针对电梯电气控制进行分析

摘要：针对电梯的电气控制结构的一些问题，分析了安全控制电路结构的基本要求，指出了安全电器选型问题和安全原则，探讨了安全电路应该注意的安全要求，提出了电器安全寿命的问题，阐述了安全规范的发展需求。

关键词：电梯电气控制；安全电器；安全电路；安全寿命

电梯控制系统是协调电梯各系统配合工作的指挥中枢，其性能的差异将对电梯运行的可靠性、安全性产生直接的影响。在微电子技术高速发展的今天，电梯控制系统的功能、电气结构日益多样化，呈现百花争艳的景象。在此局面中，也出现了一些影响电梯电气控制技术健康发展的问题，在此仅就其中一些比较突出的问题作一阐述，以期引起业内同行的重视。

1 电梯电气控制

电梯控制技术的发展，始终与安全技术的发展紧密相连。当今电梯安全电气控制的重点是电气安全回路控制。其具体体现为由关键安全控制点设置的安全触点和安全电路组成的电气安全回路，对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的控制。这种电路结构能够有效防止电磁干扰、软件程序错误对电梯关键安全控制环节的威胁，保证电梯关键安全控制电气环节的可靠性。

在目前电梯控制电气结构设计中，电气安全回路对驱动装置主控电器的控制连接，还存在着某些通过程序软件间接连接的设计。特别是电气安全回路中的门锁触点，往往由于各种原因处于直接控制驱动装置主控电器的电气回路之外。有些设计者过分强调微电脑的工作可靠性，忽视了电气安全回路控制点失误后果的严重性，将门锁触点通过程序控制器间接控制驱动装置主控电器，此类控制方式在发生意外干扰时，会造成严重的危险，已有多项事实表明了这种危险。

2 安全电器

电梯的关键安全控制部位均有电气安全装置实施控制。电气安全装置须由符合安全触点或安全电路标准的电气部件组成。目前国内盛行将集中串联电气安全装置的电气安全回路通过中继控制电器控制电梯驱动主机供电的设备 （主控接触器）。在电梯电气安全回路的中继控制电器设计中忽视安全规范要求的现象较为突出。安全规范强调要求电气安全装置应直接作用于控制电梯驱动主机供电的设备，其原则就是要避免非功率原因的中继控制；因此，非功率原因的电气安全回路中继控制是不符合安全规范的原则精神的。这一原则要求还为了保证电气安全回路的基本分断能力不低于安全触点和安全电路的分断能力，只有当电气安全回路的最大控制、分断能力不能满足控制电梯驱动主机供电的设备 （主接触器） 的控制要求时，才需要采用中继控制；而此时中继控制电器的基本分断能力一定会大于电气安全回路的最大分断能力。

电梯遵循安全规范的前提是首先具有良好的机械和电气常规设计。而有些设计忽视了电梯电气安全回路中继控制电器的控制对象的电气参数。在电气安全回路的中继控制电器元件的选型中，存在着利用普通继电器控制直流电路时选型不当的现象。常见的错误为采用交直流两用继电器作为电气安全回路的中继控制电器时，未考虑继电器的直流负载控制的电路技术参数。另一个值得注意的是控制电器元件的额定值一般均为控制电阻性负载时的额定值，在电梯电气安全回路的中继控制这类电感性负载电路中，相应的控制能力将大幅度下降，电器触点持续拉弧、烧熔、粘连的现象就难以避免。在电气安全回路的中继控制这样的电路中，将可能造成电气安全回路失效的重大危险。

随着交流变频技术在电梯上广泛应用，在电梯主拖动、门机拖动方面都采用了交流变频技术。但在控制电器设计选择方面也存在一些问题。最明显的是变频器与电动机之间的接触器的选型。由于电梯交流变频控制的安全需要，许多设计者将变频器与电动机之间加设了接触器。这类设计对接触器的选型都是按照交流工频条件确定。而忽视了变频器输出的电流为交流工频至低频直至直流的变流特性。因为工频交流接触器的分断能力难于有效分断直流电流，因此此类设计在变频器输出的电流为低频交流和直流时，接触器分断时触点间将产生严重拉弧，不能分断直至烧毁的后果。按照安全规范的要求，当变频器输出在停车期间未能关断电流时，检测监控装置将指令接触器分断电路。这就意味着此类设计在变频器低频输出时难以有效关断电路。这对变频拖动的电梯在减速和再平层状态的控制将产生严重的影响。

3 安全电路

按照安全规范的要求，安全电路分为常规元件组成和含有电子元件的两类。安全电路都要进行故障安全评价。对于故障分析时需要考虑哪些故障，就是 GB7588-2003 中 14.1.1.1和附录 H 中所列出的故障。把这些故障分别输入评价流程图中，只有能到达“可接受”的设计才是符合安全标准的。对含有电子元件的安全电路还需进行规定的型式试验合格。目前对安全电路进行故障安全评价这一环节未能得到有效地控制。使用计算机软件 （程序） 作为安全电路的组成部分，是电梯控制技术发展的趋势；而 GB7588 标准中提到的安全电路的三个组成部分却并不包含软件 （程序）。

4 安全寿命

电梯控制系统是一个动作相当频繁的系统。在电梯运行期间，主控电器、安全回路中继电器、门控制电器等关键控制元器件都要参与每一个工作循环。电梯每年的工作循环次数也从几万到上百万次不等。频繁的动作对电气控制元器件的工作寿命是一个严峻的考验。电气控制元器件达到工作寿命后继续使用将直接威胁电梯运行安全，及时更换是保证电梯安全运行的重要环节。鉴于目前国内电器元件电气寿命普遍在几十万到上百万次的实际，电梯生产厂商至少应对电梯有关电气安全的关键控制元器件的使用寿命，在随机文件使用说明书中有明确的说明。以使电梯维护保养人员能够明确了解所保养电梯的关键控制元器件的使用寿命，及时更换面临失效危险的关键控制元器件。

综上所述，电梯的电气控制结构处于高速发展过程，电梯控制功能的集成化、多样化、小型化是大势所趋；在国内电梯技术和市场同步高速发展的潮流中，安全性始终是的焦点。在当今电梯电气控制系统设计技术方面，如何使不同的电气设计人员在电梯安全设计思想和实践上与国家标准的原则要求保持统一确实是难题。结合中国电梯业发展的实际，在制造与安装安全规范的具体要求中，及时修改过时的技术教条，添加对新技术发展引发的新的安全性要求，是促进国内电梯技术和市场健康发展的重要措施。这是一项需要电梯业内各个方面有效协调配合的事业。对此，安全技术主管部门、行业协会、生产商、安全检测、使用管理部门等各方都负有义不容辞的职责，加强及时地交流、协调、沟通，方能适应社会发展的要求。愿各位同行共同努力，使电梯控制技术快速、安全、健康地发展。

参考文献

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