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摘 要：随着电梯已成为当今很多建筑物特别是高层建筑物必不可少的垂直运输的设备,但电梯故障率较多,电梯事故也频频发生。结合多年电梯运行管理经验,介绍电气故障的查找方法,分析了故障产生的主要原因,并对主要故障现象提出了相应的预防措施。
关键词：电梯电气;故障排查;原因分析;预防措施
电梯的故障可以分为机械系统故障和电气系统故障。其中电气系统故障是指由于电气控制系统中的元器件发生异常,导致电梯不能正常工作或严重影响乘坐舒适感,甚至造成人身伤害或设备事故的现象。根据最新行业数据的表明,在电梯故障统计中,机械系统故障所占的比率约为10 %～15 % ,而电气系统故障所占的比率达到85 %～90 % ,电气系统发生的故障成为电梯故障的最主要故障,因而有必要对电气故障问题进行分析。
一、 电梯电气系统故障查找基本思路:
(一) 电气控制系统有时故障比较复杂,加上现在电梯都是微机控制,软硬件交叉在一起,遇到故障首先思想不要紧张,排故时坚持:先易后难、先外后内、综合考虑、有所联想。
(二) 电梯运行中比较多的故障是开关接点接触不良引起的故障,所以判断故障时应根据故障及柜内指示灯显示的情况,先对外部线路、电源部分,进行检查,即门触点、安全回路、交直流电源等,只要熟悉电路,顺藤摸瓜很快即可解决。测试接触不良的方法:1. 在控制柜电源进线板上,通常接有电压表,观察运行中的电压,若某项电压偏低且波动较大,该项可能就有虚接部位。2. 用点温计测试每个连接处的温度,找出发热部位,打磨接触面,拧紧螺丝钉。3. 用低压大电流测试虚接部位,将总电源断开,再将进入控制柜的电源断开,装一套电流发生器,用10mm2 铜芯电线临时搭接在接触面的两端,调压器慢慢升压,短路电流达到50A 时,记录输入电压值。按上述方法对每一个连接处都测一次,记录每个接点电压值,那一处电压高,就是接触不良。4. 随行软电缆内部折断虚接测试法。当怀疑某根电线中间有时通时断现象,按图接线,短路电流升至8A 时,调压器定位不动,连续折合15 次,每次接通时间2～3 分钟,如果发现电流表不启动,说明折断位置已被测试电源烧断,若电流值不变,证明此线没有折断。
(三) 有些故障不像继电器线路那么简单直观、PC 电梯的许多保护环节都是隐含在它的软硬件系统中,其故障和原因正如结果和条件是严格对应的,找故障时有秩序地对他们之间的关系进行联想和猜测,逐一排除疑点直至排除故障。
二、 电梯电气系统故障的查找方法
电梯控制电路发生故障,应首先了解故障发生时的现象情况,查询在故障发生前的异常现象,认真察看故障发生后的电路情况。然后可以采用下列方法查找电气控制电路的故障。
(一) 运用电梯运行工艺查找:分析电梯故障时,不论何种品牌何种驱动方式,什么样的控制系统,首先要熟悉电梯和掌握电梯的运行工艺过程,即电梯是经过选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门的循环过程,其中每一步称作一个工作环节,实现每一个工作环节,都有一个独立的控制电路。这是排除故障的基础。运用运行工艺查找的办法就是确认故障具体出现在哪个控制环节上,这样排除故障的方向就明确了。有针对性对排除故障很重要。
(二) 运用静态电阻测量的方法查找:这是个比较安全的方法。静态电阻法就是在断电情况下,用万用表电阻档测量电路的阻值是否正常,因为任何一个电子元件都是一个PN结构成的,它的正反向电阻值是不同的,任何一个电气元件也都是有一定阻值,连接着电气元件的线路或开关,电阻值不是等于零就是无穷大,因而测量他们的电阻值大小是否符合规定的要求,就可以判断一个电子电路好坏和有无故障。
(三) 运用电位测量的方法查找:通过上述方法无法确定故障部位时,可在通电情况下进行测量各个电子或电气元器件的两端电位,因为在正常工作情况下,电流闭环电路上各点电位是一定的,所谓各点电位就是指电路元件上各个点对地的电位是不同的,而且是有一定大小要求,电流是从高电位流向低电位,顺电流方向去测量电子电气元件上的电位大小应符合这个规律,所以用万用表去测量控制电路上有关点的电位是否符合规定值,就可判断故障所在点,然后再判断是为何引起电流值变化的,是电源不正确,还是电路有断路,还是元件损坏造成的,从而查找出故障所在。
(四) 运用短路法查找:由于控制环节电路都是开关或继电器,接触器触点组合而成,当猜测某个或某些触点可能有故障时,可以用导线把该触点短接,此时通电若故障消失,则证明判断正确,说明该电气元件已坏。但是要牢记,当发现故障点作完试验后应立即拆除短接线,不允许用短接线代替开关或开关触点。短路法主要用来查找电气逻辑关系电路的断点,当然有时测量电子电路故障也可用此法。
(五) 运用断路法查找:对于一些控制电路特殊故障,如电梯在没有内选或外呼指示时就停层等,说明电路中某些触点被短接了,查找这类故障的最好办法是断路法。用断路法查找,就是把怀疑产生故障的触点断开,如果故障消失了,说明判断正确。断路法查找主要用于“与”逻辑关系的故障。
(六) 运用替代的方法查找:运用前述的查找方法,发现故障出于某点或某块电路板,此时可把疑有问题的元件或电路板取下,用新的或确认无故障的元件或电路板代替进行测试,如果故障消失则认为判断正确,反之则需要继续查找。这是一种快速查找和排除故障方法。电梯维修人员对易损的元器件或重要的电子板往往都有备用件,一旦有故障马上换上一块就解决问题了。
(七) 运用经验查找:经验丰富的维修人员还可通过总结自己和学习别人的实践经验,迅速查找和排除故障。这些实践经验往往是电梯故障查找和排除的一定规律的总结,有的经验更是用血汗换来的重要教训。
三、 电梯电气系统故障的主要类型及其原因
(一) 自动开关门机构及门联锁电路的故障。因为关好所有厅、轿门是电梯运行的首要条件,门联锁系统一旦出现故障电梯就不能运行。这类故障多是由包括自动门锁在内的各种电气元件触点不良或调整不当造成的。
(二) 电气元件绝缘引起的故障。电子电气元件绝缘在长期运行后总会由老化、失效、受潮或者其他原因引起绝缘击穿,造成电气系统的断路或短路引起电梯故障。
(三) 继电器、接触器、开关等元件触点断路或短路引起的故障。由继电器、接触器构成的控制电路中,其故障多发生在继电器的触点上,如果触点通过大电流或被电弧烧蚀,触点被粘连就会造成短路. 如果触点被尘埃阻断或触点的簧片失去弹性就会造成断路,触点的断路或短路都会使电梯的控制环节电路失效,使电梯出现故障。
(四) 电磁干扰引起的故障。电梯电磁干扰主要有以下几种形式:1. 电源噪声。它主要是从电源和电源进线(包括地线) 侵入系统。特别是当系统与其它经常变动的大负载共用电源时会产生电源噪声干扰。当电源引线较长时,传输过程发生的压降,感應电势也会产生噪声干扰,影响系统的正常工作,电源噪声会造成微机丢失一部分或大部分信息,产生错误或误动作。2. 从输入线侵入的噪声。当输入线与自身系统或其他系统存在着公共地线时,就会侵入此噪声,有时既使采用隔离措施,仍然会受到与输入线相耦合的电磁感应的影响,如果输入信号很微小时,极易使系统产生差错和误动作。3. 静电噪声。它是由摩擦所引起的,摩擦产生的静电,是很微小的,但是电压可高达数万伏。因此要有高电位的人接触电脑板时,人体上的电荷向系统放电,急剧的放电电流造成噪声,影响系统工作,甚至会造成电子元器件的损坏。4. 电气电子元件损坏或位置调整不当引起的故障。
(五) 继电器电梯引起冲顶或蹾底故障。1. 因接触器有剩磁。当接触器铁心表面有油污或磨损得较光滑时,会引起接触器的延时释放。特别是当快车接触器有延时释放时,能引起严重的冲顶与蹾底事故。2. 因慢车接触器不吸合。当慢车回路有故障时,慢车接触器不吸合。而当快车释放时,制动器松开,电动机因无能耗制动,电梯就会冲过平层区。在端站时,就引起了冲顶或蹾底事故。3. 因慢车减速接触器不吸合。慢车减速接触器回路有故障不吸合时,由于制动力距不够,也能引起冲越平层区的现象。4. 因制动器滞阻。当制动器动作滞阻或有剩磁时,会引起制动器不能抱紧。此原因可能引起对重倒拉轿厢快速向上冲顶,造成电梯严重损坏的事故。5. 因不能短接上下强迫减速开关。当停站触发回路及停站回路有故障时,会引起电梯不能停层,此时如果上下强迫减速限位被短接或损坏未被察觉,电梯势必会冲顶或蹾底。
四、 电梯常见的电气故障现象及处理方法
(一) 保险丝故障:1. 缓冲器、地坑急停、断绳开关短路。处理办法是:应排去底坑积水,排除短路点、换上双同保险丝、厅门轿门安全回路。2. 井道有水,回路有短路点。处理办法是:应断去来水源,排除断路点,换上双同保险丝、指示灯回路。3. 厅外只是有水或有線破裂断路。处理办法是:应排干水,排除短路点,更换保险丝,控制回路。4. 控制线圈被烧,控制元件内部断路。处理办法是:应更换控制线圈和控
制元件,排除线路断路点、换上双同胞线丝。
(二) 接触和断路器故障:接触器或继电器不工作,由于接触器和继电器线圈烧坏,控制线路或插件有断开点,控制线路保险丝被烧坏等原因所致。处理办法是:应更换接触器或继电器,排除断开点,更换保险丝。
(三) 上、下限位及极限开关故障:此故障出现,电梯不能走车,一般是由于开关接触不好或断路等原因所致。处理办法是:应清洁接触点火更换、排除断电等。?
(四) 轿门、厅门连锁开关故障:此故障出现电梯只管门不走车,一般是由于联锁开关接触不好或开关损坏、线路断路等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,更换开关,排除线路断电等。
(五) 安全钳开关、安全窗开关、骄顶急停:此故障出现电梯不走车,一般是由于开关接触不良或损坏等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,更换开关。
(六) 缓冲器开关、地坑急停开关故障:此故障出现电梯不走车,一般是由于接触不良,缓冲器复位不到位,主钢丝绳过长,对重碰到缓冲器开关损坏所致。处理办法是:应气节接触点,缓冲器复位,缩短主钢丝绳,更换开关。
(七) 张紧论断绳开关故障:此故障出现电梯不走车,一般是由于开关接触不良,安全钳钢丝过长,开关损坏等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,缩短安全钳钢丝,更换开关。
关键词：电梯电气;故障排查;原因分析;预防措施
电梯的故障可以分为机械系统故障和电气系统故障。其中电气系统故障是指由于电气控制系统中的元器件发生异常,导致电梯不能正常工作或严重影响乘坐舒适感,甚至造成人身伤害或设备事故的现象。根据最新行业数据的表明,在电梯故障统计中,机械系统故障所占的比率约为10 %～15 % ,而电气系统故障所占的比率达到85 %～90 % ,电气系统发生的故障成为电梯故障的最主要故障,因而有必要对电气故障问题进行分析。
一、 电梯电气系统故障查找基本思路:
(一) 电气控制系统有时故障比较复杂,加上现在电梯都是微机控制,软硬件交叉在一起,遇到故障首先思想不要紧张,排故时坚持:先易后难、先外后内、综合考虑、有所联想。
(二) 电梯运行中比较多的故障是开关接点接触不良引起的故障,所以判断故障时应根据故障及柜内指示灯显示的情况,先对外部线路、电源部分,进行检查,即门触点、安全回路、交直流电源等,只要熟悉电路,顺藤摸瓜很快即可解决。测试接触不良的方法:1. 在控制柜电源进线板上,通常接有电压表,观察运行中的电压,若某项电压偏低且波动较大,该项可能就有虚接部位。2. 用点温计测试每个连接处的温度,找出发热部位,打磨接触面,拧紧螺丝钉。3. 用低压大电流测试虚接部位,将总电源断开,再将进入控制柜的电源断开,装一套电流发生器,用10mm2 铜芯电线临时搭接在接触面的两端,调压器慢慢升压,短路电流达到50A 时,记录输入电压值。按上述方法对每一个连接处都测一次,记录每个接点电压值,那一处电压高,就是接触不良。4. 随行软电缆内部折断虚接测试法。当怀疑某根电线中间有时通时断现象,按图接线,短路电流升至8A 时,调压器定位不动,连续折合15 次,每次接通时间2～3 分钟,如果发现电流表不启动,说明折断位置已被测试电源烧断,若电流值不变,证明此线没有折断。
(三) 有些故障不像继电器线路那么简单直观、PC 电梯的许多保护环节都是隐含在它的软硬件系统中,其故障和原因正如结果和条件是严格对应的,找故障时有秩序地对他们之间的关系进行联想和猜测,逐一排除疑点直至排除故障。
二、 电梯电气系统故障的查找方法
电梯控制电路发生故障,应首先了解故障发生时的现象情况,查询在故障发生前的异常现象,认真察看故障发生后的电路情况。然后可以采用下列方法查找电气控制电路的故障。
(一) 运用电梯运行工艺查找:分析电梯故障时,不论何种品牌何种驱动方式,什么样的控制系统,首先要熟悉电梯和掌握电梯的运行工艺过程,即电梯是经过选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门的循环过程,其中每一步称作一个工作环节,实现每一个工作环节,都有一个独立的控制电路。这是排除故障的基础。运用运行工艺查找的办法就是确认故障具体出现在哪个控制环节上,这样排除故障的方向就明确了。有针对性对排除故障很重要。
(二) 运用静态电阻测量的方法查找:这是个比较安全的方法。静态电阻法就是在断电情况下,用万用表电阻档测量电路的阻值是否正常,因为任何一个电子元件都是一个PN结构成的,它的正反向电阻值是不同的,任何一个电气元件也都是有一定阻值,连接着电气元件的线路或开关,电阻值不是等于零就是无穷大,因而测量他们的电阻值大小是否符合规定的要求,就可以判断一个电子电路好坏和有无故障。
(三) 运用电位测量的方法查找:通过上述方法无法确定故障部位时,可在通电情况下进行测量各个电子或电气元器件的两端电位,因为在正常工作情况下,电流闭环电路上各点电位是一定的,所谓各点电位就是指电路元件上各个点对地的电位是不同的,而且是有一定大小要求,电流是从高电位流向低电位,顺电流方向去测量电子电气元件上的电位大小应符合这个规律,所以用万用表去测量控制电路上有关点的电位是否符合规定值,就可判断故障所在点,然后再判断是为何引起电流值变化的,是电源不正确,还是电路有断路,还是元件损坏造成的,从而查找出故障所在。
(四) 运用短路法查找:由于控制环节电路都是开关或继电器,接触器触点组合而成,当猜测某个或某些触点可能有故障时,可以用导线把该触点短接,此时通电若故障消失,则证明判断正确,说明该电气元件已坏。但是要牢记,当发现故障点作完试验后应立即拆除短接线,不允许用短接线代替开关或开关触点。短路法主要用来查找电气逻辑关系电路的断点,当然有时测量电子电路故障也可用此法。
(五) 运用断路法查找:对于一些控制电路特殊故障,如电梯在没有内选或外呼指示时就停层等,说明电路中某些触点被短接了,查找这类故障的最好办法是断路法。用断路法查找,就是把怀疑产生故障的触点断开,如果故障消失了,说明判断正确。断路法查找主要用于“与”逻辑关系的故障。
(六) 运用替代的方法查找:运用前述的查找方法,发现故障出于某点或某块电路板,此时可把疑有问题的元件或电路板取下,用新的或确认无故障的元件或电路板代替进行测试,如果故障消失则认为判断正确,反之则需要继续查找。这是一种快速查找和排除故障方法。电梯维修人员对易损的元器件或重要的电子板往往都有备用件,一旦有故障马上换上一块就解决问题了。
(七) 运用经验查找:经验丰富的维修人员还可通过总结自己和学习别人的实践经验,迅速查找和排除故障。这些实践经验往往是电梯故障查找和排除的一定规律的总结,有的经验更是用血汗换来的重要教训。
三、 电梯电气系统故障的主要类型及其原因
(一) 自动开关门机构及门联锁电路的故障。因为关好所有厅、轿门是电梯运行的首要条件,门联锁系统一旦出现故障电梯就不能运行。这类故障多是由包括自动门锁在内的各种电气元件触点不良或调整不当造成的。
(二) 电气元件绝缘引起的故障。电子电气元件绝缘在长期运行后总会由老化、失效、受潮或者其他原因引起绝缘击穿,造成电气系统的断路或短路引起电梯故障。
(三) 继电器、接触器、开关等元件触点断路或短路引起的故障。由继电器、接触器构成的控制电路中,其故障多发生在继电器的触点上,如果触点通过大电流或被电弧烧蚀,触点被粘连就会造成短路. 如果触点被尘埃阻断或触点的簧片失去弹性就会造成断路,触点的断路或短路都会使电梯的控制环节电路失效,使电梯出现故障。
(四) 电磁干扰引起的故障。电梯电磁干扰主要有以下几种形式:1. 电源噪声。它主要是从电源和电源进线(包括地线) 侵入系统。特别是当系统与其它经常变动的大负载共用电源时会产生电源噪声干扰。当电源引线较长时,传输过程发生的压降,感應电势也会产生噪声干扰,影响系统的正常工作,电源噪声会造成微机丢失一部分或大部分信息,产生错误或误动作。2. 从输入线侵入的噪声。当输入线与自身系统或其他系统存在着公共地线时,就会侵入此噪声,有时既使采用隔离措施,仍然会受到与输入线相耦合的电磁感应的影响,如果输入信号很微小时,极易使系统产生差错和误动作。3. 静电噪声。它是由摩擦所引起的,摩擦产生的静电,是很微小的,但是电压可高达数万伏。因此要有高电位的人接触电脑板时,人体上的电荷向系统放电,急剧的放电电流造成噪声,影响系统工作,甚至会造成电子元器件的损坏。4. 电气电子元件损坏或位置调整不当引起的故障。
(五) 继电器电梯引起冲顶或蹾底故障。1. 因接触器有剩磁。当接触器铁心表面有油污或磨损得较光滑时,会引起接触器的延时释放。特别是当快车接触器有延时释放时,能引起严重的冲顶与蹾底事故。2. 因慢车接触器不吸合。当慢车回路有故障时,慢车接触器不吸合。而当快车释放时,制动器松开,电动机因无能耗制动,电梯就会冲过平层区。在端站时,就引起了冲顶或蹾底事故。3. 因慢车减速接触器不吸合。慢车减速接触器回路有故障不吸合时,由于制动力距不够,也能引起冲越平层区的现象。4. 因制动器滞阻。当制动器动作滞阻或有剩磁时,会引起制动器不能抱紧。此原因可能引起对重倒拉轿厢快速向上冲顶,造成电梯严重损坏的事故。5. 因不能短接上下强迫减速开关。当停站触发回路及停站回路有故障时,会引起电梯不能停层,此时如果上下强迫减速限位被短接或损坏未被察觉,电梯势必会冲顶或蹾底。
四、 电梯常见的电气故障现象及处理方法
(一) 保险丝故障:1. 缓冲器、地坑急停、断绳开关短路。处理办法是:应排去底坑积水,排除短路点、换上双同保险丝、厅门轿门安全回路。2. 井道有水,回路有短路点。处理办法是:应断去来水源,排除断路点,换上双同保险丝、指示灯回路。3. 厅外只是有水或有線破裂断路。处理办法是:应排干水,排除短路点,更换保险丝,控制回路。4. 控制线圈被烧,控制元件内部断路。处理办法是:应更换控制线圈和控
制元件,排除线路断路点、换上双同胞线丝。
(二) 接触和断路器故障:接触器或继电器不工作,由于接触器和继电器线圈烧坏,控制线路或插件有断开点,控制线路保险丝被烧坏等原因所致。处理办法是:应更换接触器或继电器,排除断开点,更换保险丝。
(三) 上、下限位及极限开关故障:此故障出现,电梯不能走车,一般是由于开关接触不好或断路等原因所致。处理办法是:应清洁接触点火更换、排除断电等。?
(四) 轿门、厅门连锁开关故障:此故障出现电梯只管门不走车,一般是由于联锁开关接触不好或开关损坏、线路断路等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,更换开关,排除线路断电等。
(五) 安全钳开关、安全窗开关、骄顶急停:此故障出现电梯不走车,一般是由于开关接触不良或损坏等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,更换开关。
(六) 缓冲器开关、地坑急停开关故障:此故障出现电梯不走车,一般是由于接触不良,缓冲器复位不到位,主钢丝绳过长,对重碰到缓冲器开关损坏所致。处理办法是:应气节接触点,缓冲器复位,缩短主钢丝绳,更换开关。
(七) 张紧论断绳开关故障:此故障出现电梯不走车,一般是由于开关接触不良,安全钳钢丝过长,开关损坏等原因所致。处理办法是:应清洁接触点,缩短安全钳钢丝,更换开关。