2.7　其他安全装置

电梯安全保护系统中所配备的安全保护装置一般由机械安全保护装置和电气安全保护装置两大部分组成，但是有一些机械安全保护装置往往需要和电气部分的功能配合，构成联锁装置才能实现其动作和功效的可靠性。

2.7.1　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应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。

（1）报警装置

电梯必须安装应急照明和报警装置，并由应急电源供电。低层站的电梯一般是安设警铃，警铃安装在轿顶或井道内，操作警铃的按钮应设在轿厢内操纵箱的醒目处，上有黄色的警示标志。警铃的声音要急促响亮，不会与其他声响混淆。提升高度大于30m的电梯，轿厢内与机房或值班室应有对讲装置，也受操纵箱面板上的控制按钮。目前大部分对讲装置是接在机房而机房又大多无人值守，这样在紧急情况时，管理人员不能及时知晓。所以，凡机房无人值守的电梯，对讲装置必须接到管理部门的值班处。

除了警铃和对讲装置，轿厢内也可设内部直线报警电话或与电话网连接的电话。此时轿厢内必须有清楚易懂的使用说明，告诉乘员如何使用和应拨的号码。轿厢内的应急照明必须有适当的亮度，在紧急情况时，能看清报警装置和有关的文字说明。照明的功率至少为1W，持续时间1h。

（2）救援装置

电梯困人的救援以往主要采用自救的方法，即轿厢内的操纵人员从上部安全窗爬上轿顶将层门打开。随着电梯技术的发展及无人员操纵的电梯广泛使用，再采用自救的方法不但十分危险而且几乎不可能。因为作为公共交通工具的电梯，乘员十分复杂，电梯发生故障时，乘员不可能从安全窗爬出，就是爬上了轿顶也打不开层门，反而会发生其他事故。因此现在电梯从设计上就决定了救援必须从外部进行。

救援装置包括曳引机的紧急手动操作装置和层门的人工开锁装置。当有层站不设门时，还可在轿顶设安全窗；当两层站地坎距离超过11m时，还应设井道安全门。若同一井道相邻电梯轿厢间的水平距离不大于0.75m，也可设轿厢安全门。

机房内的紧急手工操作装置，应放在拿取方便的地方，盘车手轮应漆成黄色，开闸扳手应漆成红色。为使操作时知道轿厢的位置，机房内必须有层站指示。最简单的方法就是在曳引绳上用油漆做上标记，同时将标记对应的层站写在机房操作地点的附近。

若轿顶设有安全窗，安全窗的尺寸应不小于0.35m×0.5m，强度应不低于轿壁的强度。窗应向外开启，但开启后不得超过轿厢的边缘。窗应有锁，在轿内要用三角钥匙才能开启，在轿外则不用钥匙也能打开，窗开启后不用钥匙也能将其关闭和锁住，窗上应设验证锁紧状态的电气安全触点，当窗打开或未锁紧时，触点断开切断安全电路，使电梯停止运行或不能启动。

井道安全门的位置应保证至上下层站地坎的距离不大于11m，要求门的高度不小于1.8m，宽度不小于0.35m，门的强度不低于轿壁的强度。门不得向井道内开启，门上应有锁和电气安全触点，其要求和安全窗一样。

现在一些电梯安装了电动的停电（故障）应急装置，在停电或电梯故障时自动接入。装置动作时用蓄电池为电源向电机送入低频交流电（一般为5Hz），并通电使制动器释放。在判断负载力矩后，按力矩小的方向慢速将轿厢移动至最近的层站，自动开门将人放出。应急装置在停电、中途停梯、冲顶蹲底和限速器安全钳动作时均能自动接入，但若是门未关或门的安全电路发生故障则不能自动接入移动轿厢。

2.7.2　急停开关和检修运行装置

（1）急停开关

急停开关也称安全开关，是串接在电梯控制线路中的一种不能自动复位的手动开关。当遇到紧急情况或在轿顶、底坑、机房等处检修电梯时，为防止电梯的启动、运行，将开关关闭，切断控制电源以保证安全。急停开关分别设置在轿厢内操纵箱上、轿顶操纵盒上、底坑内和机房控制柜壁上，有的电梯轿厢内操纵箱上不设此开关。急停开关应符合电气安全触点的要求，应是双稳态非自动复位的，误动作不能使其释放。停止开关要求是红色的，并标有“停止”和“运行”的位置，若是刀闸式或拨杆式开关，应以把手或拨杆朝下为停止位置。

轿顶的停止开关应面向轿门，离轿门距离不大于1m。底坑的停止开关应安装在进入底坑可立即触及的地方。当底坑较深时，可以在下底坑的梯子旁和底坑下部各设一个串联的停止开关，最好是能联动操作的开关。在开始下底坑时即可将上部开关打在停止的位置；到底坑后也可用操作装置消除停止状态或重新将开关处于停止位置。轿厢装有无孔门时，轿内严禁装设停止开关。

（2）检修运行装置

检修运行是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制。

检修运行时应取消正常运行的各种自动操作，如取消轿内和层站的召唤，取消门的自动操作。此时轿厢的运行依靠持续按压方向操作按钮操纵，轿厢的运行速度不得超过0.63m/s，门的开关也由持续按压开关门按钮控制。检修运行时，所有的安全装置如限位和极限、门的电气安全触点和其他电气安全开关及限速器安全钳均有效，所以检修运行是不能开着门走梯的。

检修运行装置包括一个运行状态转换开关、操纵运行的方向按钮和停止开关。该装置也可以与能防止误动作的特殊开关一起从轿顶控制门机构的动作。

检修转换开关应是符合电气安全触点要求的双稳态开关，有防误操作的措施，开关的检修和正常运行位置应有标示，若用刀闸或拨杆开关则向下应是检修运行状态。轿厢内的检修开关应用钥匙动作，或设在有锁的控制盒中。

检修运行的方向按钮应有防误动作的保护，并标明方向。有的电梯为防误动作设三个按钮，操纵时方向按钮必须与中间的按钮同时按下才有效。

当轿顶以外的部位如机房、轿厢内也有检修运行装置时，必须保证轿顶的检修开关优先，即当轿顶检修开关处于检修运行位置时，其他地方的检修运行装置全部失效。

2.7.3　超速保护开关

在速度大于1m/s的电梯限速器上都设有超速保护开关，在限速器的机械动作之前，此开关就应动作，切断控制回路，使电梯停止运行。有的限速器上安装两个超速保护开关，第一个开关动作使电梯自动减速，第二个开关才切断控制回路。对速度不大于1m/s的电梯，其限速器上的电气安全开关最迟在限速器达到其动作速度时起作用。

2.7.4　消防功能

发生火灾时井道往往是烟气和火焰蔓延的通道，而且一般层门在70℃以上时也不能正常工作。为了乘员的安全，在火灾发生时必须使所有电梯停止应答召唤信号，直接返回撤离层站，即具有火灾自动返基站功能。

自动返基站的控制，可以是在基站处设消防开关，火灾时将其接通，或由集中监控室发出指令，也可由火灾检测装置在测到层门外温度超过70℃时自动向电梯发出指令。

消防员用电梯或有消防员操作功能的电梯（一般称消防电梯），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使用。

消防电梯的布置应能在火灾时避免暴露于高温的火焰下，还能避免消防水流入井道。一般电梯层站宜与楼梯平台相邻并包含楼梯平台，层站外有防火门将层站隔离，层站内还有防火门将楼梯平台隔离，这样的电梯不能使用时，消防员还可以利用楼梯通道返回。

消防电梯额定载重量不应小于630kg，入口宽度不得小于0.8m，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。

消防员操作功能应取消所有的自动运行和自动门的功能。消防员操作时外呼全部失效，轿内选层一次只能选一个层站，门的开关由持续按压开关门按钮进行。有的电梯在开门时只要停止按压按钮，门立即关闭，在关门时停止按压按钮，门会重新开启，这种控制方式是更为合理的。一般的电梯在基站设有一个消防开关，隐藏在带玻璃罩的消防开关盒内，一旦发生火灾，可以把玻璃罩打碎，扳动消防开关，电梯即转入消防状态运行。

如果电梯正在上行，电梯将立即减速并就近停车，不开门，直接返回消防避难层。

如果电梯正在下行，电梯直接返回消防避难层。

如果电梯正在下行，并且已经减速，打算平层，则平层后不开门，立刻返回消防避难层。

如果电梯已经平层，已经开门，则立即关门，返回消防避难层。

如果电梯处于检修或急停状态，将发出报警声，保持原来状态。

2.7.5　机械防护

电梯很多运动部分在人接近时可能会产生撞击、挤压、绞碾等危险，在工作场地，由于地面的高低差也可能产生摔跌等危险，所以必须采取防护措施。

人在操作、维护中可以接近的旋转部件，尤其是传动轴上突出的锁销和螺钉，钢带、链条、皮带，电动机的外伸轴，甩球式限速器等必须有安全网罩或栅栏，以防无意中触及。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。

轿顶和对重的反绳轮，必须安装防护罩。防护罩要能防止人员的肢体或衣服被绞入，还要能防止异物落入和钢丝绳脱出。

在底坑中对重运行的区域和装有多台电梯的井道中，不同电梯的运动部件之间均应设隔障。

在轿顶边缘与井道壁水平距离超过0.3m时，应在轿顶设护栏，护栏的安设应不影响人员安全和方便地通过入口进入轿顶。

2.7.6　门运动过程中的保护

当电梯的门扇关闭时，若轿厢人口处有乘客或障碍物，电梯的门扇应能够通过安装在轿门上的机械或电子组件（安全触板、光幕等）向电梯发出控制信号，使电梯的门扇停止关闭而重新打开，防止出现门扇夹伤人员或门机长期堵转而损坏。常见的保护装置有安全触板、光电式保护装置。

（1）安全触板

安全触板由触板、联动杠杆和微动开关组成。正常情况下，触板在重力的作用下，凸出轿门30～45mm。若门区有乘客或障碍物存在，当轿门在关闭时，触板会受到撞击而向内运动，带动联动杠杆压下微动开关，而令微动开关控制的关门继电器失电，开门继电器得电，控制门机停止关门运动转为开门运动，保证乘客和设备不会受到撞击。

（2）光电式保护装置

传统的机械式的安全触板，属于接触式开关结构，不可避免地会出现撞击人或物的危险现象，安全性能不甚理想。随着科学技术的发展和电梯市场的需求，传统的安全触板逐渐被红外线光幕所取代。它的非接触式、动作安全可靠的优势极大地提高了电梯门的安全性，又能提高门的运行速度，在高速电梯中尤其受到欢迎。

光幕运用红外线扫描探测技术，控制系统包括控制装置、发射装置、接收装置、信号电缆、电源电缆等几部分。发射装置和接收装置安装于电梯门两侧，主控装置通过传输电缆，分别对发射装置和接收装置进行数字程控。在关门过程中，发射管依次发射红外线光束，接收管依次打开接收光束，在轿厢门区形成由多束红外线密集交叉扫描所组成的保护光幕，进行不停的扫描运行，使红外线收发单元在高速扫描状态下，形成红外线光幕警戒屏障。当人和物体进入光幕屏障区内，控制系统迅速转换输出开门信号，使电梯门打开，当人和物体离开光幕警戒区域时，电梯门方可正常关闭，从而达到安全保护的目的。

为了保证在光幕失效的情况下，层门运动保护正常工作，现在出现了光幕和安全触板二合一的保护系统，使电梯层门运行更加安全可靠。

（3）电梯门系统的其他保护

除了安全触板和光电式保护装置以外，当电梯门在关闭状态下，受到一个阻止关门的力，且这个力大于150N时，电梯的门会停止或重新打开。部分电梯门系统在保护装置多次动作以后，门会自动停止，只有接收到人为的关门信号后，门系统才会恢复运行。这一装置可以保证当电梯轿门在关闭过程中，如果夹住了乘客或货物，门系统能自动停止运行，避免造成事故。

2.7.7　轿厢顶部安全窗

安全窗是设在轿厢顶部的只能向外开的窗口。当轿厢因故障停在楼房两层中间时，司机可通过安全窗到达轿顶，再设法打开层门，维修人员在处理故障时也可利用安全窗。安全窗打开时，装于门上的触点断开，切断控制电路，此时电梯不能运行。由于控制电源被切断，可防止维修人员出入轿厢窗口时因电梯突然启动而造成人身伤害事故。当出入安全窗时还必须先将电梯急停开关按下（如果有的话）或用钥匙将控制电源切断。为了安全，电梯司机不到紧急情况不要从安全窗出入，更不要让乘客出入，因安全窗窗口较小，且离地面有2m多高，上下很不方便，停电时，轿顶很黑，又有各种装置，易发生人身伤害事故，加之部分电梯轿顶未设置护栏，很不安全。

2.7.8　轿顶护栏

轿顶护栏是电梯维修人员在轿顶作业时的安全保护栏。有护栏可以防止维修人员不慎坠落井道。就实践经验来看，设置护栏时应注意使护栏外围与井道内的其他设施（特别是对重）保持一定的安全距离，做到既可防止人员从轿顶坠落，又避免因扶、倚护栏造成人身伤害事故。在维修人员安全工作守则中可以写入“站在行驶中的轿顶上时，应站稳扶牢，不倚、靠护栏”和“与轿厢相对运动的对重及井道内其他设施保持安全距离”字样，以提醒维修作业人员重视安全。

2.7.9　制动器扳手与盘车手轮

当电梯运行当中遇到突然停电造成电梯停止运行时，电梯又没有停电自投运行设备，且轿厢又停在两层门之间，乘客无法走出轿厢，就需要由维修人员到机房用制动器扳手和盘车手轮两件工具人工操纵使轿厢就近停靠，以便疏导乘客。制动器扳手的式样，因电梯抱闸装置的不同而不同，作用都是用它使制动器的抱闸脱开。盘车手轮是用来转动电动机主轴的轮状工具（有的电梯装有惯性轮，亦可操纵电动机转动）。操作时首先应切断电源，由两人操作，即一人操作制动器扳手，一人盘动手轮。两人需配合好，以免因制动器的抱闸被打开而未能把住手轮致使电梯因对重的重量而造成轿厢快速行驶。一人打开抱闸，一人慢速转动手轮使轿厢向上移动，当轿厢移到接近平层位置时即可。制动器扳手和盘车手轮平时应放在明显位置并应涂以醒目的红漆。

2.7.10　电气安全装置

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。按《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）及《电梯监督检验规程》的要求，电梯应采取以下电气安全保护措施。

（1）直接触电的防护

绝缘是防止发生直接触电和电气短路的基本措施。要求导体之间和导体对地之间的绝缘电阻必须大于1000Ω/V，并且动力电路和安全电路不得小于0.5MΩ；其他照明、控制、号等电路不得小于0.25MΩ。

在机房、滑轮间、底坑和轿顶，各种电气设备必须有罩壳，所有电线的绝缘外皮必须伸入罩壳不得有带电金属裸露在外。罩壳的外壳防护等级应不低于IP2X，可防止直径大于12.5mm的固体异物进入，也就是手指不能伸入。

控制电路和安全电路导体之间及导体对地的电压等级应不大于250V。机房、滑轮间、轿顶、底坑应有安全电压的插座，由不受主开关控制的安全变压器供电，其电源与线路均应与电梯其他供电系统和大地隔绝。

（2）间接触电的防护

间接触电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。

我国供电系统一般采用中性点直接接地的三相四线制，从安全防护方面考虑，电梯的电气设备应采用接零保护。在中性点接地系统中，当一相接地时，接地电流成为很大的单相短路电流。保护设备能准确而迅速地动作切断电流，保障人身和设备安全。在接零保护的同时，零线还要在规定的地点采取重复接地。重复接地是将零线的一点或多点通过接地体与大地再次连接。在电梯安全供电的现实情况中还存在一定的问题：有的引入电源为三相四线，到电梯机房后，将零线与保护地线混合使用；有的用敷设的金属管外皮作零线使用，这是很危险的，容易造成触电或损害电气设备。电梯的控制系统最好采用三相五线制的TN-S系统，直接将保护地线引入机房。如采用三相四线制供电的接零保护TN-C-S系统，则应禁止电梯电气设备单独接地。电源进入机房后保护线与中性线应始终分开，电梯电气设备如电动机、控制柜、接线盒、布线管、布线槽等外露的金属外壳部分，均应进行接地保护。保护接地线应采用导线截面积不小于1.5m²有绝缘层的铜线或4m²的裸铜线，接地线应为黄绿双色。当采用随行电缆芯线作保护线时不得少于2根。

2.7.11　可切断电梯电源的主开关

每部电梯在机房中都应装设一个能切断该电梯电源的主开关，并具有切断电梯正常行驶的最大电流的能力，如有多部电梯还应对各个主开关进行相应的编号。注意：主开关切断电源时不包括轿厢内、轿顶、机房和井道的照明、通风以及必须设置的电源插座等的供电电路。

2.7.12　电气故障防护

（1）曳引电动机的超载保护

电梯使用的电动机容量一般比较大，从几千瓦至十几千瓦。为了防止电动机超载后被烧毁而设置了热继电器超载保护装置。电梯电路中常采用的JRO系列热继电器是一种双金属片热继电器。两只热继电器的热组件分别接在曳引电动机快速和慢速的主电路中，当电动机超载超过一定时间，即电动机的电流大于额定电流，热继电器中的双金属片经过一定时间后变形，从而断开串接在安全保护回路中的接点，保护电动机不因长期超载而烧毁。现在也有将热敏电阻埋藏在电动机的绕组中，即当超载发热引起阻值变化，经放大器放大使微型继电器吸合，断开其接在安全回路中的触头，从而切断控制回路，强令电梯停止运行。

（2）供电系统相序和断（缺）相保护

当供电系统因某种原因造成三相动力线的相序与原有所不同，有可能使电梯原定的运行方向改变，它给电梯运行造成极大的危险性。同时，动机在电源缺相下不正常运转可能导致电动机烧损。电梯电气线路中采用相序继电器，当线路错相或断相时，相序继电器切断控制电路，使电梯不能运行。相序继电器是用来检测三相主电路的供电相序，当三相电缺相或相序不正确时，相序继电器输出触点断开；电路正常时相序继电器输出触点闭合，相序继电器见图2-14。但是在变频调速电梯中，由于变频装置是先将交流整流成直流再进行变频调制，所以错相对其不会发生影响。

（3）电梯控制系统中的短路保护

直接与电源相连的电动机和照明电路应有短路保护，短路保护一般用自动空气断路器或熔断器。自动空气断路器的额定电流应不小于所有设备的最大工作电流，而被保护电路的单相短路电流应大于断路器瞬时脱扣电流的1.5倍。熔断器是利用低熔点、高电阻金属不能承受过大电流的特点，使它熔断，从而就切断了电源；对电气设备起到保护作用。极限开关的熔断器为RCIA型插入式，熔体为软铅丝，片状或棍状。电梯电路中还采用了RLI系列蜗旋式熔断器和RLS系列螺旋式快速熔断器，用以保护半导体整流器件。用熔断器对电动机进行短路保护时，可按电机额定电流的1.25倍选取熔体，对照明线路进行保护时可按工作电流的1.1倍选取熔体。

与电源直接相连的电动机还应有超载保护。超载保护一般用非自动复位的自动断路器和热继电器，当超载的检测是基于电动机绕组升温时，则可以用自动复位的保护装置。

（4）主电路方向接触器联锁装置

①电气联联装置。交流双速及交调电梯运行方向的改变是通过主电路中的两只方向接触器，改变供电相序来实现的。如果两接触器同时吸合，则会造成电气线路的短路。为防止短路故障，在方向接触器上设置了电气联锁，即上方向接触器的控制回路是经过下方向接触器的辅助常闭触点来完成的。下方向接触器的控制电路受到上方向接触器辅助常闭触点控制。只有下方向接触器处于失电状态时，上方向接触器才能吸合，而下方向接触的吸合必须是上方向接触器处于失电状态。这样上下方向接触器形成电气联锁。

②机械联锁式装置。为防止上下方向接触器电气联锁失灵，造成短路事故，在上下方向接触器之间，设有机械互锁装置。当上方向接触器吸合时，由于机械作用，限制住下方向接触器的机械部分不能动作，使接触器触点不能闭合。当下方向接触器吸合时，上方向接触器触点也不能闭合，从而达到机械联锁的目的。

③电气安全装置。电气安全装置有两种形式：安全触点（必须直接切断主接触器的供电）和安全电路，主要包括：直接切断驱动主机电源接触器或中间继电器的安全触点；不直接切断上述接触器或中间继电器的安全触点和不满足安全触点要求的触点。在一般的设计中，把所有的电气安全装置串联成一条电气安全回路，如果这一串电气安全装置全部由安全触点构成，但仍称为安全触点，如果其中有非安全触点和其他组件（导线除外），那就要归为安全电路了。当电梯电气设备出现故障，如无电压或低电压，导线中断，绝缘损坏，组件短路或断路；继电器和接触器不释放或不吸合，触头不断开或不闭合，断相错相等时，电气安全装置应能防止出现电梯危险状态。

安全触点：在动作时应由驱动装置将其可靠地断开，甚至触点熔接在一起也应断开。所以使用安全触点就可以不考虑触点不断开可能造成的危险。

安全触点为达到上述要求，一般驱动机构与动作组件（动触点）应直接作用。并且亦有两处断开点，即两个动或静触点，触点闭合时动触点应由长臂的弹性铜片或其他弹性组件使其两个断点都可靠闭合，在断开时驱动机构的工作行程必须大于弹性组件的弹性行程，使两个断点在弹性组件的作用下可靠断开，当一个断点不断开时，另一断点也会由驱动机构使其断开。

安全触点应防止由于部件故障而引起短路。触点带电部分应在防护外壳中，外壳防护等级不低于IP4X时，安全触点应承受250V的额定绝缘电压。当防护等级低于IP4X时；则应能承受500V的额定绝缘电压，其电气间隙和爬电距离应不小于6mm，触点断开后的距离应不小于4mm。多分断点的安全触点，触点断开后的距离应不小于2mm。

安全触点应是符合《低压开关设备和控制设备　第5-1部分　控制电路电器和开关元件　机电式控制电路电器》（GB 14048.5—2008）规定的下列类型：AC-15用于交流电路；DC-13用于直流电路。

当电气安全装置为保证安全而动作时，应防止电梯驱动主机启动或立即使其停止运动，制动器的电源也同时被切断。按标准要求，电气安全装置应直接作用在控制驱动主机供电设备上，即作用在控制驱动主机的接触器或中间继电器上。

为了保证安全装置可靠动作，不应有其他电气装置与安全装置并联，安全装置发出的信号不应被同一电路中后面的电气装置发出的信号所改变，连接在电气装置之后的装置，其爬电距离和电气间隙也应与外壳防护等级低于IP4X的安全触点相同。由两条或更多平行信道组成的安全电路中，一切信息应仅取自一条通道。同时安全装置防干扰能力要强，内外部的电感、电容均不应引起安全装置的失灵或误动作。

在设计时应把标准中所有的电气安全装置都串联起来，成为一个电气安全回路。当它们之中的任何一个动作时，直接切断主接触器的线圈供电，主接触器的触点就会断开驱动主机的供电。制动器的供电，也应按同样的方式切断。这样的设计称为标准设计，如图2-15所示。图2-15中只要有一个电气安全装置断开，主接触器KMC和制动器线圈的接触器KMB的供电就被切断，断开主电源和制动器的电源。

由于输电功率的原因、电气安全回路压降的原因、监控电梯状态需要的原因等，实践中设计人员很少采用上述标准的设计，而是把层门触点和轿门触点从电气安全回路中抽出来，另外串联成一个回路，称为门锁回路。有的把层门和轿门触点分别串联成回路，称为层门锁回路和轿门锁回路。电气安全回路剩下的那一段，通常就称为安全回路。同时，安全回路和门锁回路也不再直接切断主接触器的线圈供电，而是先切断一个继电接触器的线圈供电，再由继电接触器的触点来切断主接触器的线圈供电，这个继电接触器就被分别称为安全继电器和门锁继电器。这样的设计可称为现实的设计。