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1、电梯安全保护系统(6课时)思考:电梯可能发生的危险有哪些? 人员被挤压 撞击和发生坠落 剪切 人员被电击 轿厢超载极限行程发生撞击 轿厢超速或因断绳造成坠落 材料失效、强度丧失而造成的结构破坏一、防超越行程的保护 (终端超越保护装置) 为防止电梯由于控制方面的故障,轿厢超 越顶层或底层端站继续运行,必须设置保 护装置以防止发生严重后果和结构破坏。为防止电梯超越上、 下端站后仍继续运行 的事故而设置的,是 轿厢或对重撞击缓冲 器之前的安全保护行 程开关。组成:强迫减速开关限位开关极限开关打板碰轮钢丝绳等。 当打板碰上限位开关而使电梯停驶时,电 梯仍能应答层楼召唤信号,并可以向相反 方向运行。 当
2、打板碰上极限开关而迫使电梯停驶后必 须用人工方法才能使电梯重新运行。二、防电梯超速和断绳的保护(下行) 当电梯由于控制失灵,电引力不足,制动 器失灵或制动力不足以及超载拖动绳断裂 等都会造成轿厢超速或坠落。 防超载和断绳的保护装置是: 安全钳限速器系统。安全钳 安全钳:是一种使轿厢(或对重)停止向下运动的 机械装置,凡是由钢丝绳或链条悬挂的电 梯轿厢均应设置安全钳。 安装位置:轿架的底梁上,成对地同时作用在导轨上 。限速器 限速器:限制电梯运行速度的装置,当轿厢上行或 下行超速时,通过电器触点使电梯停止运 行。 一般为额定速度的115%以上。1限速器2安全钳开关3钢丝绳4钢丝绳锥套5拉杆6安全
3、嘴7限速器断绳 开关8涨紧装置9安全钳的传 动机构限速器、安全钳工作原理 当电梯快速下落时(一般为额度速度115%)时, 限速器上甩锤或甩球的离心力增大,通过拉杆弹簧等 传动机构卡住钢丝绳,此时轿厢仍在向下运行,钢丝 绳就把安全钳的绳头提拉起来,迫使安全钳动作,从 而使轿厢强制停在导轨上。 与此同时,通过机械动作发出信号(触压轿架上梁的 电信开关,切断电梯的控制电源,使曳引电动机和制 动器线圈失电,制动器制动闸瓦抱住制动轮,电动机 立即停止转动。限速器种类 刚性甩锤式 弹性甩锤式 甩球式以上三种都是通过甩球或甩锤的离心力 来体现轿厢的运行速度的图2-44 限速器 刚性甩锤式限速器 (b)甩球式
4、限速器 (c)弹性甩锤式限速器 1压绳舌 2甩锤 3锤罩 4、8钢丝绳 5、6座 7卡爪 9三性齿轮 10连杆 11甩球 12电开关 13夹绳钳图2-45 下摆锤式凸轮棘爪式限速器 1制动轮 2拉簧调节螺钉 3制动轮轴 4调速弹簧 5支撑座 6摆杆摆锤式限速器离心式限速器双向离心式限速器无论哪种限速器,它的动作必须发生在速度 至少等于额定速度的 115时,但应小于下列值 :(1)对于不可脱落滚柱式安全钳装置为 1 ms:(2)对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳 装置为 0.8 ms;(3)对于额定速度小于或等于1 ms的渐近式安全 钳装置为 1.5 ms;(4)对于额定速度大于 1 ms
5、的渐近式安全钳装 置为 1.25u0.25v,其中v为电梯的额定速度。安全钳 安全钳和限速器必须配套使用,根据动作 方式可分为:1)瞬时动作式安全钳与刚性甩锤式限速 装置配套 2)滑移动作式安全钳与弹性甩锤式或甩 球式限速器配套渐进式双向安全钳瞬时动作安全钳三、缓冲装置 安装位置:缓冲器安装在井道底坑的地面上,是电梯 极限位置上的最后一道安全装置。 作用:当由于某种原因,使轿厢或对重装置超越极限 位置发生礅底时,由缓冲器来吸收轿厢或对重装置的 动能,从而实现缓冲吸震,减少对电梯及乘客和物品 的损害,另外通过对对重的缓冲还可防止轿厢冲顶事 故的发生。 分类: 1)弹簧缓冲器 2)油压缓冲器(a)
6、弹簧式缓 冲器 (b) 油压式缓冲器弹簧式缓冲器(蓄能型缓冲器) 能量转换:动能 弹性势能 特点:缓冲结束后,弹簧释放弹性能,使电梯回弹,反 复几次能量才能耗尽 (弹簧的回弹次数和高度决 定于轿厢的冲击速度、载荷及弹簧刚度。电梯速 度越高,回弹越严重) 适用范围:蓄能式缓冲器仅用于额定速度小于或等于1 ms 的电梯 油压式缓冲器 能量转换: 动能 油液的压力能 热能 特点:1)油压式缓冲器以耗能方式工作,因此无回弹 现象;2)缓冲性能可以通过调节节流孔的截面形状变 化来改变轿厢缓冲过程的速度变化,它的性能优 于弹簧式缓冲器。 适用范围:既可用在低速电梯上,又可用在快速 及高速电梯上。安装数量
7、缓冲器在底坑中一般安装二个,其 中对重架下安装一个,轿厢架下安 装两个。四、防人员剪切(挤压)和坠落的保护电梯标准规定: 当电梯轿门和层门中任一扇未关好和门锁未啮合 7mm以上的,电梯不能启动。 当电梯运行时轿门和层门任一门扇被打开,电梯 应立即停止运行。 当轿厢不在层站时,在层站门外不能将层门打开 。 紧急开锁的钥匙只能交给一个负责人员,只有紧 急情况才能由称职人员使用。五、报警和救援装置 电梯发生人员被困在轿厢内时,通过报警或通信装置 能将情况及时通知管理人员,并通过救援装置将人员 安全救出轿厢。(一)报警装置 电梯必须安装应急照明和报警装置(应急电源供电) 低层站的电梯一般安装警铃 提升
8、高度大于30m的电梯,轿厢内与机房或值班室 应有对讲装置 轿厢内的应急照明必须有适当的亮度,在紧急情况时 ,应能看清报警装置和有关的文字说明。(二)救援装置 曳引机的紧急手动操作装置 层门的人工开锁装置六、停止开关和检修运行装置(一)停止开关急停开关,轿顶、底坑、滑轮 间必须装设。轿内严禁装设停止开关。 要求: 1)应是双稳态非自动复位的 2)误动作不能使其释放 3)红色的 4)标有“停止”和“运行”的位置 5)轿顶的停止开关应面向轿门 6)底坑的停止开关应安装在进入底坑可立即触及 的地方(二)检修运行装置(优先)为便于检修和维护而设置的运行状态,由 安装在轿顶或其他地方的检修运行装置进 行控
9、制。 优先原则 1)检修运行时应取消正常运行的各种自动操 作 2)运行速度不得超过0.63m/s 3)检修运行时所有的安全装置均有效 4)双稳态开关,有防误操作措施七、消防功能 火灾发生时具有自动返基站的功能; 消防员用电梯或具有消防员操作功能的电 梯消防电梯,除具备火灾自动返基站 功能外,还要供消防员灭火和抢救人员用 ; 消防电梯额定载重量不应小于630kg;入 口宽度不得小于0.8米,运行速度应按全程 运行时间不大于60s来决定; 电梯应是单独井道,并能停靠所有层站。八、防机械伤害的防护 人在操作、维护中可以接近的旋转部件,尤其是 在传动轴上突出的锁销和螺钉,钢带、钢条、皮 带; 齿轮、链
10、轮; 电动机的外伸轴 甩球式限速器等必须有安全网或栅栏; 曳引轮、盘车手轮、飞轮等光滑圆形部件可不加 防护,但应部分或全部涂成黄色以示提醒 轿顶和对重轮的反绳轮必须加防护罩;八、防机械伤害的防护 机房地面高差大于0.5m时,在高处应设栅 栏并安装梯子; 在轿顶边缘与井道壁水平距离超过0.3m时 ,应设轿顶护栏;小于0.3m可不设护栏。九、电气安全保护 对电梯的电气装置和线路必须采取安全保护 措施,以防止发生人员触电和设备损毁事故 。 (一)直接触电的防护绝缘是防止直接触电和电气短路的基本措施 导体之间和导体对地之间的绝缘电阻大于 1000/V 动力电路和安全电路不得小于0.5M 其他照明、控制
11、、信号等电路不得小于 0.25M九、电气安全保护(二)间接触电的防护是指人接触正常时不带电而故障时带电的 电气设备外露可导电部分,如金属外壳、 金属线管、线槽等发生的触电。1、 保护接地和保护接零 保护接地保护接地就是将电气设备的金属外壳与 接地体可靠连接,如图1所示。它的保护原 理就是降低漏电设备外壳上的对地电压。 保护接零保护接零就是将电气设备与零线可靠地 连接在一起,如图2所示。它的保护原理就 是可以形成大的短路电流,使漏电设备脱离 电源。 图1 保护接地示意图 图2 保护接零示意图2.电梯的接地保护图3-3 IT系统 图3-4 TT系统2.电梯的接地保护 IT系统:该系统的电源部分与大
12、地不自接连接 ,电气设备外露可导电部分直接接地,适 用于环境恶劣场所。 TT系统:该系统的电源中性点直接接地,与用 电设备接地无关。电气设备中可导电金属 外壳单独与地下的接地体连接:PE线互不 相关,只适用于小负荷系统。2.电梯的接地保护 TN系统:TN系统电源的中性点直接接地,将正常运行时 不带电的用电设备金属外壳经公共保护线和电源中性 点直接连接。TN系统又分以下三种情况: (1)TN-S系统在整个系统中,中性线与保护线是分开的,正常 工作时,保护线上没有电流,因此设备的外壳可导电 部分没有对地电压,比较安全。 (2)TN-C系统在整个系统中,中性线与保护线是合一的,当三 相负荷不平衡或只
13、有单相负荷时,PEN线上有电 流,需要选用适当保护装置才能达到安全要求 。 2.电梯的接地保护图图3-5 TN-S系统统 图图3-6 TN-C系统统2.电梯的接地保护(3)TN-C-S系统在整个系统中,中性线与保护线有部 分是分开的,有部分是合用的。该系统连 接方式如图所示。3.电气安全装置(1)欠压失压保护 当电梯在行驶中,突然出现无电压或电压 过于降低现象,应立即切断电源使轿厢停 止运动,在电压恢复时电动机不会自行起 动,必须在专职人员重新操作电梯时才会 开始继续运行。(2)短路保护 在电梯各电路中发生电路短接或带电导体与金属 外壳短路会自动切断电路,以防止电气事故发生 ,确保人身安全。 主要采用熔断器,总电源和各分支回路都装有熔 断器。 熔断器的选用应注意的问题。(3)过载保护 电梯过载运行到一定时间,能把电源切断,防止 电动机因长期过载而损坏。(4)相序和断相保护 当供给电梯的三相电源出现相位颠倒或有一相断 开时,能把电梯控制电源切断,电梯无法起动。 常用相序继电器进行保护。 (5)层门、轿门电锁 (6)超载保护 在乘客电梯中一般都装有称重装置,若轿厢内负 载超过规定的额定值时,轿底弹簧压缩触动开关 切断控制电源,使电梯无法起动,同时发出信号 ,提示轿厢超载。 当轿厢内负载减少或小于额定负载时,超载信号 消失,电梯即可起动运行。 (7)轿厢自动门防夹保护