轿厢意外移动保护装置型式试验操作指引418.docx
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轿厢意外移动保护装置型式试验操作指引418
轿厢意外移动保护装置型式试验操作指引
一、提交型式试验约请，商讨型式试验资料提交以及现场试验方法
1、轿厢意外移动保护装置简介
轿厢意外移动保护装置的概念在国内来源于2015年7月发布的国家标准《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003第1号修改单。
修改单的第9.11章节对轿厢意外移动保护装置进行了定义并提出一系列的要求，修改单第F8章节规定了轿厢意外移动保护装置的型式试验要求。
目前国内检验机构对轿厢意外移动保护装置进行型式试验主要依据《电梯型式试验规则》TSGT7007-2016附件S，其内容要求来源于GB7588-20003第1号修改单的有关内容，但进行了一些修改。
根据GB7588-2003第一号修改单第9.11.1条对轿厢意外移动保护装置有以下表述：
在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下，由于轿厢安全运行所依赖的驱动主机或驱动控制系统的任何单一元件失效引起轿厢离开层站的意外移动，电梯应具有防止该移动或使移动停止的装置。
悬挂绳、链条和曳引轮、滚筒、链轮的失效除外，曳引轮的失效包含曳引能力的突然丧失。
不具有符合14.2.1.2的开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯，并且其制停部件是符合9.11.3和9.11.4的驱动主机制动器，不需要检测轿厢的意外移动。
轿厢意外移动制停时由于曳引条件造成的任何滑动，均应在计算和/或验证制停距离时予以考虑。
从上述标准内容可得出下述几重含义：
1、轿厢意外移动保护装置是一种与电梯安全钳、限速器、门锁等类似的电梯安全保护装置，需要生产厂家通过法定检验机构进行型式试验认证。
2、在2016年7月以后，所有新制造的电梯都应有轿厢意外移动保护装置，但同时满足下述三个条件时，轿厢意外移动保护装置可以不具有检测意外移动的功能，但是制动器和自监测系统还需要通过型式试验认证：
1）不具备开门运行或类似功能的电梯
2）采用制动器直接作用于曳引轮或曳引轮轴的驱动主机
3）制动器存在冗余并带有自监测功能
3、2016年7月以后的新制造的电梯必须具有检测电梯轿厢意外移动的功能的条件是：
1）只要带有开门运行功能，不管电梯采用何种驱动主机，都需要具有检测轿厢意外移动的功能。
2）只要驱动主机不满足《修改单》第9.11.3和9.11.4要求（如采用蜗轮蜗杆主机、斜齿轮主机），不管电梯是否带有开门运行功能的电梯都需要检测轿厢的意外移动。
4、轿厢意外移动的制停子系统可以与轿厢上行超速保护和下行超速保护安全装置共用同一部件，制停子系统用于上行和下行方向的制停部件可以采取两种不同的制停部件。
2、型式试验总体要求
可对检测子系统、制停子系统和自监测子系统组成的轿厢意外移动保护装置完整性系统进行型式试验，也可对检测子系统、制停子系统和自监测子系统单独进行型式试验。
已单独进行了型式试验的检测子系统、制停子系统和自监测子系统的相互适配性及完整系统的适用范围需经型式试验机构审查确认，并出具完整系统的型式试验报告。
注：
a、电梯整梯不具有符合5.12.1.4规定的开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯，并且其制停部件是符合5.6.7.3和5.6.7.4规定的驱动主机制动器的情况下，只需提供制停部件的型式试验报告（含自监测）即可，该制停部件的型式试验报告可由部件制造单位申请并经型式试验机构检验合格出具的型式试验报告（主要是针对永磁同步曳引机的制动器）。
b、若电梯具有符合5.12.1.4规定的开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯，或制停部件不是符合5.6.7.3和5.6.7.4规定的驱动主机制动器的情况下，电梯整梯单位需对检测子系统、制停子系统和（或）自监测子系统组合的完整系统进行型式试验，若其检测子系统已经具有由型式试验机构出具的含电子元件的安全电路或可编程电子安全相关系统的型式试验报告且其中包含轿厢意外移动保护功能，则该检测子系统在整梯型式试验时不需要对该检测子系统进行单独试验论证。
3、轿厢意外移动保护装置的组成与配置
根据《修改单》和TSGT7007-2016规定，轿厢意外移动保护装置包括检测子系统（检测、操纵装置）、制停子系统和自监测子系统（采用驱动主机制动器作为制停元件时）。
根据电梯驱动系统和控制系统的不同，轿厢意外移动保护装置也需配置一个或多个子系统，详见下表1：
表1常用的电梯与轿厢意外移动配置表
序号
电梯配置
轿厢意外移动保护装置配置
1
具有开门运行功能
驱动主机制动器可以兼作制停元件（如永磁同步主机）
检测子系统+制停子系统（共用驱动主机制动器）+自监测子系统
2
检测子系统+制停子系统（采用夹绳器、安全钳等其他制动元件，永磁同步驱动主机的制动器不作为制停元件）
3
驱动主机制动器不能兼作制停元件（如蜗轮蜗杆主机）
检测子系统+制停子系统
4
不具有开门运行功能
驱动主机制动器可以兼作制停元件（如永磁同步主机）
制停子系统+自监测子系统
5
驱动主机制动器不能兼作制停元件（如蜗轮蜗杆主机）
检测子系统+制停子系统
二、提交型式试验所需相关资料，包含有预期的轿厢减速前最高速度及对应的平均加速度、触发前轿厢速度，以及对于如何确定最高速度、对应试验速度的允许移动距离的计算说明，具体所需资料如下：
1、型式试验需提供技术文件
A、产品合格证明及相关技术文件
（1）产品合格证（产品质量证明文件）；
（2）产品图纸目录、总图、主要受力结构件图、机构部件装配图；
（3）安装使用维护说明书。
B、主要结构参数
（1）整体结构型式、适用工作环境、适用防爆型式；
（2）制停子系统：
标明结构、构件尺寸和公差的装配详图；制动衬材质；制动轮/盘直径；制动臂杠杆长度和杠杠比；夹紧（制动）元件和弹性元件型式、规格、尺寸、数量；所作用部件的型式、数量、规格、材料及表面状态详细情况；所作用部件为T型导轨时，适用导轨型号、导向面宽度、硬度和表面润滑状况；
（3）检测子系统：
硬件版本和组成、软件版本、检测元件安装位置、传感器型式和数量、与制停子系统的配套方案、适用的制停子系统型式、电气元件型号及制造单位。
（4）自监测子系统：
硬件版本和组成、软件版本、自监测方式、监测元件安装位置及数量、所监测的元件及其结构、电气元件型号及制造单位。
C、适用范围及设计文件
（1）预期功能说明；
（2）制停子系统的作用部位；
（3）适用电梯的额定载重量范围；
（4）适用电梯的系统质量范围；
（5）适用电梯的悬挂比；
（6）适用电梯的轿厢自重范围；
（7）适用电梯的平衡系数范围或平衡重质量范围；
（8）所预期的轿厢减速前最高速度及对应的平均加速度，以及对于如何确定最高速度的说明；
（9）制停子系统触发时对应的轿厢速度及达到该速度的平均加速度；
（10）检测子系统和制停子系统的响应时间；
（11）检测元件安装位置、检测到意外移动时轿厢离开层站的距离；
（12）用于最终检验的试验速度及对应试验速度下允许移动距离的相关计算；
（13）开锁区域的具体尺寸；
（14）弹性元件负载曲线图（如需要调整）；
（15）检测子系统、制停子系统、自监测子系统的电气原理图、所使用的电气/电子元件清单；
（16）检测子系统软件清单及版本号（仅PESSRAL）；
（17）工作环境要求，包括设计极限温度、极限湿度和其他任何相关的信息；
（18）对于需要调整制动力以适用于不同额定载重量的装置，应当提供公式或图表，以说明制动力或力矩与给定调整量之间的函数关系，结果用移动距离表示；
（19）含有电子元件的安全电路或可编程电子安全相关系统的型式试验报告和证书复印件；
（20）符合S6.1.3要求的制动器动作试验报告复印件；
（21）特殊工作环境（室外、防爆等）适用情况及防护措施；
2、UCMP型式试验最高速度计算举例（移动加速度取a1=1.5m/s^2）
第一阶段：
轿厢意外移动发生到检测到意外移动（设轿厢从平层位置发生意外移动直至离开平层感应器，此处计算平层位置取±150mm）
此阶段轿厢移动过的距离：
S1=0.150m
轿厢移动加速度：
a1=1.5m/s^2
此阶段后轿厢达到的速度：
v1=
=0.671m/s
第二阶段：
系统检测到意外移动到输出动作指令至制动器（检测和控制电路的相应时间）
检测和控制电路的电气延时（测量所得）：
t1=162s
此阶段后轿厢达到的速度：
v2=v1+a1t1=0.914m/s
此阶段轿厢移动过的距离：
S2=0.5（v1+v2）×0.162=0.128m
第三阶段：
触发电路接触器接受指令到制动器完全制动到位（触发电路和制动响应时间）
触发与制停部件响应延时：
t2=200ms
此阶段后轿厢达到的速度（最高试验速度）：
v3=v2+a1t2=1.214m/s（也可用v3=v1+（t1+t2）a1）
三、审查型式试验相关资料，审核预期减速前的最高速度、对应平均加速度、触发前轿厢速度以及对应试验速度所允许移动距离的合理性。
四、型式试验机构根据申请的减速前的最高速度、轿厢发生意外移动的最大允许距离、对应试验所允许移动的距离等进行现场试验验证。
1、测量t1和t2
移动轿厢至中间层站的平层位置，开启轿门、层门，使电梯进入检修状态，手动松开抱闸使轿厢意外移动并触发UCMP动作，记录t1和t2
2、计算确定最高试验速度v3
按下列公式计算：
v3=v1+（t1+t2）a1
其中：
S1=0.150m（按厂家平层感应器设计值取）
a1=1.5m/s^2（按厂家移动加速度的设计值取，一般取值为1.5m/s^2）
v1=
3、按照计算所得的v3进行制动能力试验（类似轿厢上行超速试验）
将轿厢开至井道中间试验层站位置，关闭轿门层门，电梯进入检修状态，松开抱闸直至轿厢速度达到最高试验速度v3，此时触发制停部件动作，记录全过程的速度试验曲线
注：
a、t1测量：
取UCMP检测电路中平层感应器信号1和控制电路输出触点信号2（也可取触发电路中接触器的输入触点）。
b、t2测量：
取触发电路中接触器的输入触点和全过程速度曲线的速度最高点（可取制停部件微动开关信号点），两点之间时间差可认为t2。
4、试验速度与其对应所允许的移动距离的确定
GB7588-2003第1号修改单的D2最后增加：
在电梯交付使用前，需对轿厢意外移动保护装置进行试验，试验应：
——包括验证该装置的制停部件按型式试验所述的方式触发。
——轿厢以预定速度（例如：
型式试验所确定的速度，如检修速度等），在井道上部空载上行（例如：
从一个层站到上端站），以及在井道下部满载下行（例如：
从一个层站到下端站）；
4.1试验举例（平层位置取±150mm，t1+t2=362ms,V3=1.214m/s）：
试验速度是指经过检测位置被检测到时的速度，现场测量验证距离的方法是从平层位置测量轿厢移动总的距离减去测量的检测位置的距离。
为了便于操作，根据标准5.8.1.2规定，试验速度可为检修速度（一般低速梯种检修速度为0.25m/s，高速梯的检修速度为0.50m/s），该速度在电气上是可以实现的。
现场试验方法：
1、在电梯使用现场，电梯处于平层状态，将层门、轿门闭合，在电梯钢丝绳上标识出轿厢移动开始时的位置，并测量出电梯平层位置至隔磁板检测位置间的距离S1。
2、电梯处于检修状态，人为使电梯溜车或运行至检修速度并最终触发轿厢意外移动保护装置。
3、测量出钢丝绳上起始标识至最终停止位置标识处的距离S2，验证距离S=S2-S1；
5、驱动主机制动器的自监测采用对机械装置正确提起（或释放）验证的，则需电梯整梯制造企业在定期维护保养时提供检测制动力的试验方法。
五、型式试验机构根据试验验证结果出具单独或完整性型式试验报告及合格证
1、主要参数和配置的适用原则
A、制停子系统
同一型号系列的制停子系统，按照试验的系统质量范围、电梯额定载重量范围和所预期的轿厢减速前最高速度进行适用。
（1）对于作用于电梯导轨的同一型号系列的制停部件（如安全钳），同一型号系列是指附件L第L4条规定的，与渐进式安全钳相同的主要参数和配置的适用原则（允许质量、额定速度和限速器动作速度除外）没有改变。
（2）对于曳引机制动器式制停部件，同一型号系列是指制动器的结构型式、与制动力大小有关的零部件的尺寸、作用部位、适用工作环境以及防爆型式完全相同。
（3）对于钢丝绳制动器式制停部件，同一型号系列是指除制动部分与绳接触的绳槽尺寸和数量外，其结构型式和尺寸、适用工作环境以及防爆型式完全相同。
注：
在曳引机制动器式和钢丝绳制动器式制停部件型式试验报告和合格证书上，应当说明试验时的悬挂比，用于其他悬挂比时系统质量、电梯额定载重量的适用范围为：
适用的系统质量＝型式试验系统质量×实际悬挂比÷型式试验时悬挂比；
适用的额定载重量＝型式试验额定载重量×实际悬挂比÷型式试验时悬挂比。
B、检测子系统
不同型号系列的检测子系统不能相互适用。
C、自监测子系统
不同型号系列的自监测子系统不能相互适用。
D、适用范围
不同型式的制停部件适用的参数范围和配置见表S-1、S-2、S-3，此外，制停子系统产品参数范围和配置的其他内容见表S-4；检测子系统参数范围和配置见表S-5，自监测子系统参数范围和配置见表S-6。
表S-1作用于轿厢或对重上的制停部件适用参数范围和配置表
提拉方式
弹性元件型式
夹紧（制动）元件型式
夹紧（制动）元件材质
夹紧（制动）元件数量
夹紧（制动）元件摩擦面尺寸
mm
适用导轨导向面硬度
HBW
适用导轨导向面宽度
mm
适用导轨导向面加工方式
适用导轨导向面润滑状况
适用导轨材料牌号
表S-2作用于悬挂绳或补偿绳系统上的制停部件适用参数范围和配置表
复位方式
弹性元件型式
摩擦元件型式
摩擦元件材料
表S-3作用于曳引轮或只有两个支撑的曳引轮轴上的制停部件适用参数范围和配置表
结构型式
盘式
数量
2个
摩擦元件材料
无石棉刹车片
弹性元件型式
压缩弹簧
表S-4制停子系统适用参数范围和配置表
系统质量范围
3300~14200kg
额定载重量范围
750~2000kg
制停部件型式
制动器
适用电梯驱动方式
曳引驱动
作用部位
曳引轮
动作触发方式
电气触发
所预期的轿厢减速前最高速度
1.085m/s
响应时间
≤300ms
用于最终检验的试验速度
0.25m/s
0.5m/s
对应试验速度的允许移动距离
≤0.636m
≤1.006m
防爆型式
/
触发装置硬件组成
控制器+接触器
工作环境
室内
注：
a、在型式试验证书中，根据制停部件的不同型式，表S-1、表S-2或表S-3应当与表S-4合并使用。
b、在型式试验证书中，应当给出用于最终检验在试验速度下触发制停部件的方法等信息。
表S-5检测子系统适用参数范围和配置表
硬件版本
V20
软件版本
/（仅PESSRAL）
硬件组成
CB5电路板（含有电子元件的安全电路）、光电传感器
检测元件安装位置
轿顶
检测到意外移动时轿厢离开层站的距离
125mm
防爆型式
/
响应时间
≤15ms
制停子系统型式
盘式
工作环境
室内
表S-6自监测子系统适用参数范围和配置表
自监测方式
制动器提起（或释放）的验证
硬件组成
主控制板、IO板和微动开关
自监测元件型号
Z-15GD55-B
自监测元件安装位置
制动器
防爆型式
/
工作环境
室内
2、样品主要技术参数及配置表
样品主要技术参数及配置表
产品名称
轿厢意外移动保护装置
产品型号
适用工作环境
室内
适用防爆型式
/
制停子系统
适用范围
系统质量范围
3300~14200kg
额定载重量范围
750~2000kg
平衡系数/平衡重质量范围
0.4~0.5
轿厢自重范围
1500~4400kg
所预期的轿厢减速前最高速度
≤1.085m/s
悬挂比
2:
1
用于最终检验的试验速度
0.25m/s
0.5m/s
对应试验速度的允许移动距离
≤0.636m
≤1.006m
制停部件型式
盘式制动器
适用电梯驱动方式
曳引驱动
作用部位
曳引轮
动作触发方式
电气触发
响应时间
≤300ms
制造单位确定的轿厢意外移动时可能的最大平均加速度
1.5m/s2
触发装置
名称
接触器
型号
SC-N1/G、
SC-N2S/G、SC-N3/G、SC-4-1G
硬件版本
/
软件版本
/
硬件组成
控制器、接触器
触发方式
接触器失电触发
额定功率
25W、25W
工作电压
DC48V
作用于悬挂绳或补偿绳系统上的制停部件
名称
/
型号
/
结构型式
/
钢丝绳型号规格
/
钢丝绳数量
/
复位方式
/
弹性元件型式
/
摩擦元件型式
/
摩擦元件材料
/
作用于轿厢或对重上的制停部件
名称
/
型号
/
结构型式
/
作用部件
/
动作触发方式
/
适用导轨材料牌号
/
提拉方式
/
弹性元件型式
/
夹紧（制动）元件型式
/
夹紧（制动）元件材质
/
夹紧（制动）元件数量
/
夹紧（制动）元件摩擦面尺寸
/mm
适用导轨导向面硬度
/HBW
适用导轨导向面宽度
/mm
适用导轨导向面加工方式
（仅对渐进式安全钳）
适用导轨导向面润滑状况
/
作用于曳引轮或只有两个支撑的曳引轮轴上的制停部件
名称
电梯制动器
型号
ECB-240L
结构型式
盘式
数量
2个
摩擦元件材料
无石棉刹车片
弹性元件型式
压缩弹簧
制动臂杠杆长度
0.454m
杠杆比
34:
5
制动轮/盘直径
796mm
制动器用弹簧型号规格及数量
φ5.5－φ27.5-71
10个
检测子系统
名称
SCB5检测子系统
型号
SCB5
硬件版本
V20
软件版本
（仅PESSRAL）
硬件组成
由SCB5电路板（含有电子元件的安全电路）和光电传感器。
检测元件安装位置
轿顶
传感器型式
光电式
数量
2
检测到意外移动时轿厢离开层站的距离
125mm
响应时间
≤15ms
适用制停子系统型式
制动器
自监测子系统
名称
自监测子系统
型号
Z-15GD55-B
硬件版本
R-H
软件版本
B1004006B
自监测方式
制动器正确提起（或释放）进行验证
硬件组成
主控制板、IO板和微动开关
所监测的元件及其结构
制动器、盘式
监测元件安装位置及数量
制动器、2个
注：
若只进行一个或几个子系统的型式试验，或在制停子系统中只进行一种或几种制停部件的型式试验，配置表只需根据所进行的型式试验样品选择其中的对应项目即可。
六、轿厢意外移动保护装置标准热点解读
问题1：
轿厢意外移动保护装置主要考虑哪些风险？
答：
轿厢意外移动保护装置考虑下列风险因素之一：
1）、驱动主机（包括驱动主机制动器）的单一失效；
2）、控制系统的单一失效。
问题2：
按9.11.1的规定，不具有“平层、再平层和预备操作功能”的电梯是否需要轿厢意外移动保护装置？
答：
需要。
1）具有符合14.2.1.2的开门情况下的平层、再平层和预备操作功能的情况下，轿厢意外移动保护装置必须具有完整的意外移动检测装置、制停装置等，并应符合9.11的全部要求。
2）不具有符合14.2.1.2的开门情况下的平层、再平层和预备操作功能的电梯，按轿厢意外移动保护装置所考虑的风险范围，电梯不可能开门运行，因此轿厢意外移动保护装置不需要具有意外移动的检测装置，但应符合9.11的其他要求。
此时，发生轿厢意外移动的风险主要是电梯停层后装载或卸载期间由于驱动主机（包括驱动主机制动器）的单一失效造成。
按轿厢意外移动保护装置所考虑的风险范围，如果轿厢意外移动保护装置的制停部件是符合9.11.3和9.11.4的驱动主机制动器，且该驱动主机制动器的制动能力符合9.11.5、9.11.6和12.4.2的要求，则该电梯轿厢意外移动保护装置就符合要求。
问题3：
自监测装置需要符合电气安全装置的要求吗？
答：
自监测装置不需要符合电气安全装置的要求，当驱动主机制动器作为轿厢意外移动保护装置的制停部件时自监测装置应进行型式试验。
问题4：
采用驱动主机制动器作为轿厢意外移动保护装置的制停部件时，修改单主要从哪些方面提高了要求？
答：
按修改单的要求，当符合12.4.2内部冗余要求的驱动主机制动器作用在9.11.4所规定的位置时，可以作为轿厢意外移动保护装置的制停部件。
修改单主要从以下方面提高了对制动器要求：
1）增加了制动器自监测的要求，规定需对制动器机械装置正确提起（或释放）的验证和（或）对制动力的验证，并对制动力自监测的周期给出了明确的要求；
2）增加了制动器制停距离的定量要求；
3）增加了制停减速度的定量要求；
4）增加了制动器动作可靠性试验的要求。
问题5：
由于轿厢意外移保护装置的增加，还提高了哪些要求？
答：
在修改单中，由于轿厢意外移动保护装置要求的增加，为进一步提高装卸载期间人员进出轿厢时的安全性，还增加了平层准确度和平层保持精度的要求。
问题6：
对于轿厢意外移动保护装置的要求，修改单与EN81-20/50:
2014相比有哪些主要区别？
哪个要求更高？
答：
考虑到我国实际情况，修改单对轿厢意外移动保护装置的要求高于欧洲标准EN81-20/50:
2014的要求，主要体现在以下几点：
1）自监测要求：
EN81-20:
2014仅规定“需对制动器机械装置正确提起（或释放）的验证或对制动力的验证”；修改单规定“需对制动器机械装置正确提起（或释放）的验证和（或）对制动力的验证”，提高了对自监测的要求，增加了制动力自监测的周期要求；具体要求见修改单的9.11.3。
2）型式试验要求：
对于采用驱动主机制动器作为轿厢意外移动保护装置的制停部件时，修改单在EN81-20/50:
2014的基础上在F8.3.2中增加了200万次动作可靠性试验的要求，进一步提高了对驱动主机制动器可靠性的要求。
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