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电梯的安全保护装置和功能

来源:中国市场监管报

  为保证电梯正常使用、安全可靠,电梯在设计、制造、安装环节已充分考虑针对存在的安全风险采取防护措施,所设置的安全保护装置和功能主要有:关门防撞击和防夹持保护、防开门运行保护、防坠落和超速保护、防轿厢超载保护、防越程撞底保护、防电气控制元件失效保护、防供电系统断错相保护、防过载保护、防漏电保护等。

关门防撞击和防夹持保护
  目前电梯基本配置了动力驱动的自动门,为防止自动门在关门过程中发生撞击或夹持的安全风险,首先,电梯配置了光幕式或安全触板式的防门扇撞击保护装置,当门扇之间有障碍物时,电梯门不会关闭,在门关闭过程中门扇间出现障碍物,电梯门会自动重新开启;其次,电梯门平均关门速度下的撞击动能不会大于10J,撞击能量较小;最后,即使防门扇撞击保护装置失效,调整设置合格的电梯门产生的关门夹持力也不会大于150N。

防开门运行保护
  每个楼层的层站出口都设置了电梯层门,其安装在井道壁上,不能随同轿厢一起上下运行,而轿厢轿门只有一扇,是随同轿厢一起运行的。层门本身没有动力,其开关门动作完全依靠轿门的驱动。此工作原理类似于地铁屏蔽门,层门相当于站台屏蔽门,轿门相当于车厢屏蔽门。在轿厢平层区域内,开门机驱动轿门开关,轿门上的门刀机构驱动层门一同开关。层门关闭到位后,同时有一套机械装置锁紧层门,防止层门通过其他方式开启。一些媒体报道的电梯事故,描述乘客在候梯时,层门自动开启,但轿厢不在该层导致乘客坠入井道。从电梯本身的构造原理来看,在没有轿门驱动的情况下,层门是不可能自行开启的。
  电梯轿厢在运行时如门未关闭,这样可能对乘客产生挤压或剪切伤害,所以电梯都配置有检测门闭合和锁紧的电气安全装置,当门没有关闭到位并锁紧时,电气安全回路不能接通,电力拖动系统无法输出动力使电梯运行。

防坠落和超速保护
  针对公众比较担忧的轿厢坠落风险,首先,在电梯控制上,总是能保证曳引机的可靠拖动和制动器的可靠制停;其次,悬挂轿厢的钢丝绳的安全系数(安全裕量)很高,都在12倍以上;最后,电梯都配置有限速器——安全钳系统,轿厢坠落时必然会导致下行超速,此时限速器会被触发,提拉安全钳,把轿厢制停在导轨上。
  此外,当电梯失控或轿厢在重力的作用下向上超速运行时,此时也会触发轿厢上行超速保护装置,制停轿厢。

防轿厢超载保护
  为防止轿厢内负载超过设计的重量产生风险,当进入轿厢内的人员总重量超过规定载重时,轿厢内会有音响和发光信号通知乘客,此时电梯门也不会关闭,当部分乘客走出电梯使负载降到规定载重以下时,电梯自动恢复运行。

防越程撞底保护
  为防止轿厢超越允许的运行行程,发生撞底或冲顶,使轿厢内乘客身体受到较大冲击力而产生伤害,首先,电梯设置有限位保护,当轿厢运行行程稍微超越上下端站平层位置时,限位保护就会起作用,控制系统接收到保护信号,切断电梯的动力输出并立即控制制动器制停;其次,在限位保护装置位置之后,还设置有上下极限开关,当轿厢运行行程再行超越时,极限开关被触发,直接切断电梯安全回路,从电路上第一时间直接切断电梯的动力输出;最后,电梯在轿厢和对重的下部,都设置有缓冲器,当限位保护和极限开关起作用后都没能使轿厢制停时,轿厢或对重会撞击缓冲器,缓冲器能完全吸收撞击能量,不会对轿厢内的乘客造成严重伤害。

防电气控制元件失效保护
  为防止控制曳引机和制动器的电气装置失效导致危险,电梯在设计配置上都是至少有两个电气装置串联来控制主回路和制动器回路,单一的电气装置失效不会造成危险,而且电梯控制系统对这些电气装置都有实时监测,一旦有一个电气装置失效,电梯能监测到并立即进入保护状态,防止电梯再次投入运行。
  电梯的安全保护装置和功能是在整个电梯一百多年的发展历程中,人们对大量事故案例进行分析总结后采取的风险降低措施。这些安全保护装置和功能都是自动监测的,电梯使用中一旦监测到异常,会立刻自动停止运行,从而在最大程度上防止或减轻发生事故时对乘客造成的伤害。

□国家电梯质量监督检验中心 周春明