一起電梯沖頂事故的原因分析

1事故概況

2018年9月27日,在對(duì)某菜市場(chǎng)一臺(tái)無機(jī)房曳引驅(qū)動(dòng)乘客電梯進(jìn)行定期檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)進(jìn)行應(yīng)急救援試驗(yàn)時(shí),即在空載工況下,模擬停電和停梯故障,按照相應(yīng)應(yīng)急救援程序救援,電梯轎廂快速?zèng)_頂,導(dǎo)致鋼絲繩從曳引輪槽脫落。若該情況在正常救援時(shí)發(fā)生,極有可能造成人員無法得到正常救援和受到二次傷害。

電梯沖頂是指電梯失去控制,飛快上升而碰撞電梯井道頂部,是最嚴(yán)重的電梯事故之一。在緊急救援時(shí),電梯快速?zèng)_頂極易造成被困人員的二次傷害,且電梯沖頂極難復(fù)位,將給救援工作帶來巨大困難。

2電梯基本信息

該電梯為無機(jī)房曳引驅(qū)動(dòng)乘客電梯,型號(hào)為GPN30(1000/1.0）,額定載重量為1000kg,額定速度為1m/s,制造日期為2016年6月。

3事故原因分析

31檢規(guī)對(duì)應(yīng)急救援試驗(yàn)的要求

2017年10月1日,《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則一曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》(TsGT7001一2009）第2號(hào)修改單(征求意見稿）正式實(shí)施,新增了"8.7應(yīng)急救援試驗(yàn)(B）",內(nèi)容為:(1）在機(jī)房?jī)?nèi)或緊急操作和動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置上設(shè)有清晰的應(yīng)急救援程序:(2）建筑物內(nèi)的救援通道保持通暢,以便相關(guān)人員無阻礙抵達(dá)實(shí)施緊急操作的位置和層站等處:(3）在空載工況下,按照本條(1）所述的應(yīng)急救援程序?qū)嵤┎僮?能夠安全、及時(shí)地解救被困人員。

檢驗(yàn)方法為:(1）目測(cè):(2）在空載、半載、滿載等工況(含轎廂與對(duì)重平衡工況）下,模擬停電和停梯故障,按照相應(yīng)應(yīng)急救援程序進(jìn)行操作。定期檢驗(yàn)時(shí)在空載工況下進(jìn)行。由施工或維護(hù)保養(yǎng)單位進(jìn)行操作,檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)觀察、確認(rèn)。

32原因分析

發(fā)生電梯沖頂事故的一般原因包括:(1）電梯曳引力不足:（2）制動(dòng)器工作不可靠:(3）上限位、上極限等安全開關(guān)失效:(4）控制系統(tǒng)失控:(5）繼電器、接觸器觸點(diǎn)粘連:（6）平衡系數(shù)不符合要求等。

3.2.1現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援程序

該電梯為無機(jī)房客梯,現(xiàn)場(chǎng)采用EPB110型電動(dòng)松閘裝置進(jìn)行應(yīng)急救援,即在非平層位置或非疏散層電動(dòng)松閘使電梯溜車至平層位置救援被困人員。

在進(jìn)行應(yīng)急救援試驗(yàn)時(shí),維保單位根據(jù)其張貼的試驗(yàn)方法進(jìn)行操作,出現(xiàn)了電梯快速?zèng)_頂現(xiàn)象,因此我們檢查了電梯控制柜線路、制動(dòng)器工作狀況以及曳引輪與鋼絲繩狀況,發(fā)現(xiàn)一切正常。

3.2.2平衡系數(shù)影響

應(yīng)急救援裝置本質(zhì)上是利用轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)的不平衡來實(shí)現(xiàn)的。《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588一2003）含1號(hào)修改單的附錄G規(guī)定:平衡系數(shù)即額定載重量及轎廂重量由對(duì)重或平衡重平衡的量,檢規(guī)規(guī)定曳引電梯的平衡系數(shù)應(yīng)當(dāng)在0.40～0.50,或者符合制造（改造）單位的設(shè)計(jì)值。平衡系數(shù)不符合要求也可能導(dǎo)致電梯沖頂。為驗(yàn)證這一猜想,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了平衡系數(shù)的確認(rèn),平衡系數(shù)圖如圖1所示。

圖1平衡系數(shù)圖

該梯平衡系數(shù)約為0.44,符合要求。

3.2.3其他原因

該電梯在本次定期檢驗(yàn)時(shí)運(yùn)行正常,只在松閘試驗(yàn)出現(xiàn)了快速?zèng)_頂現(xiàn)象,且在正常情況下,電梯松閘后都是以緩慢速度溜車。為了找出此次沖頂?shù)脑?我們又仔細(xì)查閱了此臺(tái)電梯的維護(hù)保養(yǎng)記錄及電氣原理圖,如圖2所示,發(fā)現(xiàn)維修保養(yǎng)記錄了近期因接觸器損壞而更換了新的接觸器,我們對(duì)其檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),原電氣原理圖中所要求的封星接觸器KFx被更換為普通的接觸器。其中,圖2中KK1為運(yùn)行接觸器,KFx為封星接觸器,M1為電動(dòng)機(jī),U、V、w為三相電源。

為了核實(shí)這一原因,我們要求維保單位更換所適接觸器后再進(jìn)行模擬試驗(yàn),再次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),并未出現(xiàn)電梯快速溜車沖頂現(xiàn)象。至此,本次電梯沖頂事故是由于維保單位未根據(jù)電梯設(shè)計(jì)及電氣原理圖要求更換所適的封星接觸器導(dǎo)致。

4封星接觸器原理及作用

封星接觸器是永磁同步曳引機(jī)專用的一種接觸器,設(shè)置封星的目的是在曳引機(jī)失電且電梯溜車或飛車時(shí),起到制動(dòng)作用。其原理是當(dāng)運(yùn)行中電梯失電時(shí),制動(dòng)器不能使電梯有效制停,電梯在原有初速度下失去驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩且由于對(duì)重與轎廂處于不平衡狀態(tài),將導(dǎo)致電梯溜車甚至飛車。此時(shí),通過永磁同步曳引機(jī)專用的接觸器（圖2中KFx）來實(shí)現(xiàn)封星,將三相U、V、w短接,使電樞形成3個(gè)封閉線圈,電梯將帶動(dòng)永磁同步曳引機(jī)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的電樞線圈切割永磁體形成的磁場(chǎng),在閉合電樞線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與磁場(chǎng)切割形成一個(gè)相反的磁場(chǎng),從而產(chǎn)生對(duì)電梯上行的制動(dòng)力矩,最終達(dá)到平衡,電梯將穩(wěn)定在一個(gè)不快的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。

從永磁同步曳引機(jī)開始應(yīng)用,"封星"就一直被作為安全保護(hù)功能使用,使用封星接觸器在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)上行超速保護(hù)裝置的功能,救援時(shí)也不需要使用工具拆盤車裝置,方便救援且減少救援時(shí)間:用于無機(jī)房救援時(shí),降低了松閘不能復(fù)位導(dǎo)致電梯沖頂或墩底的風(fēng)險(xiǎn)。

5無機(jī)房電梯現(xiàn)狀分析

現(xiàn)有的無機(jī)房電梯,曳引主機(jī)置于井道轎廂導(dǎo)軌架頂部,限速器置于對(duì)重導(dǎo)軌頂部,轎廂側(cè)配備安全鉗,對(duì)重下方無進(jìn)人空間則一般無對(duì)重安全鉗。電梯平衡系數(shù)一般在0.40～0.50。轎廂空載啟動(dòng)時(shí),制動(dòng)器于曳引主機(jī)零速時(shí)動(dòng)作,若曳引主機(jī)啟動(dòng)力矩不足,容易造成對(duì)重塊急速下降,導(dǎo)致轎廂飛速?zèng)_頂。另外,轎廂沖頂速度一般較快,若轎廂沖頂動(dòng)能過大,還可能導(dǎo)致鋼絲繩從曳引輪槽脫落。若此時(shí)轎廂內(nèi)有人,即使對(duì)于不含轎門鎖的門系統(tǒng),轎廂沖頂后都難以打開轎門,就算強(qiáng)行打開層門和轎門,轎廂與平層位置的救援空間很小,難以救援被困人員。常規(guī)救援方法是在井道底坑內(nèi)用千斤頂頂起對(duì)重塊,使轎廂緩慢下降至平層位置救援被困人員,但此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,應(yīng)防止被困人員長(zhǎng)時(shí)間得不到救援而發(fā)生意外。電梯沖頂無論對(duì)于電梯本身而言,還是對(duì)于乘梯人員而言都是很嚴(yán)重的安全事故。

6結(jié)語(yǔ)

本次電梯沖頂事故雖然是在檢驗(yàn)過程中發(fā)生,并未造成人員及財(cái)產(chǎn)損失,但依然給我們提出了很多警醒。維保人員在工作中應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任心,加強(qiáng)對(duì)電梯電氣、機(jī)械部件的定期維護(hù)檢查,特別是要嚴(yán)格參照技術(shù)文件維修更換所需配件,保證電梯的安全性。檢驗(yàn)人員應(yīng)加強(qiáng)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí),努力提高自身的專業(yè)技術(shù)水平,嚴(yán)格按照檢規(guī)要求進(jìn)行檢驗(yàn),為廣大人民群眾的乘梯安全把好質(zhì)量關(guān)。