电梯安装工程-井道电气安装技术详解

小月亮

一、随行电缆安装井道随行电缆布置示意见图6-17。


图6-17　井道随行电缆布置示意图
（1）在安装悬挂随行电缆前，应根据装箱清单或其他技术资料认真仔细地计算每根电缆的实际长度：机房、井道总高度、轿厢底预留的悬挂弧度、轿厢高度、宽裕度等，并到实地测量、计算、核实后，再确定每根电缆的实际长度，然后截取电缆。
（2）在机房地坪面至井道电缆孔下方离墙约25mm处，放一根铅垂线至井道中间部位1/2处，或用墨斗线弹一根垂直线至井道中间部位1/2处，随后在井道电缆孔下方约200mm处安装一个电缆固定支架，在井道中间部位1/2往上1m处，沿垂直线部位，再安装一个电缆固定支架，用膨胀螺栓将电缆支架固定在井道壁上。沿电缆垂直方向的轿厢一侧底部适当位置，也要安装一个电缆固定支架，所有电缆固定支架安装位置要正确、牢固。
（3）随行电缆目前以扁形电缆为主（老旧电梯以圆形为主）。随行电缆在进入接线箱前，应留有适当敷设长度，当轿厢出现冲顶或蹾底时，随行电缆不应受力拉紧而断裂，当轿厢墩底缓冲器压缩后，随行电缆底面距底坑地面还应有100～200mm的距离。电梯正常运行时，随行电缆不得与井道内任何部件和物体碰撞摩擦，其底部不得拖曳底坑地面。
（4）电缆端部、中间部位应可靠固定在电缆支架上，对于提升高度较大的井道，随行电缆自重量较重，应使用配有内置钢丝绳的电缆，在悬挂电缆时将两根钢丝绳头抽出，专门吊挂，使电缆自重由电缆的钢丝绳分担，不致将电缆拉断。
（5）扁形随行电缆端部应使用楔形插座或卡子固定在井道壁、轿底电缆架上。扁形电缆可重叠安装，重叠数量不宜超过3根，每两根电缆间应保持30～50mm的活动间距。多根电缆安装时，至轿厢底部电缆架后，其剩余部分分别进入轿厢顶部接线箱、轿厢操纵箱、轿厢底部接线箱。
二、轿厢电气部件安装轿厢电气部件安装分三部分：轿顶、轿厢内和轿底。这些电气部件，主要是和机房里的电梯控制柜（屏、箱）中的相关电气部件连接成一体，来共同完成电梯的各种运行指令。
1．轿顶电气部件安装
（1）自动开关门机构。电梯的自动开关门机构由机械部件和电气部件组成，整个自动开关门机构在出厂前已装配完成，现场只要将自动开关门机构整体按图纸规定位置安装固定、接线、调整好即可。目前，常见使用的自动开关门机构电气控制有三种形式。
①直流调压调速及连杆传动开关门机构。采用电阻分压方法，通过调节分压电阻阻值和多级行程开关位置，对直流电动机电枢电压进行设定和调整。采用与皮带轮同轴圆弧凸轮开关或门扇上的撞弓触及行程开关，切换电阻阻值，对直流（自动开关门）电动机的运行速度进行控制。由于直流电动机调压调速性能好，换向简单方便等特点，至今仍被采用。按开门方式分为中分式和双折式两种，一般通过皮带轮减速及连杆机构传动来实现自动开关门。
②交流调频调压调速驱动及同步齿形带传动开关门机构。采用交流调频调压调速（VVVF）技术，通过参数的设置，对交流电动机的转速进行控制。由于利用同步齿形带进行直接传动，减去了复杂的连杆机构，提高了开关门机构功率、传动精确度和运行可靠性，是目前使用的一种较先进的自动开关门机构。
③永磁同步电动机驱动及同步齿形带传动开关门机构。采用永磁同步电动机直接驱动开关门机构，使用同步齿形带直接传动。这种自动开关门机构具有低功率、高效率、体积小的特点，目前使用比较普遍。
安装、设定、调整好的轿厢自动开关门机构运行应灵活平稳，当轿厢自动开关门门刀机构带动层门门锁滚轮，打开锁钩，层门被打开，随着设定的开门时间结束，并且门光幕未被阻挡（或门触板未被触及），没有重开门信号时，轿门、层门即行关闭，完成了一个开、关门周期。
（2）轿顶检修箱。将轿顶检修箱（图6-18）安装固定在轿厢顶部上梁指定的位置，以方便电梯检修人员安全、可靠地操作检修电梯。轿顶检修箱上必须设置电梯停止（急停）按钮，该按钮是非自动复位装置，且有红色标记。将电缆线引入检修箱内，按接线图要求，分别将电缆线连接到相应的电器元件上，并将电缆线整理固定好，盖上检修箱面板。检修箱面板的固定方式为螺钉固定，固定好的检修箱面板应平整、无翘曲、松动现象。电梯检修运行前，应检查轿顶优先功能。


图6-18　轿顶检修箱示意图
1—轿顶行灯　2—通话按钮　3—照明开关　4—三孔插座　5—语音报站（选项）　6—轿顶控板　7—接线排　8—检修箱　9—报站钟　10—安全开关　11—检修上行按钮　12—安全钮　13—检修下行按钮　14—检修转换开关　15—对讲机

（3）安全钳开关。安全钳开关需安装牢固，安装位置和接线应准确无误。当限速器动作时，带动安全钳联动机构，同时使安全钳开关动作，切断安全回路，电梯应停止运行，见图6-19。


图6-19　安全钳开关安装示意图
（4）轿厢平层装置。轿厢平层装置一般由U形永磁式干簧管传感器（图6-20）、隔磁板两部分组成，或由U形光电开关（图6-21）、隔光插板两部分组成。


图6-20　干簧管传感器工作示意图


图6-21　U形光电开关工作示意图
其工作原理比较简单，当隔磁板插入干簧管传感器的凹口时，隔磁板隔断磁铁产生的磁场，干簧管的常闭点接通，以此控制相关线路使电梯自动平层停靠。或隔光插板插入光电开关的凹口时，阻断光路，令原先继电器开路（或接通）使电梯进入自动平层过程。
（5）轿顶上布线作业。轿顶检修箱、金属导管（软管）、线槽安装要牢固，接地完善。电缆线要排列整齐，绑扎固定牢靠。所有进入轿厢里的导线，必须有安全可靠的防护措施，不得有破损漏电现象。
①轿厢顶检修箱安装示意图见图6-22。


图6-22　轿厢顶检修箱安装示意图
②轿顶安全窗（如有）开关需安装牢固，安装位置和接线应准确无误。当安全窗开启后，切断安全窗开关控制电路，电梯停止运行；当安全窗关闭后，电梯应恢复正常运行。
③轿顶上的空调器（如有）供轿厢内降温通风使用。
a．空调器应安装在轿厢顶部上梁左右两侧的适当位置，用专用支架、拉杆安装牢固，不得将其直接安装在轿顶板上，避免震动和噪声。
b．出风管和回风管不得有断裂、扁瘪、破损现象。
c．出风口应有预防冷凝水的隔热措施。
d．空调器的冷凝器与平层感应器要相隔一定的距离，平层感应器固定支架上贴保温棉。
e．空调器电源应单独控制，用电缆从机房引到轿顶上，在轿顶安装专用电源插座，向空调器供电，并应有可靠接地线连接。
f．在轿厢适当位置安装温度显示器。
（6）轿厢称量装置。当轿厢超过额定载重时，轿厢内的操纵箱上会发出声、光、字幕等警告信号，不关门不启动，提醒电梯驾驶人员或乘梯人员的注意。称量装置分为：机械式、橡胶块式、荷重传感器式和电子式。
①轿顶机械式称量装置。该装置以压缩绳头板弹簧为称量元件，结构简单，动作灵活。当电梯轿厢超过设定的额定负载时，超载装置的杠杆触动超载开关，发出超载信号，电梯不能关门启动；当负载减少到额定值时，超载开关自动复位，电梯恢复正常运行。
②轿顶橡胶块式称量装置。该装置以橡胶块为称量元件，结构简单，灵敏度高。四个橡胶块装在上梁下面，绳头板反压橡胶块，当电梯轿厢达到设定的满载或超过110％额定负载时，橡胶块被压缩，相对位移量将触发不同高度的微动开关，会发出满载、超载信号，达到控制电梯运行的目的。
③轿顶荷重传感器式称量装置。该装置以荷重传感器为称量元件，荷重传感器多为应变式结构，由四只电阻应变器构成一个桥路，四只电阻传感器安装在轿厢顶部，具有清零和数字显示功能，具有较高的灵敏度和精度。当传感器受重力作用时，产生与被测重力成比例的线性电压信号，四通道信号经合成放大，与电压比较器预置电压进行比较后，产生输出信号，该信号再经功率放大，便可实现对电梯在满载或超载状态下的控制。
④轿顶电子式称量装置。该装置以差动变压器为称量元件。当轿厢负载增加后差动变压器输出电压发生变化，当负载量达到设定值时，控制系统发出满载、超载信号，达到控制电梯运行的目的。
2．轿厢内电气部件安装　轿厢内电气部件包括：操纵箱、无障碍装置、照明灯、通风装置和轿厢门安全保护装置。
（1）操纵箱一般位于轿厢内两侧，供电梯驾驶员和乘梯人员使用。操纵箱装置内的电器元件与电梯的控制方式、停站层数有关。操纵箱上装配的电器元件主要有：选层按钮，开关门按钮，上、下运行按钮，层楼显示器，暗盒（若有）内或用钥匙控制的照明开关、风扇开关、电梯运行方式转换开关等。其主要作用是发送轿厢指令、控制电梯的运行，见图6-23和图6-24。


图6-23　电梯轿厢内操纵箱示意图
1—箱体　2—操纵箱面板　3—楼层显示　4—应急照明发光体　5—电梯铭牌　6—对讲孔　7—通话按钮　8—警铃按钮　9—楼层指令按钮　10—开门按钮　11—关门按钮　12—暗盒


图6-24　操纵箱LC（E）D显示示意图
将操纵箱固定在指定的轿厢壁板上，将电缆线引入到操纵箱内，按接线图要求，分别将电缆线连接到相应的电器元件上，并将电缆线整理固定好，盖上操纵箱面板。
操纵箱面板的固定方式分为螺钉固定和搭扣夹固定，不管采用何种方式固定，固定好的操纵箱面板部应平整、无翘曲、松动现象；操纵箱面板和轿厢壁板接合处应严密，无明显间隙，无明显垂直偏差。操纵箱上的暗盒（若有）应装锁，供电梯驾驶员和电梯维修人员使用。
（2）根据电梯轿厢无障碍设计配置要求，电梯（部分）轿厢内还应装设带盲文按钮的低位操纵箱，或轿内数字组合式键盘。低位操纵箱一般装设于轿厢内侧边，距轿厢底面高度900～1100mm，供残障人员乘电梯使用（图6-25）。


图6-25　带盲文按钮图示
低位操纵箱上装配的电器元件主要有：
①层楼（带盲文）按钮、开关门按钮、报警按钮（浮雕式见图6-23）。
②电梯专用语音报站器也是轿厢无障碍设计配置的一个装置，一般安装在轿厢顶部的某个合适位置。根据设计程序还可报电梯运行方向、电梯超载等信息，并可用多种国家语言进行播报。
③照明灯一般采用交流220V电源，在轿厢内的装饰顶上装两盏日光灯或射灯或其他照明装置。其电源应由机房控制。目前从节能绿色环保角度考虑，较多采用LED发光体，从发光亮度上也已能满足相关规定的要求。
④轿厢顶上的风扇。其安装位置有多种设计。轿厢顶上的轴流式风机，设计时已考虑隔震设施，安装时不能遗漏，并可靠接地。其电源应由机房控制，从节能出发，大都已与轿内照明一起实现智能控制，即电梯停驶10s（可调）后，风扇、照明自动关闭，一旦有外召唤信号进来，立即恢复照明与风扇的工作。
（3）轿厢门安全保护装置有六种类型：安全触板保护装置、双触板与光电保护装置、红外线光幕式保护装置、电磁感应式保护装置、超声波式保护装置和触板与光幕保护装置，其主要功能是保护乘梯人员进出轿厢时的安全。轿厢门的安全保护装置是轿门的附属组件，在安装轿门的同时可安装其安全保护装置，安装位置要准确，安装要牢固，接线要正确，安装后要进行校准、调整，使每一种类型的轿厢门安全保护装置都能够起到应有的作用。
①安全触板保护装置。该装置由触板、控制杆和微动开关组成。触板宽度为35mm，最大推动行程为30mm，一般安装在轿门的边缘，当正在关门过程中，此时，如果轿门触板的边缘碰撞到乘梯人员的身体或物体时，控制杆带动安全触板联动机构，装在安全触板两端底板上的微动开关会立即动作，通过控制电路使门机反向运行，于是轿门带动层门重新开门。
②双触板与光电保护装置。该装置由触板和光电传感器组成。在轿门的左右两侧分别安装一个发光器和接收器，发出不可见光束，当乘梯人员或物体进入光束照射范围时，接收器会发出信号，通过控制电路使门机反向运行，于是轿门带动层门重新开门。
③红外线光幕式式保护装置。该装置由发射器、接收器、电源和电缆组成，光幕是由单片计算机（CPU）等构成的非接触式安全保护装置。在轿门左右两侧分别安装一个发射器和接收器，用红外发光体发射出若干红外光束，对轿厢门进出口空间，从上到下进行周而复始的扫描，在轿厢门进出口空间形成一幅无形的“光幕”。当乘梯人员或物体进入光幕扫描范围时，接收器会发出信号，通过控制电路使门机反向运行，于是轿门带动层门重新开门。
④电磁感应式保护装置。运用磁感应原理，在轿门区域内组成三组磁场，其中任意一组磁场发生变化，都会作为不平衡状态出现。如果三组磁场不相同，则表明轿门区域内有人员或物体，探测器会通过控制电路使门机停止运行，并使其反向运行，于是轿门带动层门重新开门。
⑤超声波式保护装置。利用超声波传感器，在轿门口形成一个50cm×80cm的检测范围，只要在此范围内有乘梯人员或物体通过，超声波就会受到阻尼，并发出信号使轿门打开。如果有人员站在超声波检测范围内，时间超过20s，其功能自动解除，轿门关闭时，超声波恢复其检测功能。
⑥触板与融合光幕保护装置。将发射装置和接收装置置于安全触板内，安装在轿门两侧，使其同时具有光电控制和机械控制双重保护。当乘梯人员或物体进入光幕扫描范围或碰撞到安全触板边缘时，接收器发出信号或微动开关动作，通过控制电路使门机反向运行，于是轿门带动层门重新开门。
3．轿底电气部件　轿底的电气部件主要是满载和超载检测称量装置。
（1）活动轿底电磁式称量装置　该装置采用悬臂框结构，在悬臂连接块下面设有一个压磁变压器，它的原边通入交流电，当铁芯向下移动时，副边感应出电信号，作为满载超载等状态的检测信号。
（2）活动轿底橡胶块式称量装置　该装置采用橡胶块作为称量元件。在轿底托架上均匀分布6～10个橡胶块，利用橡胶块特有的伸缩弹性，来直接反映轿厢载重量的变化。轿底框中间装有两个微动开关，一个在约90％载重时接通，作为满载信号，电梯此时不应答所有层楼的外召唤信号，按照轿厢内指令的第一停靠层楼启动直驶运行；另一个在约110％载重时接通，作为超载信号，此时，切断电梯的控制回路，不能启动运行。碰触微动开关的螺杆真接装在轿厢底部，只要分别调节螺杆的高度，就可调节电梯满载量和超载量的控制范围。
（3）活动轿厢机械式称量装置　该装置在轿厢底盘与轿厢架底盘间，垫以一定数量、按特殊技术要求制作的防震胶垫，使其成为活动轿厢。当轿厢超载量使橡胶垫变形达3mm以上时，装在轿厢架下梁间的超载杠杆，受到固定在活动轿厢底盘上的螺杆作用而动作，断开微动开关使电梯不能启动运行。
以上所有超载装置的作用是：当轿厢超过额定载重时，轿厢内的操纵箱上会发出声、光、字幕（若有）等警告信号，引起电梯驾驶人员和乘梯人员的注意。安装人员一定要根据部件安装要求，安装、调整好这些安全保护装置，确保电梯的安全运行。
轿厢应有良好的接地，当采用电缆芯线作接地线时，不得少于两根，其截面积应大于1.5mm2。接地线应连接到由电网引入的接地线上，切不能用零线当接地线使用。