略论电梯门锁安全电路设计

摘要：电梯安全电路的目的是确定其在装卸、运输和使用过程中抗振动、抗冲击、抗碰撞及耐温度变化的能力，电梯层门是电梯中一种防坠落和剪切的保护装置，门锁安全电路对保障电梯运行的安全性非常重要。常见的电梯门锁安全电路中，门锁继电器在多种情况下都可能产生误动作，存在事故隐患。该门锁安全电路采用冗余设计，用 PLC控制方式控制门锁电路，通过软件判断门锁安全电路是否正常，当出现非正常情况时，让电梯中止正常运行，转入检修运行状态，从而消除事故隐患，提高电梯运行的安全性，防止因门锁回路故障、操作人员疏忽大意而引起的事故。

关键词：电梯；门锁安全；电路设计

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：

随着中国城市化的发展，在用电梯的数量急剧增加，尤其是在近期发生了多件电梯事故之后，电梯的安全成为人们关注的焦点。电梯事故时有耳闻，其中相当数量与电梯的门系统有关，尤其是电梯门锁电气开关故障所引发的事故。电梯层门作为一种防坠落和剪切的保护装置，在电梯的安全运行中有着十分重大的作用。

一、安全电路的概念

电气安全系统指由安全回路和监测装置构成的，电气控制系统中与安全相关的部分。安全回路指由电气安全装置组成的部分电气安全系统。电气安全装置（指由安全开关和（或）安全电路组成的部分安全回路。当监测装置监测到危险状况时，触发电气安全装置动作，电气安全装置使安全回路断开，从而切断主机和制动器供电回路，使电梯停止运行或无法启动运行。这里可看出，电气安全装置的动作要非常可靠，不能出现无法动作情况，否则在危险状态出现时不能使电梯停止运行，就有可能对人员和设备造成重大伤害。所以电梯中的电气安全装置要求是安全开关和安全电路。安全开关指动作时其触点可强制地机械断开，甚至两触点熔接在一起也能强制地机械断开。电梯中的非安全开关类电气安全装置，即为安全电路。安全电路包含两种：一种是含电子元件的安全电路，一种是可编程电子安全相关系统。两者主要的区别是有无程序运行。。

二、常见的几种门锁安全电路分析

当前，在用的许多电梯门锁安全电路与图 1 类似。

该电路是将轿门锁、厅门锁回路串联作为一个检测信号，送到控制回路，作为运行的必要条件之一。从电路本身来看，该电路是符合国家强制标准GB 7588－2003《电梯制造与安装规范》中的“7.7.2对剪切的保护”的要求、7.7.2.1 规定“除了 7.7.2.2情况外，如果一个层门或多扇层门中的任何一扇门开着，在正常操作情况下，应不能启动电梯或保持

电梯继续运行，然而，可以进行轿厢运动的预备操作。”但仔细分析该电路可以发现，当门锁继电器JMS 出现问题时，门锁对剪切的保护将失去，以致产生电梯开门运行的情况，不满足第 7.7.2.1 条款，从而造成恶性事故。2006 年浙江某地发生的一起电梯伤人事故，据特检中心人员的调查分析，产生事故的原因就是门锁继电器误动作。在实际的使用中，产生门锁继电器误动作的可能情况有许多，如继电器机械卡阻故障、继电器触头粘连、甚至由于天气过于潮湿，在断开继电器线路时，线圈仍然带有一定电压而没有释放等。这样的电路不满足国家标准GB 7588－2003《电梯制造与安装安全规范》中“在14.1.1.1 中所列出的任何单一电梯电气设备故障，如在 14.1.1.2 和（或）附录 H 所述条件下，其本身不应成为导致电梯危险故障的原因。14.1.1.1 可能出现的故障（a）无电压……（f）接触器或继电器的可动衔铁不吸合或吸合不完全；（g）接触器或继电器的可动衔铁不释放；……”的要求，是不符合电梯安全运行要求的。

很显然，对于电梯门锁安全的电路设计应采用冗余设计。如图 2 所示，门锁串联信号不仅作为门锁继电器的控制信号，同时也作为电梯安全系统的一个部分，对安全继电器 JY 产生影响。另外也可以采用图 3 所示的用两个门锁继电器并联的方法。这样，就有两个继电器的动作受门锁串联信号的控制，以确保电梯不产生开门运行的事故。应该说，这样的电路是完全能够满足电梯正常运行的安全要求，但实际工作运行过程中依然有相当数量的事故。这是因为，电梯维修人员在对电梯门系统进行故障查询、维修时，经常需要短接门锁开关，在完成工作时，由于疏忽没有拆下短接线或由于意外情况导致门锁短路，从而留下事故隐患。许多电梯工作者将这种情况所造成的事故，完全归为电梯维修人员违反操作规程所致，而没有从电梯安全电路设计的角度去考虑。但是，电梯维修人员工作时，经常处于高度的紧张状态，工作结束时的放松所产生的疏忽、大意和非故意的小心是不容易完全避免的。因此，从电梯安全系统设计的角度出发，应该考虑在电梯安全电路上设计出具有防止或减少这种情况发生的电路。采用冗余设计仅仅能防止或减少由于硬件造成的事故，但无法防止人为因素造成的事故。为此，需要改变思路，从电梯维修短接门线路而造成事故的本质出发设计电路。

三、新的门锁电路设计思路

电梯短接门线路造成事故的根本原因是，电梯开门高速走梯，从而造成轿厢剪切事故。实际上，电梯维修人员在维修时短接线路进行检修运行所成的剪切事故极少，原因是电梯以检修状态运行，速度低，同时需要维修人员连续按压运行开关，此按钮有防止误操作的保护，以符合 GB 7588－2003相关要求。因此，可以考虑，当电梯门锁安全电路一旦短接，电梯就由正常运行状态转入检修运行状态，而只有去除短接线，电梯才能够进入正常运行状态。这样既满足电梯检修人员的检修需要，同时也可以防止由于电梯维修人员的疏忽大意、忘记去除短接线所造成的电梯剪切事故。因为此时，电梯处于检修运行状态，没有专门的电梯维修人员去操作电梯，电梯是不会运行的。另外，为了防止电梯维修人员在某些情况下修改电路的接线（有时，电梯门由于其它原因经常出现故障，电梯维修人员嫌麻烦，采取直接短接线路甚至修改线路，让电梯带病运行，严重违反电梯维修操作规程），将更多的控制权交予软件，增加修改线路的难度和成本。图4 就是依据这样的思路进行的电路设计。利用 JMS1、JMS2 的常开触点进行门锁的关闭条件的判别；利用JMS1、JMS2 的常闭触点进行门正常运行的检测。将这些触点状态输入 PLC 或微机控制板，通过软件判断门锁安全电路是正常还是断线故障、处于短接门锁还是门机械故障或门锁继电器故障等。当门锁电路是处于短接状态时，让电梯中止正常运行状态，转入检修运行状态。

四、PLC 控制梯形图设计

图 5 为对应的 PLC 控制电梯门锁安全电路部分的参考梯形图，Y1 是轿门电机开门信号输出，Y2是轿门电机关门信号输出。PLC 程序控制采用记录开、关门一次反馈信号是否正确的方法进行判断，如果输入信号有通有断，可认为没有发生短接、粘连，系统正常工作，否则系统转入检修工作状态。图 5 中 M3 的信号可作为门锁安全的正常信号，M4是轿门或厅门线路断路、短路或输入信号线路断路、短路或轿门与厅门安全线路中有一个短路、继电器粘连等故障的信号，M5 综合了 M4 的故障与将轿门和厅门安全线路均短接、粘连或断线故障，可作为控制系统由正常运行状态转为检修运行状态的触发信号之一。

结语

电梯门锁安全系统，在电梯的安全运行中起着极其重要的作用。作为电梯设计、生产及安装改造的人员和企业，应该本着以人为本、人文关怀的基本思想，将人的生命放在第一位。在电梯的设计或改造时，应充分考虑人员的安全，适当增加安全装置和控制，使得在用电梯，即使是由于使用人员或安装、维护人员的粗心或疏忽，也不会造成重大的伤亡事故。如图 4所示的设计，维保人员如果短接安全系统，无论怎样接线，系统都会转入检修运行状态，电梯无法进入正常运行状态。这样一方面要求维保人员必须去除短接的线，另一方面也可以将可能发生的事故尽量减少，提高电梯出现故障时的安全性。

【参考文献】

[1]《电梯技术》魏孔平 朱蓉主编 化学工业出版社

[2]陈金林. 电梯安全事业发展向何处去[J]. 中国电梯，2007，（14）.

[3]汪剑，等. 完善电气线路设计防止恶性事故发生[J]. 中国电梯，2007，（21）.

[4]GB 7588－2003，电梯制造与安装安全规范[S].