李杰鋒 葉 亮

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院蘇州分院 蘇州 215031）

1 引言

2017年10月1日起，《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》（TSG T7001—2009）等檢規(guī)2號修改單開始實施。本次修改單根據(jù)近幾年來我國發(fā)生的典型電梯事故案例，對曳引驅(qū)動電梯的制動器、門回路檢測、轎廂意外移動等提出了新的安全要求。電梯門回路檢測裝置是本次修改單對電梯控制系統(tǒng)增加的功能之一，對曳引驅(qū)動電梯進(jìn)行監(jiān)督檢驗和定期檢驗需要查驗門回路檢測功能。

《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》（TSG T7001—2009含第1、2號修改單，以下簡稱新檢規(guī)）附錄A第2.8（7）項規(guī)定：“（電梯）應(yīng)當(dāng)具有門回路檢測功能，當(dāng)轎廂在開鎖區(qū)域內(nèi)、轎門開啟并且層門門鎖釋放時，監(jiān)測檢查轎門關(guān)閉位置的電氣安全裝置、檢查層門門鎖鎖緊位置的電氣安全裝置和轎門監(jiān)控信號的正確動作；如果監(jiān)測到上述裝置的故障，能夠防止電梯的正常運行。[1]”本條款要求來源于《電梯型式試驗規(guī)則》（TSG T7007—2016，以下簡稱型規(guī)）第H6.5.8.4條，主要目的是防止不規(guī)范的短接門鎖回路導(dǎo)致使用人員剪切事故的發(fā)生。

在電梯門回路發(fā)生故障的時候，維護(hù)保養(yǎng)人員為了檢查故障門鎖，通常需要短接電梯的轎門回路或?qū)娱T回路，利用檢修裝置或者緊急電動運行裝置移動轎廂。在完成故障門鎖的修復(fù)后，如果維護(hù)保養(yǎng)人員不能安全地移除門回路的短接線，電梯將在開門狀態(tài)下啟動或運行，進(jìn)而導(dǎo)致剪切事故的發(fā)生。《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588—2003）實施十幾年來，發(fā)生過多起不規(guī)范的短接門鎖回路而導(dǎo)致的剪切事故，對應(yīng)的歐洲標(biāo)準(zhǔn)《電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯》（EN81-20）在修訂時增加了旁路裝置和門回路檢測的要求。國家質(zhì)檢總局在制定型規(guī)和修訂新檢規(guī)的過程中采納了其安全要求，規(guī)定電梯控制系統(tǒng)中增加旁路裝置和門回路檢測功能。增加旁路裝置是規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)人員短接轎門回路和層門回路的行為，同時還規(guī)定在短接的過程中提供聲光報警進(jìn)行提醒來進(jìn)一步提高安全性；門回路檢測功能則在電梯停靠層站的過程中對層門回路、轎門回路、轎門監(jiān)控信號的正確動作進(jìn)行檢測，從根本上防止門鎖短接時電梯運行。

2 門回路檢測功能和要求

按照新檢規(guī)附錄A第2.8（7）的要求，在轎廂位于開鎖區(qū)域內(nèi)、轎門開啟并且層門門鎖釋放時，需要檢測以下裝置的正確動作，一旦監(jiān)測到這些裝置的故障，應(yīng)防止電梯的正常運行：

——轎門關(guān)閉位置的電氣安全裝置；

——層門門鎖鎖緊位置的電氣安全裝置；

——轎門監(jiān)控信號[1]。

本條款內(nèi)容在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN81-20，以及我國型規(guī)和新檢規(guī)的表述中存在一定的表述缺陷。以下針對門回路檢測功能的設(shè)置目的以及相應(yīng)風(fēng)險，試分析門回路檢測的設(shè)置要求：

2.1 門回路檢測的時機

由于門回路短接可能直接導(dǎo)致人員傷亡，且門回路被短接是隨時可發(fā)生的，在每次開門后再次運行前均應(yīng)對門回路進(jìn)行檢測。本條款中的要求“轎廂位于開鎖區(qū)域內(nèi)、轎門開啟并且層門門鎖釋放時[1]”，是為了區(qū)分轎廂正常?？繉诱竞头钦Ｍ？繉诱荆ɡ缦婪祷剡^程中就近停靠層站，不開門直接返回基站）。只有正常停靠層站時才需要進(jìn)行門回路檢測，并非限制其檢測時機為層門門鎖釋放、轎門開啟的過程中。

如果將電梯?？繉诱局岭x開層站的過程分為靠站、開門、候梯、關(guān)門、離站共五個時間段，在完成靠站至開始離站中間的任何一個時間點進(jìn)行門回路檢測具有同樣的安全水平。在方案設(shè)計的過程中，將門回路檢測的時機選擇在完成開門到開始關(guān)門這個時間段是更加簡便的方法，并不意味著門回路的檢測時機不能設(shè)置在開門和關(guān)門的過程中。

2.2 層門和轎門檢測

門回路檢測的目的是防止在層門或轎門打開時電梯運行，最完整的方案是對所有的層門鎖緊觸點、轎門鎖緊觸點（如果有）、層門關(guān)閉觸點、轎門關(guān)閉觸點進(jìn)行檢測。目前已有部分電梯的門觸點采用PESSRAL系統(tǒng)，其門回路檢測可以覆蓋所有的觸點。

采用傳統(tǒng)門回路的電梯，每個層門的鎖緊和關(guān)閉觸點串聯(lián)，然后串接其他層門的觸點形成完整的層門子回路；轎門鎖緊觸點和關(guān)閉觸點串聯(lián)組成轎門子回路。門回路檢測裝置通常分別對層門子回路和轎門子回路的故障情況進(jìn)行檢測，但不對層門回路和轎門回路的單個觸點的故障情況進(jìn)行檢測。根據(jù)門回路的故障形式，試分析該檢測裝置的可行性：1）在控制柜內(nèi)短接全部門回路：上述檢測裝置對門回路進(jìn)行了檢測，可以發(fā)現(xiàn)該故障，防止電梯開門運行。2）在控制柜內(nèi)短接整個層門回路或轎門回路：上述檢測裝置對層門回路和轎門回路分別進(jìn)行檢測，可以發(fā)現(xiàn)該故障，防止電梯開門運行。3）在井道內(nèi)短接某扇層門的所有觸點，或者在轎頂短接每扇轎門的所有觸點：對于單轎門電梯，上述檢測裝置可以發(fā)現(xiàn)該故障，防止電梯開門運行。對于具有前后轎門的電梯，由于檢測時前后轎門、層門均打開。某一個轎門或?qū)娱T被短接，該檢測裝置不能發(fā)現(xiàn)該故障，電梯可能開門運行。4）在井道內(nèi)對單個觸點進(jìn)行短接：該檢測裝置不能發(fā)現(xiàn)該故障，但由于層門和轎門間接或直接機械連接，電梯不能開門運行。只有當(dāng)間接機械連接裝置失效時才可能開門運行，門回路檢測裝置可以不考慮這兩種故障同時發(fā)生的可能。

對于門回路檢測裝置關(guān)于層門和轎門的檢測，可以得出以下要求：

——門回路檢測裝置應(yīng)分別對層門子回路和轎門子回路進(jìn)行檢測；

——對于具有前后轎門的電梯，門回路應(yīng)分成前轎門子回路、后轎門子回路、前層門子回路和后層門子回路，門回路檢測裝置應(yīng)分別對上述子回路進(jìn)行檢測；

——對門回路中單一觸點的短接，門回路檢測裝置可以不進(jìn)行檢測。

2.3 轎門監(jiān)控信號檢測

轎門監(jiān)控信號是獨立于門鎖回路，單獨檢測轎門是否關(guān)閉的電氣裝置（不一定是電氣安全裝置），通常采用開門到位開關(guān)或者門機編碼器輸出的開門到位信號監(jiān)控是否閉合。轎門監(jiān)控信號通常具有單獨的信號采集系統(tǒng)，并通過其他線路直接輸入電梯控制系統(tǒng)，對轎門監(jiān)控信號進(jìn)行檢測只需要在控制系統(tǒng)中增加相應(yīng)的檢測程序即可實現(xiàn)。例如采用機械式或光電式行程開關(guān)驗證轎門關(guān)閉的，可以在轎門打開時將通訊信號與轎門關(guān)閉時的輸出值進(jìn)行比較，分析其是否故障。

2.4 檢測到故障后的操作

門回路檢測功能是電梯運行控制要求的一部分，與超載裝置類似。檢測到故障后只需要防止電梯的正常啟動，不需要切斷任何電氣安全裝置，此時檢修運行、緊急電動運行、消防返回等仍然可以有效。

3 常見門回路檢測裝置

從門回路檢測的原理上來看，常見門回路檢測的裝置主要有：采用再平層輔助觸點或提前開門回路輔助觸點進(jìn)行門回路檢測、增加單獨觸點進(jìn)行門回路檢測，以及采用PESSRAL系統(tǒng)進(jìn)行門回路檢測這幾種類型。

由于轎門監(jiān)控信號檢測相對而言比較簡單，并且獨立于層門回路檢測和轎門回路檢測，本節(jié)介紹有關(guān)門回路檢測的內(nèi)容時，就不再贅述轎門監(jiān)控信號檢測的內(nèi)容。

3.1 單轎門電梯門回路檢測

圖1為某電梯公司門回路檢測電路圖，圖中GS為轎門鎖緊和關(guān)閉觸點，1DS至nDS分別為層門鎖緊和關(guān)閉觸點，MCTC為再平層電路輔助觸點。X24輸入信號用于對安全回路進(jìn)行檢測，X25輸入信號用于對層門鎖緊觸點和轎門閉合觸點進(jìn)行檢測。在進(jìn)行門回路檢測時，MCTC閉合給層門回路右端供電。

圖1 某電梯公司門回路檢測原理圖

電梯?？吭趯诱尽娱T和轎門完全打開時，電梯控制系統(tǒng)輸出指令使再平層電路（MCTC）觸點閉合，通過X25的輸入信號判斷層門和轎門回路是否存在故障。當(dāng)X25的輸入信號為1時表示層門回路或轎門回路的未斷開，控制系統(tǒng)輸出信號使電梯停止運行，該檢測回路不能區(qū)分是層門回路故障或轎門回路故障。

3.2 多轎門電梯門回路檢測

圖2為某電梯公司設(shè)計的多轎門電梯門回路檢測電路，其中GS為前轎門鎖緊和關(guān)閉觸點，RGS為后轎門鎖緊和關(guān)閉觸點，1DS至nDS分別為前層門鎖緊和關(guān)閉觸點，1RDS至nRDS分別為后層門鎖緊和關(guān)閉觸點。

圖2 某電梯公司多轎門電梯門回路檢測原理圖

當(dāng)轎廂?？吭趯诱?、層門和轎門完全打開時，兩個MCTC常開觸點閉合，X25分別檢測前后轎門回路，X27分別檢測前后層門回路?？刂葡到y(tǒng)通過X25和X27的輸入信號判斷是否發(fā)生門回路故障。當(dāng)X25的輸入信號為1時表示轎門回路故障，X27的輸入信號為1時表示層門回路故障，控制系統(tǒng)輸出信號使電梯停止運行。該檢測回路不能區(qū)分是前轎門故障或后轎門故障，以及前層門故障或后層門故障。

3.3 不采用安全電路的門回路檢測

上述方案中MCTC輔助觸點是含有電子元件的安全電路的一部分，已經(jīng)通過型式試驗，失效后不會導(dǎo)致危險狀態(tài)（例如短接門回路）。對于不具有再平層電路或提前開門電路的電梯，進(jìn)行門回路檢測時需要增加相應(yīng)的觸點形成完整的檢測回路，按照《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588—2003）第14.1.2.1.3款的要求，門回路中增加的觸點故障后也應(yīng)防止電梯啟動[2]。

圖3 某公司電梯門回路檢測原理圖

圖3為某電梯公司為不具有提前開門和再平層功能的電梯設(shè)計的門回路檢測電路，圖中MS是用于形成檢測回路的常開和常閉觸點。門回路檢測時，MS常開觸點閉合分別形成轎門檢測回路和層門檢測回路，門回路前后兩端的MS常閉觸點斷開，斷開安全回路防止電梯運行。X25至X28輸入點分別對前轎門、后轎門、前層門和后層門的故障情況進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障控制系統(tǒng)輸出信號使電梯停止運行。

當(dāng)門回路檢測完成之后，MS常開觸點斷開，MS常閉觸點閉合，電梯層轎門閉合后門回路接通，電梯允許運行；在完成門回路檢測之后，如果MS常開觸點未能有效斷開，MS常閉觸點將持續(xù)切斷安全回路，防止電梯運行。

該電路中MS為接觸器、接觸式繼電器或安全繼電器的觸點，MS常閉觸點串入門回路前后兩端，防止MS故障后電梯啟動，滿足《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588—2003）第14.1.2.1.3款的要求。

3.4 采用PESSRAL進(jìn)行門回路檢測

圖4為某電梯公司的門回路PESSRAL原理圖。該電梯所有的層門鎖緊觸點、層門關(guān)閉觸點、轎門鎖緊觸點和轎門關(guān)閉觸點均采用PESSRAL系統(tǒng)實現(xiàn)，每個觸點的狀態(tài)分別由獨立的總線CPU（I/O CPU1和I/O CPU2）進(jìn)行采集，分別輸入兩個安全邏輯CPU（Satety Logic CPU-1和Satety Logic CPU-2）。兩個安全邏輯CPU之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對，只有當(dāng)兩個CPU的輸入結(jié)果一致且均表示安全時才向兩個安全接觸器（Satety Relay1和Satety Relay1）輸出相應(yīng)的信號，安全接觸器均接通時才具有相應(yīng)的安全輸出（Safety Output）。

圖4 某公司電梯門回路PESSRAL原理圖

該電梯不具有單獨的門回路檢測電路或裝置，控制系統(tǒng)中設(shè)置一個單獨的檢測指令，在層門和轎門完全打開后對各個輸入信號進(jìn)行檢測，并與正常值進(jìn)行判定即可完成門回路檢測，其原理與轎門監(jiān)控信號檢測相同。該方式可以對所有的門回路觸點進(jìn)行檢測，任一觸點故障后均能防止電梯的運行，滿足門回路監(jiān)控的所有安全要求。

4 門回路檢測裝置的檢驗

在電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗時，均需要對門回路檢測功能進(jìn)行檢驗。新檢規(guī)中要求的檢驗方法為“通過模擬操作檢查門回路檢測功能[1]”。由于各個電梯廠家層門回路和轎門回路的接線方式不同，門回路檢測功能也具有一定的差異，進(jìn)行檢驗時可以按照以下步驟進(jìn)行：

4.1 圖紙和資料審核

對于非PESSRAL系統(tǒng)：審核電梯的門回路檢測原理圖，判定是否將整個門回路拆分成（前/后）層門回路、（前/后）轎門回路等子回路，并在每個子回路串聯(lián)處設(shè)置檢測點。

對于PESSRAL系統(tǒng)：審核型式試驗證書，并核對現(xiàn)場PESSRAL裝置及主要部件（傳感器等）是否與型式試驗證書一致。

4.2 模擬故障和驗證功能

對于非PESSRAL系統(tǒng)：根據(jù)門回路接線圖，在控制柜或轎頂找到（前/后）層門回路、（前/后）轎門回路等子回路的檢測點（部分轎門回路的檢測點設(shè)置在轎頂）。將轎廂?？吭谀硞€層站，斷開電梯電源后短接某個子回路，分別模擬（前/后）層門回路、（前/后）轎門回路等子回路故障。接通電梯電源，通過轎內(nèi)或者層站按鈕給出2個選層信號，電梯最遲應(yīng)在設(shè)置故障的層門或轎門完成一次開關(guān)門后停止運行。

對于PESSRAL系統(tǒng)：在井道內(nèi)分別短接（前/后）層門回路、（前/后）轎門回路的一個觸點，接通電梯電源，通過轎內(nèi)或者層站按鈕給出2個選層信號，電梯最遲應(yīng)在設(shè)置故障的層門或轎門完成一次開關(guān)門后停止運行。

由于門回路檢測的時機可以是開門至關(guān)門這一過程的任一時間點，設(shè)置故障時可能已經(jīng)完成第一次門回路檢測。經(jīng)歷一次完整的開關(guān)門后，門回路檢測應(yīng)檢測出預(yù)設(shè)的故障，并停止電梯的運行。

對門回路中各個子回路檢測功能進(jìn)行驗證之后，還需要根據(jù)轎門監(jiān)控信號的類型設(shè)置一個故障，再次運行電梯確認(rèn)轎門監(jiān)控信號檢測是否符合要求。

4.3 注意事項

門回路檢測是電梯型式試驗、監(jiān)督檢驗和定期檢驗的項目之一，進(jìn)行門回路檢測裝置的型式試驗時，需要重點審核門回路中增設(shè)觸點的安全性，增設(shè)的觸點應(yīng)為接觸器、接觸式繼電器或安全繼電器的觸點，且應(yīng)具有保護(hù)措施。如果增設(shè)的觸點失效后不能使電梯停止運行，可能在非檢測時段短接電梯門回路，存在重大的安全風(fēng)險。

監(jiān)督檢驗和定期檢驗過程中，需要分別對（前/后）層門回路、（前/后）轎門回路、轎門監(jiān)控信號分別進(jìn)行檢驗。模擬門回路故障時，嚴(yán)禁帶電操作。設(shè)置故障時注意仔細(xì)核對接線端子，防止擊穿無關(guān)電路。

參考文獻(xiàn)

[1]TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯[S]．

[2]GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S]．