浅谈电梯轿厢意外移动保护装置的要求

浅谈电梯轿厢意外移动保护装置的要求

作者：梁志峰

来源：《科学与财富》2016年第16期

摘要：随着市场经济的发展，城市高楼林立，人们的对电梯的使用越来越频密，因此电梯的安全性至关重要。本文主要描述国家为提高电梯的安全性，由“国家标准化管理委员会”编制并发布的《GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单》中，关于电梯轿厢意外移动保护装置的理解，并由此引申该装置的原理和设计思路。

关键词：电梯；轿厢意外移动保护装置；UCMP；第1号修改单

引言：

现今电梯意外事故不断被媒体曝光，提高电梯的安全性能已被提上日程，因此“国家标准化管理委员会”于2015年7月16日发布了《GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单》，实施时间为2016年7月1日，第1号修改单其中一项重要的内容就是电梯必需配置轿厢意外移动保护装置（Unintended car movement protection system）。在国外的电梯市场，轿厢意外移动保护装置是电梯标配功能，其目的为防止电梯到达门区平层后，厅轿门打开乘客进出轿厢期间，电梯因机械原因或电气原因的故障造成轿厢不受控制地移动，从而避免发生剪切、挤压和坠入井道等人生伤亡事故。

一、第1号修改单对电梯轿厢意外移动保护装置的要求与理解：

根据对第1号修改单的解读，可把国内的轿厢意外移动保护装置的要求归纳为以下几点：

1、电梯的制动器部件存在内部的冗余且带有有自监测抱闸正常工作的电梯，并按15天的周期进行制动力自监测，则可不另外安装轿厢意外移动保护装置；

2、轿厢意外移动保护装置需在电梯平层后，电梯打开厅轿门后，独立于电梯控制系统监测电梯轿厢是否意外移动；

3、轿厢意外移动保护装置在电梯在门区开门并有意外的移动时，需能有效制停电梯，且制动器动作后，必须由称职人员进行复位；

4、轿厢意外移动保护装置的制停部件应作用在以下部件：1）轿厢；2）对重；3）钢丝绳系统；4）曳引轮；5）只有两个支撑的曳引轮轴上；

5、电梯在安全运行期间，轿厢意外移动保护装置需有效，该装置若当能量不足时应使电梯停止并保持在停止状态；

6、轿厢意外移动保护装置属于安全部件；

然后我们对上述6点进行分析，尝试理清轿厢意外移动装置的原理与要求。

根据第一点，若电梯系统满足第一点要求，则不需要另外加装轿厢意外移动装置。我们结合国标《GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范》可知，只要电梯的制动器满足国标12.4.2规定，即满足第一点所述的制动器内部存在冗余的要求。现在市场上的永磁同步曳引机的技术已基本满足“电梯的制动装置内部存在冗余”的要求，且各大厂家也普遍有加装抱闸动作检测器，但按周期对电梯的制动力进行检测，将加大电梯保养的成本。由此我们可知，现今电梯市场上，使用永磁同步曳引机技术的电梯，基本可满足要求，但各大厂家也需考虑电梯保养得成本，研发新的技术对电梯进行制动力自动检测。从另一方面可知，使用异步蜗轮蜗杆曳引机的电梯，则必须加装轿厢意外移动装置。

第二点述明了轿厢意外移动保护装置需保护的范围，则电梯到站平层后，在门区打开层门锁、轿门锁断开后，直到电梯重新关闭厅轿门，层门锁、轿门锁闭合期间，轿厢意外移动保护装置必须对轿厢是否有意外移动进行监测，且该监测方式不能通过原有的电梯系统进行。而第三点则是若轿厢意外移动装置监测到轿厢的在门区的位移，则该装置的制动器必须有效制停电梯，起到保护作用，同时制动器动作后，必须由称职人员（维保人员）到现场进行复位。通过第四点，我们可以看出，轿厢意外移动保护装置的制动部件的作用范围，以确保能制停电梯。

从第五点我们可知，轿厢意外移动在电梯安全运行期间必须保证能正常运作，但在电梯不正常运行时，国标并没有明确要求，因此我们需考虑电梯因故障困人时，电梯作业人员在救援时，所进行的盘车或检修运行的操作时，因需查看轿厢位置时而打开轿厢层门的操作，是否会导致轿厢意外移动装置的误动作，故此我们在设计时需考虑在电梯检修运行期间，需屏蔽了该装置的运作，以方便电梯的救援或日常维保的工作。同时我们还需考虑电梯的供电系统出现问题时，轿厢意外移动保护装置能有效制停电梯。

第六点则述明，电梯轿厢意外移动保护装置属于安全部件，必须通过型式试验报告，方能符合国标要求。

二、轿厢意外移动保护装置设计思路：

根据上文的分析，我们可知首先轿厢意外移动装置需在电梯到达门区后在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下，需监测电梯轿厢是否存在意外移动，之后通过监测层门门锁和轿门门锁通断信号，判别厅轿门是否打开，至此轿厢意外装置即需要开始监测轿厢是否存在意外移动，同时还需考虑电梯检修时，需保证轿厢意外移动装置不会误动作，方便保养人员进行维修保养作业，因此需监测的如下：1）门区信号；2）厅门锁信号；3）轿门锁信号；4）轿厢意外移动信号；5）电梯检修运行信号。简略电路图设计如下：

根据因国标要求“轿厢意外移动保护装置若当能量不足时应使电梯停止并保持在停止状态”，所以我们需要考虑市电停电或其他原因造成电梯供电不正常时，能确保该装置的动作，因此应对的方法有两种：1）制动器得电动作，需另外配备UPS电源；2）制动器失电动作。得电动作的制动器，能使UCMP的触发信号更加准确反馈给制动器，减少制动器误动作的几率，同时得电动作模式使制动器电气元件避免长期处于通电工作状态，使元气件寿命更长，但需加装UPS应急电源以应对市电停电时，触发制动器，因此需留意应急电源是否有效。失电动作模式的优点是不需加装独立应急电源，市电断电后，轿厢意外移动保护装置失电，制动器保持线圈失电，导致制动器动作制停电梯，并不需要另外加装独立电源，能确保制动器在失电停电时，正确的动作，提高电梯安全性。

现在我们假设制动器为失电触发的工作模式，门区信号、厅门锁信号、轿门锁信号、轿厢意外移动信息均为常闭点，检修开关为常开点，现我们对电路图进行分析。首先当电梯到达层站后，厅轿门打开，至此门区信号、厅门锁信号、轿门锁信号均断开，轿厢意外移动装置开始监测电梯是否存在意外移动，若电梯发意外移动，断开轿厢意外移动信号，则所以至制动器的电路均不通，制动器线圈失电动作制停电梯。

关于制动器的选型方面，虽然依据第四点我们可知，轿厢意外移动装置的制动器只要满足制停位置的要求即可，但因电梯导轨、曳引轮与曳引轮轴使用寿命长，更换、维修难度大，而非正常的电梯制停将存在被制停的零部件产生摩损，因此从实际应用的考虑出发，作用于钢丝绳系统的制停部件最为实用。因电梯钢丝绳更换周期相对其他部件较短，因此电梯轿厢意外移动保护装置使用夹绳器性价比最高。

三、结束语：

随着电梯成为人们日常的交通工具，电梯的安全性能越来越受到人们的重视，而国家对电梯安全性能的标准也相应提高。电梯行业为响应国家的要求，满足人们的期望，不断投入大量的研发力量提高电梯安全性能，力求使电梯成为一种最安全的交通工具。期望未来“吃人电梯”不再出现在我们的视野中。

参考文献

[1]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].北京：中国标准出版社，2003.