电梯冲顶事故的分析与预防

　　江苏省江都市某宾馆有一台9层的客梯。2008年5月10日上午，1名乘客从宾馆1层乘电梯上8层。进入电梯轿厢后，他按下了“8F(8层)”的信号，电梯关门后向上运行，但到了8层后电梯并未停车，继续向上运行，越过顶楼9层后发生冲顶，直至电梯对重框压实在缓冲器上，轿厢瞬间下蹲引起安全钳动作刹车。电梯冲顶瞬间，该乘客因为受到向上的惯性作用，头部径直撞上了电梯轿厢的顶部，随后又由于向下的重力作用，人重重地摔在电梯地板上。事故发生后，这名乘客受伤严重，被宾馆紧急送往医院救治。而宾馆的电梯门系统、对重缓冲器也受到严重损坏，直接经济损失近2万元。

　　事故原因

　　接到事故报告后，江苏省特种设备安全监督检验研究院检测人员立即会同电梯厂家及电梯维护保养单位工作人员来到事故现场，组成事故调查小组，展开事故调查。

　　调查人员首先对该宾馆的工作人员进行了询问，初步了解了事故发生的过程。根据事故现场电梯损坏的状况，调查人员基本判定这是一起电梯冲顶事故。所谓电梯冲顶，就是电梯轿厢越过顶层层站，冲向井道顶部。电梯发生冲顶的一般原因，无外乎电梯制动失效，上限位开关、上极限开关失效，电梯上行超速等。该电梯为2002年安装投用的，根据事故状况，调查人员先后在电梯机房和电梯井道内检查了电梯抱闸系统的工作状况，曳引轮与钢丝绳的配合情况和清洁状况，以及上行强迫减速开关、上限位开关、上极限开关、限速器电器开关、对重缓冲器开关、涨紧轮开关等安全开关的动作情况，一切均正常，只是该电梯没有上行超速保护装置和防抱闸粘连功能。

　　常见的电梯冲顶原因都被排除了，那么这次事故发生的原因究竟是什么呢?调查人员回到电梯机房，仔细检查了电梯控制柜里的电脑板和电气元器件，发现控制柜中I/O板(主板，接口输入输出板)上行继电器触点动作不良，并且主接触器触点有烧灼现象，接触动作不良。这说明发生电梯冲顶的原因，有可能是抱闸打开着而电机却停止转动，电动机与电梯曳引轮直接相连，曳引轮上悬挂的钢丝绳，一边牵引着电梯轿厢，一边牵引着对重铁。由于电梯对重侧重量较重，对重侧受重力作用向下坠落，此时连接在曳引钢丝绳另一端的轿厢被迫向上提拉，直至冲顶。

　　电梯控制柜内变频器驱动马达运行的必要条件是Enable信号(允许运行信号)和方向信号，而当上行继电器给变频器上行方向信号的触点动作不良时，变频器就接收不到主板发出的上行信号，从而无法驱动马达。但这种状态下变频器又不报故障，这就出现主板在接收到变频器无故障信号、门锁闭合信号、安全回路闭合信号、上行继电器反馈信号、上方呼梯信号后延时打开抱闸，导致电梯自由溜车。或者在电梯运行过程中，上行继电器的触点突然接触失效，但抱闸仍是打开状态，此时由于电梯轿厢里只有1人，对重侧比轿厢重，轿厢被继续向上提拉，最终发生冲顶。

　　为了核实这一原因，调查人员进行了模拟试验。先将电梯开到底层平层位置后，拆除了变频器上行信号输入口上的信号线，并关闭所有厅轿门，恢复了安全回路，在切除外呼信号后，将电梯置于正常状态，然后，在电梯控制柜内登记“9F(9层)”的内呼指令，随后主板输出上行方向指令，输出接触器吸合、I/O板上行继电器吸合，主板延时后打开抱闸，此时变频器无电流输出，而电梯空载向上(被对重牵引)，发生自由溜车。综合宾馆工作人员口述的事故经过，调查人员分析推断出，当电梯在1层向上运行时，电梯控制柜内I/O板上行继电器的其中1个触点，即供给变频器上行信号的触点，发生了接触不良，导致变频器运行中上行信号中断，但抱闸还处于打开状态，所以电梯到了8层没有停车，又由于电梯轿厢比对重侧轻而继续向上溜车，直至发生冲顶事故。

　　预防措施

　　查明事故原因后，调查组采取了相应措施，修理被损坏的电梯并预防同样的事故再次发生。首先更换了I/O板上损坏的上行方向继电器，防止上行信号异常中断，接着更换了主接触器，防止接触器发生粘连不断电、抱闸不合闸制动。此外，还增加了1个保护措施，就是取变频器抱闸输出信号，将其串入原抱闸接触器1的线圈回路。

　　抱闸控制回路更改后，调查人员进行了试验，以确认整改安全。

　　一是执行了之前模拟试验时的操作，即在电梯控制柜内登记“9F”的内呼指令后，主板输出上行方向指令，输出接触器吸合，I/O板上行继电器吸合，主板延时后打开抱闸，BKMAG2(抱闸接触器2)吸合，但因为变频器未收到上行信号，变频器抱闸输出继电器不吸合，致使BKMAG1(抱闸接触器1)无法吸合，抱匣不打开，这时主板报故障停止运行，需断电复位。

　　二是在电梯满速运行时，一旦断开变频器上行信号输入口上的信号线，电梯立即减速，速度减到零后变频器抱闸输出继电器断开，使得BKMAG1(抱闸接触器1)释放，同时抱闸关闭、电梯停止，这时主板报故障停止运行，需断电复位。

　　同理，无论在电梯启动前还是电梯运行中，当切断变频器下行信号线进行试验时，仍然得到“主板报故障停止运行，需断电复位”的结果。这一系列试验说明，增加安全回路，能够有效预防同类事故再次发生。最后调查人员为这部电梯增加了一套夹绳器，它是一种上行超速保护装置，当上述防护措施都失效时，它能通过夹死钢丝绳来使电梯停止运转，从而防止冲顶事故的发生。

　　事故启示

　　虽然这起事故没有造成严重的人员伤亡，但是调查过程中发现的一系列问题应该引起电梯安装及使用人员的足够重视。

　　一是该电梯是2002年安装并投入使用的，缺少上行超速保护装置及防抱闸粘连功能，这是该事故无法有效避免的关键所在。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的9.10条款中明确规定，曳引驱动电梯上应装设符合相应条件的轿厢上行超速保护装置，但是GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》是2004年1月1日起才强制执行，所以在此之前出厂的电梯绝大部分都没有此装置，这就提醒所有电梯使用单位，特别是2004年前出厂的老电梯及高楼层电梯的用户，应该及时添加这种装置及功能，保护自身安全。

　　二是我国电梯实行强制维保制度，维保单位、人员都必须具有相应的资质。维保人员在工作中应加强责任心，加强对电梯电气、机械部件的定期检查维护，特别是要严格参照技术文件，对已到使用寿命的电气原器件执行强制更换，不能仅仅从表面上来判断能否继续使用。该事故的直接原因就是上行继电器的接触不良，而该宾馆电梯的使用频率很高，一年平均达45万次，像这类电梯的维保就要特别重视，元器件的更换周期应该缩短，以提高安全系数。

　　三是作为特检机构的检验人员，除了充分熟悉和了解国家相关法规及标准、做好电梯检验工作外，还要向广大电梯用户做好宣传和解释工作，更好的管好用好电梯，使他们在乘坐电梯时更加舒心更加安全。