜内旁路装置是否可以在正常、旁路轿门、旁路厅门3个位置中进行3选1操作,是否有相应的中文标识。

2）从电梯底坑检查闪烁警示信号灯是否正常,是否安装在轿厢底部。

3）将旁路装置置于层门旁路或轿门旁路状态下,电梯在正常状态下应不能运行。

4）将旁路装置置于层门旁路状态下,电梯在检修或紧急电动运行状态下做如下试验：（1）打开层门,关闭轿门,电梯应可以运行,并有声光警示信号,证明层门旁路可以旁路层门回路触点；（2）关闭层门,打开轿门,电梯应不能运行,证明层门旁路不能旁路轿门回路触点；（3）打开层门,打开轿门,电梯应不能运行,证明层门旁路不能同时旁路层门回路触点和轿门回路触点。

5）将旁路装置置于轿门旁路状态下,电梯在检修或紧急电动运行状态下做如下试验：（1）打开层门,关闭轿门,电梯应不能运行,证明轿门旁路不能旁路层门回路触点；（2）关闭层门,打开轿门,电梯应不能运行,证实有监控信号证明轿门处于关闭状态；（3）打开层门,打开轿门,电梯应不能运行,证明轿门旁路不能同时旁路层门回路触点和轿门回路触点；（4）关闭层门,关闭轿门,单独或同时拆除轿门关闭触点和轿门门锁触点（如果有）接线,电梯应可以运行,证明轿门旁路可以旁路轿门回路触点；（5）关闭层门,关闭轿门,拆除证实轿门处于关闭位置的独立监控信号接线,电梯应不能运行,证明该信号是轿门回路之外的独立监控信号。

取消旁路状态,退出检修或紧急电动运行状态,将电梯恢复正常,可按如下步骤测试门回路检测功能：

1）在控制柜用短接线短接厅门回路,使电梯正常运行至任意楼层开门,电梯应提示门锁短接故障并停止运行,证明厅门回路检测功能正常。

2）在控制柜用短接线短接轿门回路,使电梯正常运行至任意楼层开门,电梯应提示门锁短接故障并停止运行,证明轿门回路检测功能正常。

3）拆除或者短接证实轿门处于关闭位置的独立监控信号供电接线,电梯应不能正常运行,证实该独立监控信号正常。

3 门旁路装置和门回路检测功能检验时易疏漏点

由于检验规程中对该2项内容要求较为繁杂,检验人员往往对这2个项目的检验流程的理解不透彻,现场检验时不能完整地验证检验规程中对门旁路装置和门回路检测功能的要求,尤其容易有以下3点疏漏需要引起检验人员的重视：

1）仅从旁路装置外观形式上判断旁路功能是否有同时旁路层门回路触点和轿门回路触点的可能,而忽略了功能上的验证。

2）仅证实了有监控信号证实轿厢的关闭状态,但往往忽略了对该监控信号的独立性进行检验。笔者在电梯的监督检验过程中也发现,个别品牌电梯使用磁感应开关作为证实轿门处于关闭位置的信号时,在旁路状态下拆除磁体仍能运行,这显然不符合检验规程的要求。

3）仅在旁路状态下对轿门独立监控信号进行了验证,而忽视了在电梯正常状态下对该信号有效性的验证。

4 结束语

曳引驱动电梯80%以上的事故发生在门系统中[15],而门旁路装置和门回路检测功能是电梯门系统安全系统中的重要组成部分,能有效防止电梯门回路的非法短接,预防电梯因开门走梯发生剪切事故。

目前,门旁路装置和门回路检测功能并没有像电梯其他安全保护装置一样需要进行独立的型式试验,而各电梯制造厂家实现这2项功能的方式多种多样,这就需要检验人员有足够的能力来甄别其是否符合我国电梯检验规程的相关要求。因此,检验机构应不断加强检验人员业务培训学习,提高检验人员专业素养,不断加强质量体系建设,将机构内部审核工作落到实处,根据相关法律法规和检验规程中的要求及时更新检验作业指导书,监督检验人员严格按照作业指导书的要求完成检验工作。通过系统性、流程化的方法来有效减少和防控人员因素造成的检验失误和疏漏,这对提高电梯检验质量、保证电梯安全运行大有裨益。