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电梯检验检测:执行2022版《电梯型式试验规则》几个问题的分析与探讨
本文刊登于《中国电梯》杂志2022年第17期
作者:马培忠/国家电梯质量检验检测中心
自2022年7月1日起,TSG T7007-2022《电梯型式试验规则》(以下简称《型规》)开始施行。当前,业内对《型规》讨论较多,牵涉到《型规》的一些要求如何执行,执行时与电梯产品标准的关系等。笔者作为一名《型规》的起草者和多年电梯从业者,试着就几个较受关注的问题进行一些探讨。为叙述方便,在本文中把TSG T7007-2016《电梯型式试验规则》简称为2016版《型规》,电梯类特种设备安全技术规范简称为TSG,GB/T 7588.1-2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分:乘客电梯和载货电梯》简称为GB/T 7588.1,GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》简称为GB 7588,GB(/T)7588则是对GB/T 7588.1和GB 7588的统称。
1 PESSRAL的应用问题
1.1 引入PESSRAL的相关标准
在电梯类产品国家标准中,最先引入“可编程电子安全相关系统”这一概念和技术要求的是GB 16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》(修改采用EN 115-1:2008“Safety of escalators and moving walks-Part 1:Construction and installation”),其术语和定义第3.1.22条对“用于自动扶梯和自动人行道的可编程电子安全相关系统(programmable electronic system in safety related applications for escalators and moving walks,简称PESSRAE)的界定是:“用于表6所列安全应用的,基于可编程电子装置的用于控制、防护、监测的系统,包括系统中所有元素(例如:电源、传感器和其他输入装置,数据高速公路和其他通信途径,以及执行器和其他输出装置)。”该标准首次允许可编程电子安全相关系统用作电梯类产品(自动扶梯与自动人行道)的电气安全装置(PESSRAE),其对PESSRAE的要求是“符合GB/T 20438的规定”。GB/T 20438.1~GB/T 20438.7《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》系列标准,等同采用了国际电工委员会标准IEC 61508-1~IEC 61508-7 “Functional safety of electrical / electronic / programmable electronic safety-related systems。”
最早规定可编程电子安全相关系统用于垂直电梯的标准,是2018年2月6日发布的GB/T 35850.1-2018《电梯、自动扶梯和自动人行道安全相关的可编程电子系统的应用 第1部分:电梯(PESSRAL)》。该标准修改采用了ISO 22201-1:2017“Lifts (elevators), escalators and moving walks-Programmable electronic systems in safety-related applications-Part 1: Lifts (elevators) (PESSRAL)”,其第3.4条对“电梯安全相关的可编程电子系统(programmable electronic system in safety related applications for lifts,简称PESSRAL)”的定义是:基于软件的可编程电子系统(PE system)在电梯安全相关系统中的应用。该标准的技术内容也是大量引用了GB/T 20438系列标准。
2020年12月14日发布的GB/T 7588.1/2-2020《电梯制造与安装安全规范》系列标准,是修改采用的ISO 8100-1/2:2019“Lifts for the transport of persons and goods。”GB/T 7588.1中术语和定义第3.40条对PESSRAL的定义是:“用于表A.1所列安全应用的,基于可编程电子装置的控制、保护、监测的系统,包括系统中所有单元(例如:电源、传感器和其他输入装置、数据总线和其他通信路径以及执行装置和其他输出装置)。”有关PESSRAL的要求,在GB/T 7588.1中引用的是GB/T 20438,在GB/T 7588.2中引用的是GB/T 35850.1。ISO 8100-1/2:2019中并没有引用ISO 22201-1(对应GB/T 35850.1),而全部是引用的IEC 61508(对应GB/T 20438)系列标准。
大家最熟悉的GB 7588,等效采用了EN 81-1:1998
“Safety rules for the construction and installation of lifts-Part 1:
Electric lifts”。
EN 81-1:1998施行后,CEN陆续发布过3个修正案,分别是:
有关无机房电梯的EN 81-1:1998/A2:2004,有关PESSRAL的EN 81-1:1998/A1:2005(简称A1修正案),以及有关轿厢意外移动保护的EN 81-1:1998/A3:2009。
2015年7月16日,GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单发布,其内容涉及层门强度、轿内打开轿门和防止轿厢意外移动的保护3个部分,没有涉及PESSRAL的内容。
A1修正案的前言中说明:1998版EN 81-1第14.1.2.1.1 b) 3) 条和附录H中允许了在安全电路中使用电子元件,从而给出了对硬件的要求;本修正案扩大了它们的使用范围,允许使用软件(PESSRAL)。也就是说从2005年开始,欧洲正式允许可编程电子安全相关系统用于电梯的电气安全装置。A1修正案的技术内容大量引用了EN 61508-1~EN 61508-7(等同于IEC 61508-1~IEC 61508-7),ISO 22201-1:2017的第1版是ISO 22201:2009,其技术内容基本都来自A1修正案。
由此可以看出,无论是ISO标准还是EN标准,关于PESSRAL/E的功能安全问题,都是基于通用基础性功能安全IEC 61508系列标准,该标准在欧洲标准体系中就是EN 61508系列,在我国就是GB/T 20438系列标准。从电梯产品安全标准和通用基础功能安全标准方面来讲,PESSRAL/E用于电梯类设备都已经没有障碍。
1.2 《型规》中PESSRAL的应用问题
2016版《型规》是2016年6月6日颁布的,在其起草时GB/T 35850.1-2018和GB/T 7588.1/2-2020还没有发布,包括GB/T 35857-2018《斜行电梯制造与安装安全规范》(修改采用EN 81-22:2014,“Safety rules for the construction and installation of lifts-Lifts for the transport of persons and goods-Part 22: Electric lifts with inclined path”)也没有发布,但2016版《型规》中已经纳入了对PESSRAL的要求,其附件R《含有电子元件的安全电路和可编程电子安全相关系统型式试验要求》的技术内容,主要参考了EN 81-20:2014及A1修正案,与ISO 22201:2009也是基本一致的。
《型规》附件R中R3.1条对“可编程电子安全相关系统”的定义是:“用于安全应用的,基于可编程电子装置的用于控制、防护、监测的系统,包括系统中所有元素(如电源、传感器和其他输入装置,数据高速公路和其他通信途径,以及执行器和其他输出装置)。用于曳引与强制驱动电梯、液压驱动电梯、其他类型电梯的可编程电子安全相关系统简称PESSRAL。用于自动扶梯和自动人行道的可编程电子安全相关系统简称PESSRAE。”
2016版《型规》附件R中的引用标准包括GB/T 20438系列标准和GB 28526-2012《机械电气安全 安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全》。GB 28526-2012等同采用了IEC 62061:2005“Safety of machinery-Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems”。在ISO、EN和GB(/T)电梯标准中,均没有引用IEC 62061或GB 28526,2022版《型规》的具体内容中也没有引用GB 28526的条款,因此其附件R的引用标准中,删除了GB 28526。
按照《型规》规定,PESSRAL/E应当依据附件R进行型式试验,其中包括电磁兼容(EMC)性能的抗扰度测试。当然,PESSRAL/E作为电梯部件的型式试验,要比真正的功能安全认证简单一些。PESSRAL在电梯整机上具体如何应用,要看《型规》附件H的相关规定。
《型规》附件H第H6.1.8条关于“电气安全装置”的要求中,允许使用PESSRAL,且规定了PESSRAL用于不同功能时的最低安全完整性等级(SIL)。相对2016版,2022版《型规》附件H表H-3《PESSRAL的最低安全完整性等级》最后增加了两项:曳引与强制驱动式电梯安全转矩取消(STO)功能,液压驱动电梯安全转矩取消(STO)功能。这两项出自GB/T 7588.1第5.9.2.5.4、5.9.3.4.2条,并不是列入该标准附录A的电气安全装置,是考虑静态元件供电控制交流、直流电动机时允许使用STO功能。因为2022版《型规》没有做大的调整,为了允许STO功能的使用,就把这两项列入了附表H-3。
《型规》大量引用了GB 7588的条款,而GB 7588并没有允许PESSRAL用作电气安全装置。以《型规》表H-3中第1项“底坑停止装置”(要求SIL3)为例,其样机检查与试验项目的第H6.1.2条对“停止装置”的规定是“应当符合GB 7588 中第14.2.2的规定”。GB 7588第14.2.2.1条规定了停止装置的设置,第14.2.2.2条规定“停止装置应由符合14.1.2规定的电气安全装置组成”,而第14.1.2条规定的电气安全装置中没有允许使用PESSRAL。再比如,表H-3中要求不低于SIL2的“检查限速器动作前的超速”,《型规》第H6.3.1条要求限速器应当符合GB 7588 中第9.9.11条的规定,而第9.9.11条的内容是“在轿厢上行或下行的速度达到限速器动作速度之前,限速器或其他装置上的一个符合14.1.2规定的电气安全装置使电梯驱动主机停止运转”。可见,又引回了没有允许使用PESSRAL的第14.1.2条“电气安全装置”。
实际上这个问题在2016版《型规》中就存在,只是当时GB/T 7588.1/2没有发布,真正把PESSRAL用作电气安全装置的很少,矛盾不突出而已。考虑GB/T 7588.1/2与《型规》同时实施,较为合适且可行的处理原则是:如果采用PESSRAL来实现表H-3所列出的那些安全电路的功能,型式试验时按照表H-3中给出的SIL等级来要求,且应当提供PRSSRAL的型式试验报告和证书;表H-3所列出功能没有采用PESSRAL来实现的,则按照附件H中其他相应条款的规定(实际就是GB 7588)来执行。
2 电子限速器的使用问题
现代社会快速发展,各行各业的技术都在进步,传统的机械装置(机构或者系统)已经无法完全保证各种设备(或系统)的运行安全,电气/电子/可编程电子(简称E/E/PE)安全相关系统用于保障设备(或系统)的安全是发展方向。经过严格功能安全认证的PE系统用于设备(或系统)的安全系统,其可靠性、寿命和免维护性能大大优于机械装置。大家已经看到,E/E/PE安全相关系统在汽车、铁路、核工业、过程工业和航空领域已经得到广泛应用。
20世纪90年代,欧洲和美国分别在机械安全与过程工业领域发布了最早的功能安全标准。国际电工委员会(IEC)于1998年发布了IEC 61508-1,并于2000年完整发布了IEC 61508-1~IEC 61508-7系列标准,标志着功能安全正式形成共识,成为独立的研究领域且逐步得到广泛应用。前面提到的GB/T 20438《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》(等同采用IEC 61508)系列国家标准,第1版于2006年7月25日正式发布,从此我国机械安全领域的功能安全技术有了长足发展,功能安全认证也逐渐受到重视,电梯行业也在积极研发PESSRAL/E,可编程电子限速器就是PESSRAL的具体应用之一。
也许大家注意到,GB/T 7588.1相对GB 7588的一个很重要变化,是在第1章“范围”中就明确,本标准只适用于“运送人员或货物的轿厢在与铅垂线倾斜角小于或等于15°的导轨上运行”的垂直电梯。如果电梯运行轨迹相对铅垂线夹角大于15°,就属于斜行电梯了。GB/T 35857-2018对斜行电梯的界定是:用于运载乘客或货物的运载装置沿与水平面夹角(即倾斜角)大于或等于15°且小于75°的导轨运行于限定路径内的电梯,该标准还涵盖了运行路径由具有不同倾斜角度的几段组成的多倾斜角(变角度)斜行电梯。
大家知道,垂直电梯的曳引悬挂绳和限速器绳在电梯的运行路径上一般是不需要中间导向的,而斜行电梯则不同,因运行路径的倾斜,重力会导致悬挂绳和限速器绳弯曲下垂。为保证电梯的正常运行,钢丝绳在其运行路径上就必须有中间导向,同时,限速器绳的张紧也比垂直电梯更为重要。也许是考虑这一因素给传统钢丝绳驱动机械式限速器带来的挑战,GB/T
35857-2018率先允许了电子限速器的应用。
关于安全钳的触发,该标准第5.6.8.3.2条允许使用驱动限速器的钢丝绳,或者其他可以认作安全部件和符合附录第F.3条限速器验证要求的装置。
GB/T 35857-2018把限速器分为3种型式:钢丝绳驱动的传统限速器,非钢丝绳驱动的机械式限速器,以及可编程电子限速器(programmable electronic overspeed governor,简称PEOG)。该标准对PEOG的具体要求可以总结为:(1)PEOG应满足标准对电气安全装置的要求,其超速检测和触发安全钳应满足SIL3要求。(2)电气动作速度和触发安全钳的速度应符合标准对钢丝绳驱动限速器的要求。(3)在正常运行中,应持续通电保持安全钳不动作;在超速情况下,PEOG应切断一个机电系统的电流,使其输出需要的操作力以触发安全钳。(4)PEOG的任何失效都应被检测,并应使驱动主机停止运转。
2019年10月31日,国家市场监管总局第51号公告发布了2016版《型规》第1号修改单。该修改单为《型规》附件H增加了附录h《斜行电梯型式试验要求》,从此斜行电梯正式纳入特种设备管理,可以正常按照《型规》进行型式试验,按照“TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(2017年第2次修改)第3号修改单”进行监督检验和定期检验。2016版《型规》第1号修改单依据GB/T 35857-2018起草,允许在斜行电梯上使用PEOG,其中对PEOG的技术要求同前面所述的标准要求。
2022版《型规》由于种种原因延续了仅斜行电梯上可以使用PEOG,并没有把其应用扩展到垂直电梯上。也就是说,PEOG暂时还不能直接用于垂直电梯,如果研发出新型可靠的PEOG准备用于垂直电梯,就需要按照《中华人民共和国特种设备安全法》第十六条的规定,申请进行“三新”技术评审。
3 低速限速器速度向下覆盖的问题
3.1 限速器触发对重用瞬时式安全钳的速度问题
关于瞬时式安全钳与渐进式安全钳的适用范围,GB/T 7588.1第5.6.2.1.2条规定:“额定速度≤0.63m/s时,轿厢可以使用瞬时式安全钳;额定速度≤1.0m/s时,对重安全钳可以是瞬时式的;如果轿厢、对重具有多套安全钳,则它们均应是渐进式的;渐进式安全钳可以用于任何速度的电梯轿厢和对重。”
GB/T 7588.1第5.6.2.2.1.1条对限速器操纵安全钳的动作速度规定是:“限速器触发安全钳的动作速度(
v
1
)应≥1.15
v
(额定速度),但应小于下列值:触发不可脱落滚柱式瞬时式安全钳,为1.00m/s;触发其他类型的瞬时式安全钳,为0.80m/s;触发额定速度≤1.00m/s的渐进式安全钳,为1.50m/s;触发额定速度大于1.00m/s的渐进式安全钳,为1.25+0.25/
v
(m/s)。”
把上述两条内容放到一起看,大家会发现一个问题:额定速度为1.00m/s的电梯,对重需要装设安全钳时,是可以使用瞬时式安全钳的。但是,触发瞬时式安全钳的限速器动作速度最大值也就是无限接近1.00m/s,即使把限速器的动作速度调整到最大,其触发安全钳的动作速度就是电梯的额定速度,电梯如何运行?
其实这个问题在GB 7588中也存在,只是程度不同而已。在GB 7588中,瞬时式与渐进式安全钳的适用范围、限速器触发轿厢安全钳的动作速度与前述GB/T 7588.1规定相同,其第9.9.3条虽然允许“对重安全钳的限速器动作速度应大于9.9.1规定的轿厢安全钳的限速器动作速度,但不得超过10%”,但也没有考虑到额定速度1.00m/s的电梯,对重如果选择瞬时式安全钳的话,也是没法实现的。
从实际操作层面而言,如果额定速度大于0.85m/s
(不是1.00m/s)的电梯需要装设对重安全钳,要想完全满足标准和TSG的规定,就只能选用渐进式安全钳。
也许下一版标准和《型规》中会考虑这一问题。
3.2 低速限速器型式试验结论覆盖的问题
关于限速器主参数变化后型式试验的覆盖原则,2022版《型规》把2016版《型规》第L4.1条的“适用的电梯额定速度发生变化时,应当重新进行型式试验”,修改为“适用的电梯额定速度发生变化(操纵瞬时式安全钳额定速度≤0.63m/s的,以及操纵额定速度≤1.00m/s的渐进式安全钳的动作速度≤1.5m/s
的除外)时,应当重新进行型式试验。
”进行这一修改的原因是什么?
修改后是否代表申请操纵瞬时式安全钳、额定速度≤0.63m/s的,以及动作速度≤1.5m/s、操纵额定速度≤1.00m/s的渐进式安全钳的限速器型式试验,都是完全向下覆盖了呢?
从前述GB/T 7588.1第5.6.2.2.1.1条对限速器操纵安全钳的动作速度规定可见,只要设置的限速器动作速度
v
1
≥0.73m/s(当然还不能大于前述的0.80m/s或者1.00m/s),配用瞬时式安全钳时,就可以用于
v
≤0.63m/s的所有电梯。动作速度这样设置的限速器通过型式试验后,可以按照申请单位的申请,在型式试验证书《产品适用参数范围和配置表》的“额定速度”栏内填写“≤0.63m/s”。需要说明的是,并不是所有申请配用瞬时式安全钳的限速器,型式试验结论都是写额定速度“≤0.63m/s”。比如,申请型式试验的限速器样品
v
1
设定为0.575m/s,配用瞬时式安全钳时,适用电梯的额定速度最大只能为0.50m/s。同理,操纵渐进式安全钳的限速器,如果
v
1
设置为1.15~1.50m/s之间,型式试验结论可以写适用额定速度“≤1.00m/s”;如果型式试验限速器的
v
1
设置为1.00m/s,则型式试验结论只能是适用额定速度“≤0.85m/s”。也就是说,必须注意限速器所适用的额定速度不能大于(
v
1
/1.15)m/s。
由此可见,《型规》第L4.1(1)条的意思是说符合这个条件的限速器,其型式试验证书上《产品适用参数范围和配置表》的额定速度栏可以填写“≤×.××m/s”(即一个范围),而不是一定填写一个固定值(如0.63m/s或者0.50m/s)。该“×.××m/s”是申请单位申请、型式试验机构试验合格后确认的额定速度值,当其操纵瞬时式安全钳时应≤0.63m/s,操纵渐进式安全钳时应≤1.00m/s,且该“×.××”≤(
v
1
/1.15)。其中,
v
1
为型式试验样品设定的动作速度值。当然,如果型式试验申请单位只申请单一动作速度和单一额定速度的低速限速器试验,型式试验机构在型式试验证书的配置表中也没必要一定写上“≤×.××m/s”。
3.3 低速限速器动作速度的设定问题
《型规》允许动作速度设定值相同的低速限速器所适用的电梯额定速度可以向下覆盖,是从减少型式试验的大原则出发的。在实际使用限速器时,还要考虑GB/T 7588.1第5.6.2.2.1.1条第a)款的最后一句话:对于低速电梯,建议选用尽可能接近a)所规定动作速度的下限值(笔者注:即1.15
v
)。举例说明,一台采用不可脱落滚柱式瞬时式安全钳、额定速度为0.25m/s的载货电梯,限速器的动作速度
v
1
如果设置为0.95m/s,就等于电梯坠落速度达到额定速度的3.8倍时限速器才触发安全钳;如果设置限速器的动作速度为0.325m/s,则电梯下行超速达到额定速度的1.3倍时安全钳即被触发。粗略估算一下,前者安全钳制动需要吸收(及消耗)的动能约是后者的8.5倍,这对瞬时式安全钳的设计和选型而言,前者要求无疑是严苛很多。
当然,笔者也曾经设计过限速器,知道对于钢丝绳驱动的传统机械式限速器而言,要使其依靠较低旋转速度下的离心运动去触发安全钳,且要求动作速度稳定可靠、重复性好,常规设计是很难实现的一件事,且制造成本也会提高不少。举例说明,依据GB(/T)7588,采用最细Φ6mm钢丝绳的限速器,绳轮节圆直径最小也要
D
=180mm,电梯额定速度
v
=0.25m/s与限速器动作速度
v
1
=0.325m/s时对应的限速器转速分别为:
此时,限速器动作速度时与额定速度时的转速差为Δ
n
=
n
1
-
n
=7.95(r/min)。
这么低的转速、这么小的转速差,对于靠检测离心体的张开而触发安全钳的普通限速器,如果没有中间增速机构的话,几乎是不可能的。相对来说,凸轮(四星至八星)驱动棘爪摆动的摆锤式(也称振动式)限速器在低速段还好调整一些,但其动作速度特别是动态加速情况下的动作速度稳定性也较差。基于这些原因,目前低速限速器的动作速度
v
1
很难调整到接近1.15
v
。在实际使用过程中,就需要电梯设计人员在限速器动作速度与安全钳成本之间寻找较好的平衡点了。
当然,如果今后允许垂直电梯使用PEOG,无论是低速还是高速电梯,动作速度的设定和实际动作值的稳定性、复现性都将不是问题。
4 关于紧急(救援)操作的要求
顾名思义,紧急操作就是非正常情况下的操作,主要用于电梯发生故障、轿厢停在非开锁区域时,由被授权人员或者胜任人员进行的救援操作。安全钳动作后的释放以及某些情况下对设备的检查、维修和检验也需要借助于紧急操作。为表述方便,在本文中只讨论曳引驱动电梯的应急(救援)操作这种“紧急操作”情况。
4.1 标准要求
GB/T 7588.1第5.9.2.3条的标题是“紧急操作”,其内容又引用到5.9.2.2.2.9条,与GB 7588第12.5条“紧急操作”相比,规定更细致、更具体了,但理解起来却感觉更吃力了,而且笔者认为第5.9.2.2.2.9条的内容不应该放在“机电式制动器”中,而应该是放在“紧急操作”这一章节中。GB/T 7588.1对紧急操作的规定可整理归纳如下:(1)轿厢从空载到载有额定载重量且轿厢与对重两边重量差≥10%
Q
(
Q
代表额定载重量,10%
Q
是为描述方便的近似值),手动释放制动器重力可导致轿厢自行移动到附近层站时,不要求设置手动紧急操作装置;
(2)上述(1)项条件下轿厢不能自行移动时,需要有放置在现场的手动机械操作装置或者独立电源供电的手动操作电动装置;
(3)上述(2)项情况下如果使用机械装置,手动操作力应≤150N,且该机械装置应满足具体的3条要求(略);
(4)上述(2)项情况下如果使用手动操作的电动装置,其电源容量和移动速度应符合具体要求(略);
(5)若向上移动载有额定载重量的轿厢所需手动操作力大于400N,或者未设置上述(3)项规定的机械装置,则应设置紧急电动运行控制装置;
(6)应易于检查轿厢是否在开锁区域,盘车手轮用于紧急操作及操纵紧急操作的装置设置位置(略)。
紧急操作还牵涉到安全钳的释放,GB/T 7588.1第5.6.2.1.4条有关的规定是:在轿厢不超过额定载重量的任何载荷情况下,采取下列方式应能释放安全钳:通过紧急操作(见5.9.2.3条),或按照使用维护说明书中明示的、粘贴在现场的操作程序(包括专用工具的识别,如果有)。
4.2 对标准要求的分析
本文第4.1节所述的标准规定看起来并不复杂,但具体到某台实际电梯上如何配置“紧急操作”装置与功能,却还要作很多分析判断。抽丝剥茧,笔者的理解归纳如下:
(1)标准第5.9.2.2.2.9条没有具体规定轿厢与对重两边重量差小于10%
Q
时的紧急救援要求,但如果该电梯没有设置用于紧急操作的手动机械操作装置,则必须配置紧急电动运行控制装置。
(2)在轿厢与对重两边重量差≥10%
Q
的情况下,手动释放制动器后重力虽可以导致轿厢移动,但若未设置手动机械装置用于紧急操作,也必须配置紧急电动运行控制装置。
(3)手动操作力大于150N时就不能使用手动机械操作装置,应使用手动操作的电动装置,而且此时还必须设置紧急电动运行控制装置。也就是说,手动操作的电动装置可能不足以向上移动载有额定载重量的轿厢,所以要求配置紧急电动运行操作装置(用于释放安全钳等)。
(4)手动操作的电动装置,供电独立于主电源(即市电),可能是蓄电池等储能装置供电,在手动释放制动器后,通过其移动轿厢至附近层站是在紧急操作处手动操作的,因此有别于GB/T 40081-2021《电梯自动救援操作装置》所界定的装置和功能。
(5)在轿厢与对重两边重量差≥10%
Q
的情况下,使用了移动轿厢手动操作力≤150N的手动机械操作装置时,若向上移动载有额定载重量的轿厢(非顺势,比如释放渐进式安全钳)所需手动操作力大于400N,则必须配置紧急电动运行控制装置。
(6)重载至满载的轿厢安全钳动作后,使用手动机械操作装置向上(非顺势)移动轿厢的手动操作力不受150N的限制,此时操作力只要小于400N,此电梯即可不设置紧急电动运行控制装置。
(7)标准第5.6.2.1.4条规定的两种释放安全钳的方式不是完全并列的,其第2种方式是给出了书面的操作程序(规程)。一般而言,该操作程序可能的指向一是“紧急操作”,二是紧急电动运行模式。如果操作程序给出的是另外一种释放安全钳的方法,则在现场还要放置所需要的专用工具(或装置,用于“紧急操作”的手动操作机械装置或独立电源供电的手动操作电动装置以外的),这些工具是使用维护说明书和粘贴在紧急操作处的操作程序上指明的。
4.3 《型规》对紧急救援的要求
《型规》第H6.2.7条“应急救援”对紧急操作的要求是把GB/T 7588.1中5.9.2.3条和5.9.2.2.2.9条的内容归纳成了3条,技术内容是一致的。另外,考虑救援解困的重要性,在第H6.2.7条的最后增加了一款:“轿厢载有从空载到额定载重量的任何载荷,按照应急救援程序操作,能够使处于停电和停梯故障状态的电梯轿厢慢速移动到开锁区域;用于应急救援的工具应当放置在电梯现场。”
《型规》增加的这一要求,相对标准有两点提高:(1)囊括了轿厢载有从空载到额定载重量的任何载荷,包括轿厢与对重两边重量差小于10%
Q
情况下的救援;(2)把市电供电电源故障情况下的救援,纳入到了电梯紧急救援操作的范围。
因此,电梯满足《型规》第H6.2.7条“应急救援”的要求,则一定符合GB/T 7588.1中“紧急操作”的规定;反之,则不一定。
5 关于底坑检修操作装置
检修运行操作是电梯除正常运行外的重要功能,是电梯安装调试、检验和维修非常有用的手段,检修运行操作装置的设置也因标准的进步而随之改变。早期的电梯,可以从轿顶、控制柜及轿内检修盒中找到检修运行操作装置,随着等同或等效采用EN 81-1的GB 7588各版本标准的推广应用,轿内的检修运行操作装置逐步消失,控制柜内的检修运行操作装置也被紧急电动运行操作装置取代。目前电梯上只有轿顶检修运行操作装置,极少数电梯的控制柜内保留了检修运行控制装置。
2004年6月,欧洲标准化委员会(CEN)发布了EN 81-1:1998/A2:2004“Safety rules for the construction and installation of lifts-Part 1:Electric lifts-A2: Machinery and pulley spaces”(电梯制造与安装安全规范 第1部分:电梯 -第2号修正案:机器和滑轮空间),把无机房电梯纳入了欧洲协调标准的适用范围内。针对机器设备的检修工作需要在轿厢内、底坑内或者井道内平台上进行的情况,A2修正案允许在其轿厢内、底坑内或者井道内平台上设置第2检修运行控制装置,同时明确规定轿顶检修与第2检修运行控制装置必须互锁、同步,且不允许设置两个以上的检修运行控制装置。
GB/T 7588.1(修改采用ISO 8100-1:2019即EN 81-20:2014/2020)第5.12.1.5条“检修运行控制”中,把轿顶检修与底坑检修运行控制装置定位为必备的,对需要在轿内或者井道内平台上进行设备检查维护的无机房电梯,其轿内或平台上的检修运行控制装置为对应的必选项。在该标准中明确允许电梯设置两个以上检修运行控制装置,各检修运行控制装置之间的互锁、同步关系没有变化。值得注意的是,与EN 81-1:1998/A2:2004的原则不同,GB/T 7588.1、ISO 8100-1:2019与EN 81-20:2020都没有限制设置检修运行控制装置的最多数量(比如3个)。
如果按照GB/T 7588.1的规定,在底坑中设置检修运行控制装置,是否违反GB 7588和《型规》的规定呢?
与机械安全类通用标准中的“急停装置”不同,电梯上的红色停止开关装置称为“停止装置”,该装置对电梯作业人员和检验人员的安全是至关重要的。从GB 7588到GB/T 7588.1,都明确规定了哪些部位要设置停止装置,同时也明确“轿厢内不应设置停止装置”,也就是说不能设置的地方也明令禁止了。查阅GB 7588发现,其第8.15条“轿顶上的装置”和第14.2.1.3条“检修运行控制”,都要求“应在轿顶装设一个检修运行控制装置”。由此可见,GB 7588中只规定了必须设置检修运行控制装置的位置,并没有禁止在底坑内设置。从电梯设备的安装调试、维护和检验的角度讲,在互锁、同步的原则下,底坑设置检修运行控制装置既更为安全,也是更方便了作业和检验工作。
《型规》第H6.2.3条“检修运行控制”的内容是:“轿顶应当设置一个检修控制装置,如果需要在轿厢内、底坑或者平台上移动轿厢,则应当在相应位置上设置附加检修控制装置。检修控制装置应当符合GB 7588中14.2.1.3 或者GB 21240 中14.2.1.3 的规定。如果多个检修控制装置切换到‘检修’状态,操作任一检修控制装置,均不能使轿厢运行,除非同时操作所有切换到‘检修’状态的检修控制装置上的相同方向按钮。”
由此可见,《型规》引用了GB 7588第14.2.1.3条对检修运行控制装置的要求,同时采纳了GB/T 7588.1对两个及以上检修运行控制装置之间互锁、同步的要求。常规有机房电梯在底坑内设置检修运行控制装置,也应该同样没有违反《型规》的规定。
6 结语
按照《型规》规定,通过型式试验的PESSRAL可以用于乘客和载货电梯,其适用范围和要求见《型规》表H-3。表H-3中的安全防护功能不是通过PESSRAL实现时,应当遵守GB 7588的相关规定。鉴于技术的成熟程度等因素,PEOG目前仅限在斜行电梯上使用,但它是今后的发展方向,其与其他PESSRAL/E一样,是功能安全在电梯上极有价值的应用场景之一。低速限速器的额定速度与其所操纵安全钳的种类,决定了限速器的动作速度范围,标准对此的规定还有进一步完善的余地。制造单位申请低速限速器的型式试验时,要考虑其所适用的额定速度是否需要向下覆盖,以及型式试验样品动作速度设定值的问题。在《型规》实施和新老标准交叉的过渡期,制造单位既要考虑产品相对TSG的符合性,又要考虑相对GB(/T)7588的符合性,设置底坑检修运行控制装置就是一个需要重视的问题。
来源:《中国电梯
》杂志
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