防爆電梯無接觸器控制系統

在石油、化工、冶金等企業都有一些存在著爆炸性氣體混合物的危險場所。這些場所的電氣火花或電器表面的靜電以及機械磨擦和撞擊產生的熱量與火花都可能引起爆炸。所以，在有爆炸性氣體混合物存在的場所使用的電梯必須具有可靠的防爆性能。所謂防爆電梯就是針對這種可燃氣體、蒸汽、粉塵與空氣形成爆炸性混合物的爆炸危險環境條件下所使用的電梯。 爆炸是指物質經過物理或化學作用突然從一種狀態變成另一種狀態并急劇放出巨大能量，產生光、熱或機械功而使周圍物體受到猛烈沖擊和破壞?？扇夹詺怏w混合物爆炸是可燃氣體與空氣混合后迅速燃燒，引起壓力急驟升高的過程。爆炸氧化反應速度極快，反應產生的能量在極短的時間內釋放出來。爆炸時火焰傳播速度可達到每秒數百至上千米，壓力可升高10~20倍并形成巨大的沖擊波，所以爆炸的破壞力十分巨大。 可燃氣體混合物爆炸必須同時具有以下條件：即環境中有可燃性氣體或蒸汽存在，而且在空氣中的混合物濃度達到爆炸極限，同時又遇到足夠能量的引爆源。防止爆炸性氣體混合物爆炸的基本方法就是防止引起爆炸的兩個條件同時出現。也就是在爆炸性危險區域內不能出現點燃爆炸性混合氣體的火花、熱量和溫度等點火源。點燃爆炸性混合氣體的點火源一般有明火、各種電火花、機械沖擊磨擦產生的火花、高溫物體和物質自燃等，但防爆電梯所涉及的主要是電氣火花、磨擦沖擊火花和機械、電器表面的高溫，也就是要解決電氣防爆和機械運動的防爆問題。 1、在爆炸性危險環境條件下所使用的防爆電梯在運行過程中的不安全環節和因素： （1）曳引機（減速箱和電動機）和開門電機在運行中有可能產生高溫； （2）控制柜中的交流接觸器和繼電器的觸點有可能拉弧而產生電氣火花； （3）層門門鎖的電氣觸點（含被動門聯鎖開關）在接通和斷開時可能拉弧而產生電氣火花； （4）電梯安全回路中的各個安全開關和急停開關在其動作時有可能產生電氣火花； （5）轎廂操縱箱和層門召呼盒中的各種按鈕在操作時有可能產生電氣火花； （6）電氣安裝中的各種接插件、接線端子由于其松動和接觸不良時有可能產生電氣火花； 實際上現代電梯的機械結構設計已經非常先進，機械磨擦小、運行效率高，由于電機或機械碰撞、撞擊和磨擦所產生的熱量和溫升很小，一般情況下都不足以引起爆炸性危險。電梯運行過程中存在的潛在危險主要是接觸器、繼電器、開關和按鈕在通斷時產生的電氣火花，這是在設計防爆電梯時要重點關注的地方。 如果我們將整個電梯控制系統和拖動系統全部按無接觸器和無繼電器架構原則進行設計，同時，按含有電子元件的安全電路對其進行型式試驗，我們就能從根本上摘除在爆炸危險性條件使用電梯的主要引爆源，從而確保電梯使用的安全性和可靠性，真正做到能全面滿足電梯在各種含有爆炸性危險性介質環境下的防爆性能。 目前電梯行業所使用的系統均為電腦主板控制加變頻器拖動的模式，我們則采用將電梯控制系統（微電腦）和拖動系統(變頻器)進行復合并按機電一體化原則進行組合設計。為避免由于功率模塊短路擊穿而造成對電機控制的失控，在進行電氣系統設計時，增加對用來阻斷電流流動的控制裝置和監控制裝置的可靠性和安全性進行監測，并將其按含有電子元件的安全電路的安全部件進行型式試驗，以驗證其安全性。 GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》12.7.3交流或直流電動機用靜態元件供電和控制應采用下述方法中的一種： a)用二個獨立的接觸器來切斷電動機電流。 電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，必須防止轎廂再運行。 b一個由以下元件組成的系統： 1） 切斷各相（極）電流的接觸器。 2） 用來阻斷靜態元件中電流流動的控制裝置。 3） 用來檢驗電梯每次停車時電流動阻斷情況的監控裝置。 在正常停車期間，如果靜態元件未能有效的阻斷電流的流動，監控裝置應使接觸器釋放并應防止電梯再運行。 GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》同時規定12.7.4 在12.7.2.2b)2)或12.7.2.3b)2中所述的控制裝置和在12.7.2.2b)3)或12.7.2.3b)3中所述的監控裝置不必是14.1.2.3規定的安全電路。但如果我們將其視為安全電路，并按安全部件的要求進行型式試驗，以確?！翱刂蒲b置”在對電流流動或阻斷實施控制時切實有效，“監控裝置”在對“電流流動或阻斷”進行實時跟蹤或監控時也切實有效。當技術進步發展到確實能能保證“控制裝置”和“監控裝置”安全可靠時，此時，是否可以不執行標準中“1）切斷各相（極）電流的接觸器?！边@一項呢？如果能突破標準中的這一條，此項“無接觸器電梯控制系統”是否就可以夢想成真呢？我想任何一項標準是不能阻止技術進步的，技術進步了，相應的標準也要隨之變化。 如果真能去掉電梯控制系統中的接觸器或繼電器時，防爆電梯的很多技術難題都將迎刃而解，而且其它電梯的控制系統也必將由此而引發一次技術突破。 將上述電氣設備按隔爆型防爆技術用工程塑料密封盒全部封閉，僅將操作按鈕和顯示屏置于外表，以避免由于靜電火花引起爆炸性危險。 將電梯安全回路和門回路的全部各種安全開關在串接后直接進入微機主板對電梯運行進行安全檢測和實時控制。由于勿須驅動中間繼電器，故而電流會很小，因此其危險程度將大大降低； 將各種安全開關和操作按鈕按防爆電氣設備的原則進行選型或專門設計，這些電氣設備的防爆等級不能低于所防護的爆炸物質的類別、級別和組別，防爆形式應與不同危險區域的要求相適應，（它可以是隔爆型的防爆電氣設備）； 控制柜和井道布線中的各個接線端子或接插件進行密封以防止電氣火花的擴散；同時，線路的布線方法與引入裝置應與危險區域相適應，對本安電路必須防止外部干擾可能造成的危險。 信息來源于：中國電梯