電梯停電自動(dòng)平層裝置的結(jié)構(gòu)原理及檢驗(yàn)要求

電梯停電自動(dòng)平層裝置的結(jié)構(gòu)原理及檢驗(yàn)要求

Pinciple and Inspection of Automalic Rescue Operation Device for Elevalor Power Falure

         電梯停電自動(dòng)平層裝置在電網(wǎng)電源正常時(shí)，處于待機(jī)充電狀態(tài)，在電網(wǎng)斷電后，自動(dòng)進(jìn)入逆變狀態(tài)，為電梯控制系統(tǒng)提供應(yīng)急電源。該裝置投入應(yīng)急運(yùn)行后，若電梯在門(mén)區(qū)位置，裝置僅開(kāi)門(mén)放客；若電梯不在門(mén)區(qū)位置，且滿足安全運(yùn)行條件，裝置將驅(qū)動(dòng)曳引機(jī)使轎廂向上（或向下）移動(dòng)，當(dāng)轎廂運(yùn)行到門(mén)區(qū)位置后即停止驅(qū)動(dòng)并開(kāi)門(mén)放客。該裝置完成疏散后，將自動(dòng)停止工作，并自動(dòng)恢復(fù)原始待機(jī)工作狀態(tài)，以便于外電網(wǎng)恢復(fù)正常后電梯能自動(dòng)投入運(yùn)行。

         電梯停電自動(dòng)平層裝置按結(jié)構(gòu)原理不同主要分為以下兩種類(lèi)型：獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電梯曳引機(jī)的停電自動(dòng)平層裝置、給電梯控制系統(tǒng)供電的停電自動(dòng)平層裝置。

        下面分別介紹其結(jié)構(gòu)原理。

1、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電梯曳引機(jī)的停電自動(dòng)平層裝置的結(jié)構(gòu)原理。

      該裝置與電梯控制柜獨(dú)立。當(dāng)電梯停電或缺相時(shí)，該裝置的檢測(cè)回路檢測(cè)整個(gè)電梯系統(tǒng)是否停電，同時(shí)檢測(cè)電梯的門(mén)鎖回路和安全回路是否接通（如有相序繼電器，裝置短接常開(kāi)觸點(diǎn)）。只有當(dāng)電梯的以上兩個(gè)回路接通，才能啟動(dòng)該裝置輸出三相電源，直接驅(qū)動(dòng)曳引機(jī)，以低速運(yùn)行。

       該裝置中安裝有相序繼電器，用于檢測(cè)外電網(wǎng)的狀態(tài)。當(dāng)外電網(wǎng)正常，裝置中主接觸器處于吸合狀態(tài)，該裝置不工作；當(dāng)外電網(wǎng)供電出現(xiàn)故障時(shí)（如缺相、斷相、錯(cuò)相時(shí)），主接觸器斷開(kāi)，此時(shí)裝置啟動(dòng)，開(kāi)始救援工作。

工作流程如下：

(1)檢測(cè)電梯是否處于檢修狀態(tài)，如處于檢修狀態(tài)，結(jié)束救援。

(2)如果電梯處于正常狀態(tài)，檢測(cè)電梯轎廂是否在門(mén)區(qū)，如在門(mén)區(qū)，輸出開(kāi)門(mén)信號(hào)和門(mén)機(jī)電源，開(kāi)門(mén)放客，結(jié)束救援。

(3)如果電梯轎廂不在門(mén)區(qū)，輸出關(guān)門(mén)力矩，讓電梯關(guān)門(mén)，檢測(cè)安全回路、層門(mén)和轎門(mén)門(mén)鎖回路是否接通，如不通，結(jié)束救援。

(4)如果安全回路、層門(mén)和轎門(mén)門(mén)鎖回路接通，電梯進(jìn)入電動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)輸出語(yǔ)音提示轎內(nèi)乘客（例如“電梯開(kāi)始緊急平層運(yùn)行，轎內(nèi)乘客不要驚慌，待電梯平層后請(qǐng)有序離開(kāi)轎廂”等）。

(5)當(dāng)電梯運(yùn)行至就近樓層平層位置時(shí)，裝置停止驅(qū)動(dòng)曳引機(jī)，輸出門(mén)機(jī)電源使電梯開(kāi)門(mén)，轎內(nèi)乘客可離開(kāi)轎廂，在電梯開(kāi)門(mén)延時(shí)幾秒鐘后救援結(jié)束。

          此類(lèi)停電自動(dòng)平層裝置在拖動(dòng)時(shí)開(kāi)環(huán)控制，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)]有反饋，適用于普通異步電動(dòng)機(jī)；但對(duì)于無(wú)齒同步電動(dòng)機(jī)，需要將電動(dòng)機(jī)的速度反饋到逆變板上進(jìn)行閉環(huán)控制，需要增加救援編碼器及速度檢測(cè)電路。

該裝置由電腦控制器、DC／AC逆變器、充電模塊、檢測(cè)模塊、48V蓄電池等組成，其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖1。

2 給電梯控制系統(tǒng)供電的停電自動(dòng)平層裝置（自動(dòng)救援裝置，英文簡(jiǎn)稱(chēng)ARD）的結(jié)構(gòu)原理。

         給電梯控制系統(tǒng)供電的停電自動(dòng)平層裝置又分為UPS逆變輸出單相或兩相的停電自動(dòng)平層裝置和給電梯供逆變?nèi)嚯娫吹耐ｋ娮詣?dòng)平層裝置。

下面分別介紹其結(jié)構(gòu)原理。

2.1 UPS逆變輸出單相或兩相的停電自動(dòng)平層裝置

        當(dāng)電梯電源斷電時(shí)，該裝置輸出電源給電梯，電梯轎廂運(yùn)行仍然由電梯控制柜控制其平層且開(kāi)門(mén)。此類(lèi)停電自動(dòng)平層裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其變頻器可以在輸入單相電源時(shí)，輸出三相電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，見(jiàn)圖2。

圖2 電梯停電自動(dòng)平層裝置輸出單相電源的結(jié)構(gòu)原理

        若電梯停電自動(dòng)平層裝置工作時(shí)輸出電源線為T(mén)1、T2兩相，接線時(shí)需要注意，電梯控制柜內(nèi)控制變壓器的電源線也需要接T1、T2兩相。電梯自動(dòng)平層救援裝置逆變輸出兩相電源的結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖3。

2.2 給電梯供逆變?nèi)嚯娫吹耐ｋ娮詣?dòng)平層裝置

    當(dāng)市電停電后，電梯停電自動(dòng)平層裝置輸出給電梯控制柜三相AC380V交流電源，見(jiàn)圖4。

         該裝置始終監(jiān)測(cè)市電的有無(wú)，在有市電的情況下，裝置不投入運(yùn)行。

        具體動(dòng)作順序?yàn)椋?/p>

        當(dāng)有市電時(shí)，裝置內(nèi)控制板SGK指示燈常亮，接觸器KY3吸合，控制板正常工作，裝置檢測(cè)市電。

        當(dāng)市電停電時(shí)，接觸器KY3斷開(kāi)，裝置檢測(cè)到市電停電，時(shí)間在3s以上時(shí)裝置正常工作，接觸器KY1吸合，其端子排R、S、T輸出AC380V，信號(hào)電纜上的KKA-1和KKA-2通，KKA-3 和KKA-4通；

        當(dāng)裝置正常工作到3.5min后，裝置停止運(yùn)行，進(jìn)入到等待市電狀態(tài)。

3、電梯停電自動(dòng)平層裝置檢驗(yàn)要求.

（1）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求在機(jī)房或設(shè)備間，每臺(tái)電梯應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)一個(gè)主開(kāi)關(guān)。電梯主電源開(kāi)關(guān)應(yīng)能切斷停電自動(dòng)平層裝置的供電。筆者在檢驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有些電梯安裝人員將該裝置的輸入端接在電梯主電源開(kāi)關(guān)之后，在電梯檢驗(yàn)過(guò)程中做功能試驗(yàn)或維修時(shí)需要斷開(kāi)電梯主電源開(kāi)關(guān)，這時(shí)該裝置誤投入運(yùn)行，給控制柜供電，給現(xiàn)場(chǎng)授權(quán)人員或維修人員帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)造成觸電傷害事故。

目前電梯停電自動(dòng)平層裝置的接線方式主要有以下兩種：

①對(duì)于給電梯控制系統(tǒng)供電類(lèi)型的電梯停電自動(dòng)平層裝置，檢驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)檢查使用單位的三相五線制電源線是否先接入電梯停電的自動(dòng)平層裝置的進(jìn)線端L1、L2、L3，電梯停電自動(dòng)平層裝置的出線端R、S、T接入電梯的主電源開(kāi)關(guān)，此種接線不需要輔助觸點(diǎn)電源開(kāi)關(guān)。這樣，當(dāng)電梯在做功能試驗(yàn)或有故障時(shí)，檢驗(yàn)人員或維修人員檢查電梯時(shí)斷開(kāi)電梯的主電源開(kāi)關(guān)，不會(huì)檢測(cè)到停電信號(hào)，即使市電停電該裝置啟動(dòng)，電源主開(kāi)關(guān)也斷開(kāi)，電梯控制柜也沒(méi)有電源輸入，可以安全檢驗(yàn)或正常維修。

②部分電梯制造單位或電梯停電自動(dòng)平層裝置生產(chǎn)單位采用電梯電源主開(kāi)關(guān)附帶輔助觸點(diǎn)（無(wú)源）給電梯停電自動(dòng)平層裝置一個(gè)信號(hào)，當(dāng)電梯主電源開(kāi)關(guān)斷電時(shí)，其輔助觸點(diǎn)也斷開(kāi)，電梯停電自動(dòng)平層裝置識(shí)別出此時(shí)是非電網(wǎng)電源停電或缺相，電梯停電自動(dòng)平層裝置不投入運(yùn)行。只有當(dāng)外電網(wǎng)停電且輔助觸點(diǎn)閉合，電梯停電自動(dòng)平層裝置才投入運(yùn)行。

（2）當(dāng)電梯主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電梯停電自動(dòng)平層裝置不得投入運(yùn)行。檢驗(yàn)人員在試驗(yàn)電梯停電自動(dòng)平層裝置時(shí)，首先將電梯選層處于快車(chē)運(yùn)行中，要求電梯操作人員斷開(kāi)使用單位的總電源開(kāi)關(guān)，這時(shí)電梯緊急停止，報(bào)主電源斷電的故障（如有故障顯示），等3s后觀察該裝置是否啟動(dòng)運(yùn)行至平層開(kāi)門(mén)。等待電梯恢復(fù)正常后，讓電梯繼續(xù)快車(chē)運(yùn)行，然后斷開(kāi)電梯主開(kāi)關(guān)，這時(shí)觀察該裝置是否啟動(dòng)救援。如不啟動(dòng)則表示接線正確，反之如能啟動(dòng)救援，則接線不正確。

（3）每臺(tái)電梯停電自動(dòng)平層裝置設(shè)有一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)。當(dāng)該開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，該裝置不能啟動(dòng)。驗(yàn)證此功能時(shí)，人為關(guān)閉該開(kāi)關(guān)，電梯選層處于快車(chē)運(yùn)行中，斷開(kāi)使用單位的總電開(kāi)關(guān)，觀察電梯停電自動(dòng)平層裝置是否啟動(dòng)，不啟動(dòng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。部分廠家將開(kāi)關(guān)設(shè)在控制柜里面，不方便相關(guān)人員操作轉(zhuǎn)換。正確的設(shè)置方法是將該開(kāi)關(guān)設(shè)在控制柜柜門(mén)正面或側(cè)面比較醒目的地方，并且有比較清楚的“開(kāi)”和“關(guān)”狀態(tài)標(biāo)識(shí)。

（4）當(dāng)電梯處于檢修狀態(tài)，電氣安全裝置動(dòng)作時(shí)，電梯停電自動(dòng)平層裝置不得投入救援運(yùn)行。筆者在檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，部分廠家的電梯停電自動(dòng)平層裝置在電梯檢修或緊急電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)能慢車(chē)運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)有此種情況可以建議廠家將該裝置的輸出應(yīng)急電源救援運(yùn)行結(jié)束后自動(dòng)關(guān)機(jī)的時(shí)間設(shè)置合理（2～3min后自動(dòng)退出）。檢驗(yàn)時(shí)需要提前將電梯處于檢修或緊急運(yùn)行狀態(tài)，或者將機(jī)房的急停開(kāi)關(guān)動(dòng)作，然后斷開(kāi)使用單位的電源，看該裝置是否能啟動(dòng)運(yùn)行。

（5）標(biāo)準(zhǔn)要求電梯停電自動(dòng)平層裝置在外電網(wǎng)斷電至少3s后才投入運(yùn)行。目前在檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分廠家的電梯停電自動(dòng)平層裝置的等待時(shí)間設(shè)置不是很合理，要求3s以上啟動(dòng)是保證該裝置能判斷電網(wǎng)是否真正停電，不造成該裝置頻繁啟動(dòng)而消耗蓄電池的電能。部分廠家設(shè)置啟動(dòng)等待時(shí)間在20s以上，筆者認(rèn)為這個(gè)時(shí)間太長(zhǎng)，因?yàn)槌丝驮谵I廂內(nèi)滯留20s左右，就顯得比較焦慮。建議設(shè)置等待時(shí)間在3～10s之間，同時(shí)有救援語(yǔ)音提示給乘客。這樣轎廂內(nèi)滯留乘客就明白，電梯停電受困后，電梯即將

投入應(yīng)急電源啟動(dòng)電梯平層，轎廂內(nèi)滯留乘客不需要做其他的事情，等待電梯慢速平層開(kāi)門(mén)，有序地離開(kāi)轎廂即可。

4 結(jié)語(yǔ).

      綜上所述，電梯停電自動(dòng)平層裝置的應(yīng)急救援功能雖然是電梯制造單位的選配功能，但該裝置已廣泛應(yīng)用于乘客電梯的配置，且目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以參考，建議相關(guān)部門(mén)及早制訂，對(duì)其加以規(guī)范。