第一篇:電梯的運載效率的分析與建模
電梯的運載效率的分析與建模
在高層商務樓里,電梯承擔著將人和貨物運送到各個樓層的任務。目前的高層商務樓等大多數高層建筑中,通常都使用傳統的單井道單轎箱電梯,單轎箱電梯的特點是,如果電梯轎廂上方樓層的人希望上行,電梯就會一直上行,直到滿足了所有“上行請求”后,才會響應“下行請求”,而一旦開始下行,電梯就不再接納任何希望上行的乘客,直到轎箱下面的樓層不再有下行請求。使用這樣的電梯,經常會出現冗長的等待時間和擁擠的現象,若要提高運載效率,只能通過增加電梯井道數來實現。
雙轎廂電梯系統在同一電梯井道內同時擁有兩個獨立運作的電梯轎廂,兩個電梯轎廂具備各自獨立的牽引系統、配重和安全系統等,可以不同的方向獨立運行分別駛往不同的樓層。雙轎廂電梯和傳統的單轎箱電梯最大不同的是,乘客在進入轎廂前就通過特殊的按鈕面板選擇了要停靠的樓層,這樣系統可以迅速地整合分析接收到的流量數據,并調度合適的轎箱來應接乘客,使之能更快地到達目的地。
現有一座商務樓,設計地上層數為28層,地下停車樓2層,每層的建筑面積為1500平方米,樓內有7個電梯井道,其中一個電梯井道用于安裝消防電梯,其余的均設計為客梯使用。電梯按照商務樓建筑面積15至20平方米每人的標準來設計。第1層的樓層高為4.8米,其余層均為3.2米,設計電梯的平均運行速度1.6米/秒。
問題一:試建立一個合適的單轎箱客梯系統的運行方案,使盡可能地提高電梯系統的運行效率。
問題二:若所有的客梯設計為雙轎箱的電梯,請評價該電梯系統與問題一的單轎箱電梯系統的運行方案的優劣性,并分別在運行的高峰期與非高峰期,對雙轎箱的電梯系統與單轎箱的電梯系統的運行效率等進行對比分析,并估計雙轎箱電梯系統的運行效率能大致能提高多少?
第二篇:電動機效率與損耗分析
第一章 電動機效率與損耗分析
異步電動機輸入電功率,輸出機械功率,在運行過程中產生恒定損耗和負載損耗。恒定損耗包含風摩耗和鐵心損耗,是不隨負載大小變化的損耗。負載損耗包含定子繞組損耗、轉子繞組損耗和負載附加損耗(或稱負載雜散損耗),對繞線轉子電機還包含電刷及轉子外接電路的電損耗。
恒定損耗是電動機運行時的固有損耗,它與電動機材料、制造工藝、結構設計、轉速等參數有關,而與負載大小無關。
1、鐵心損耗(含空載雜散損耗),亦簡稱鐵耗,是恒定損耗的一種,由主磁場在電動機鐵心中交變所引起的渦流損耗和磁滯損耗組成。鐵心損耗大小取決于鐵心材料、頻率及磁通密度,近似的表示為: 磁通密度B與輸入電壓U成正比,對某一臺電動機而言,其鐵耗近似于與電壓的平方成正比。鐵耗一般占電動機總損耗的20%~25%。
2、風摩耗也稱機械損耗(何不稱為“機械損耗”?),是另一種恒定損耗,通常包括軸承摩擦損耗及通風系統損耗,對繞線式轉子還存在電刷摩擦損耗。機械損耗一般占總損耗的10%~50%,電動機容量越大,由于通風損耗變大,在總損耗中所占比重也增大。
3、負載損耗主要是指電動機運行時,定子、轉子繞組通過電流而引起的損耗,亦稱銅耗。它包括定子銅耗和轉子銅耗,其大小取決于負載電流及繞組電阻值。銅耗約占總損耗的20%~70%。
4、雜散損耗(附加損耗)P主要由定子漏磁通和定子、轉子的各種高次諧波在導線、鐵心及其他金屬部件內所引起的損耗。這些損耗約占總損耗的10%~15%。§1-2電動機的效率
電動機的效率與損耗相對值(P)的關系如下式所示 = 1一Σ P 式中 Σ P—— 電機總損耗
Σ P =(++++ P)/Pl P1—— 電機輸入功率
當一臺電機效率為0.87時,由上式可見其損耗相對值為0.13,如損耗下降20%,則由上式可求得效率為0.896,即效率提高了2.6個百分點。并由此可見,如一通用系列的效率平均值為0.87,作為高效率電機系列,其損耗如平均下降20%以上,則系列的平均值也應提高2.6個百分點以上。§1-3 端電壓變動時電機的損耗
電機銘牌上電壓值是電機設計時的依據,實際運行時電網上電壓是波動的,我國規定低壓系統中電壓允許變化±10%,在一個工廠中電壓變動往往超過這一范圍,電壓變動對電機各部分損耗有什么影響,電壓調節在什么范圍內變動能夠節電,這是值得分析的問題。
國內外許多資料表明,電壓低于額定值不超過10%,對一個系統,一個工廠往往是節電的。例如在保證供電電壓合格范圍內,降低配電壓2—3%,無論對住宅、商業、工業負荷都起到節電的效果。工廠降壓運行(-5%左右)同樣能夠節電,而升壓(+5%左右)則增加電能消耗。當然降壓范圍不能太大,否則引起電動機過負荷能力降低及某些重載負荷過電流等問題。但-5%范圍內,一般不會出現這些問題。
電壓變化在負載不同時對電機效率影響是不同的。在重載時提高電壓在一定范圍(從342伏提到380伏)可以提高效率,再提(412伏)則效率反而下降。但輕載時,電壓從342伏上升則效率越來越低,如何調整線路電壓及個別調整電機端電壓力可以達到節能的效果。
§1-4 三相電壓不平衡時異步電動機運行損耗分析
由于三相負載不對稱,常常引起供電電壓不平衡。這不平衡電壓在異步電機中產生三相不平衡電流。用對稱分量法可以分成正序、負序及零序電流。當定子繞組Y接時,則零序電流為零。其中正序電流產生轉矩,使電機轉運,負序電流產生一反轉矩,使輸出轉矩有所減少,當電壓不平衡值小于10%時,負轉矩不大,一般可以不計。但對于負序磁場在轉子中產生損耗以及定子電流由于不平衡而使損耗增加必須給予關注。一般電壓不平衡時,其三相相位差不能保持120度,而相位變動后,產生的負序損耗及定子銅耗增加隨電壓不平衡度的增大而達到不允許的結果。因而保持供電電壓平衡,可以節約電能。§1-5電源頻率變化對電機損耗的影響
目前各國對于電源頻率允許偏差范圍的規定是不同的。在實際正常運行中,日、美控制在±0.01周/秒,而我國許多缺電系統有時頻率偏差超過±0.2周/秒。在電力系統網絡化的今天,公共電源頻率的穩定是有保證的。這里只需要考慮專用電源(比如變頻電源)頻率變化對電機損耗的影響。
對于風機泵類負載,由于軸轉矩與轉速的平方成正比變化,頻率降低后,轉速下降,轉矩也下降,使定子及轉子電流下降,因而電機效率有所提高,再加上軸功率有大幅度下降,電機輸入功率同樣大幅度下降,所以風機泵類負載采用變頻調速,在低速時可獲得好的節能效果。[風量減小,是否允許?] §1-6 非正弦波形電源下的異步電動機損耗
大多數靜止變頻器的輸出電壓波形是非正弦的,通過傅里葉級數分析其中除基本分量外尚有大量諧波分量。這在異步電動機中產生諧波電流及諧波磁動勢。與分析三相電動機磁動勢空間諧波一樣,可以對此分析,例如相電流中有5次時間諧波分量,則A,B及C相5次(時間)諧波磁動勢分別為:
這說明5次時間諧波產生的旋轉磁動勢,其轉速為5倍基波同步速,方向與基波旋轉方向相反。同樣可以證明7次諧波磁動勢轉速為7倍基波同步速,方向與基波旋轉方向相同。§1-7電動機起停損耗
有些負載要求斷續運行,停止部分時間比運行時間長得多,采用起-運-停循環運行方式(ON-OFF)有可能比負載運行-空轉-負載運行節約大量能耗(即電機空載損耗乘停運時間)。但起-運-停方式,需多次起動電機,使定子繞組頻繁受到沖擊力,鼠籠轉子也會因發熱不均勻,產生熱應力,多次疲勞會使轉子導條斷裂。起動時電機發熱增多而散熱條件較穩態運行差,多次起動也會使電機過熱。因此對起動次數都有規定。采用高轉子電阻電機,可以減少定轉子起動電流,所以可減少能耗及電流沖擊影響。當然高轉子電阻運行時滑差和損耗增加,應綜合比較。對于大中型電動機而言,起停損耗需要考慮的因素還要多,比如電動機直接起動方式時,考慮到起動困難、對相鄰設備可能造成影響等因素,管理人員往往會讓電動機長時間的空轉而減少電動機的起動次數,從而造成大量的能源浪費。另一方面,感應電動機的全壓直接起動對電力系統短路容量的要求較高,為此電力系統必須提供更高的供電能力,用戶也因此必須支付更多的費用。第三方面是電力系統長時間的運行在相對較低的符合率,系統供電效率較低。因此對于大中型電動機來說,起停損耗問題要從系統角度來周全考慮,通過改變起動方式來節約電力是一種選擇。
§1-8電動機的節能潛力
1、根據統計數據可知,37kW 以上電動機數量雖少,但要承擔一半以上總的電動機用電量。因為這些功率較大的電機大部份工作在高負荷,長期連續運行的狀態,因此這部份電機的效率歷來受到一定的重視,電機的效率水平也相應地處于較高的水平,電機功率為90kW 時效率已達0.94左右。但是應該看到小功率電機,max.book118.com,由于其數量龐大,所以37kW 以下的電機也傳遞了近一半的電能,因此通過降低損耗提高電動機的效率對
第三篇:連桿機構的建模、分析與加工
連桿機構的建模及連桿的加工與分析
第一部分:構建連桿機構的三維實體模型 1.1 連桿機構零件的繪制
(1)單擊【新建】按鈕,新建一個零件文件。
(2)選取前視基準面,單擊【草圖繪制】按鈕,進入草圖繪制,繪制草圖。(3)單擊【拉伸凸臺/基體】按鈕,出現【拉伸】屬性管理器,在【終止條件】下拉列表框內選擇【兩側對稱】選項,在【深度】文本框內輸入加工深度,單擊【確定】按鈕。
(4)單擊【拉伸切除】按鈕,出現【切除-拉伸】屬性管理器,在【終止條件】下拉列表框內選擇【完全貫穿】選項,單擊【確定】按鈕,得出零件1連桿的視圖,如圖1.1所示:
圖1.1 零件1連桿
用同樣的方法,得出其他零件視圖: 零件2,如圖1.2所示
圖1.2 零件2
零件3 如圖1.3所示
圖1.3 零件3
零件4如圖1.4所示
圖1.4 零件4
零件5如圖1.5所示
圖1.5 零件5
1.2 連桿機構裝配圖的繪制
將以上五個零件進行裝配,得到連桿機構的裝配圖:如圖1.6所示
圖1.6 連桿機構裝配圖 第二部分:連桿的ansys分析 2.1連桿工程分析的準備工作
(1)連桿的計算分析模型,如圖2.1所示
圖2.1 連桿的計算分析模型
(2)材料參數設定
彈性模量E=210Gpa;泊松比v=0.3;密度=7800(3)受力分析
連桿有兩個連軸孔,受力是主要約束大的那個口軸,然后是上表面受到一個向上應力。2.2 操作步驟
2.2.1定義單元類型和材料屬性(1)設置計算類型,如圖2.2所示
ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK 5
圖2.2 設置計算類型
(2)選擇單元類型。執行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options?→select K3: Plane strain →OK→Close如圖2.3所示,選擇OK接受單元類型并關閉對話框。
圖2.3 選擇單元類型
(3)設置材料屬性。執行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中輸入2.1e11,在PRXY框中輸入0.3,如圖2.4所示,選擇OK并關閉對話框。
圖2.4 設置材料屬性
2.2.2 導入幾何模型
選擇ANSYS,菜單→File→Import→PARA→選擇liangan.x_t→OK,如圖2.5所示
圖2.5 導入幾何模型
2.2.3生成實體
菜單PlotCtrols→Style→SolidModles Facts→選擇Normal Faceing→OK:然后菜單→Plot→Voluness→OK,建模如圖2.6所示。7
圖2.6 連桿實體模型
2.2.4生成有限元網格
Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→Volumes Mesh→Tet→Free,.采用自由網格劃分單元。執行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Volume-Free,彈出一個拾取框,拾取實體,單擊OK按鈕。生成的網格如圖2.7所示。
圖2.7連桿的有限元網格
2.2.5施加載荷并求解
(1)施加約束條件。執行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,彈出一個拾取框,拾取平面,單擊OK按鈕,然后出現如圖2.8窗口,選 “ALL DOF”,再單擊OK按鈕。
圖2.8 對話框
(2)施加載荷。執行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas,彈出一個拾取框,拾取內表面,單擊OK按鈕,彈出如圖2.9所示對話框,如圖所示輸入數據-1e4,單擊OK按鈕。生成結構,如圖2.10
圖2.9 對話框
圖2.10 連桿的有限元結構圖
(3)求解。執行Main Menu-Solution-Solve-Current LS,彈出一個提示框。瀏覽后執行file-close,單擊OK按鈕開始求解運算。出現一個【Solution is done】對話框是單擊close按鈕完成求解運算。2.2.6顯示結果
(1)顯示變形形狀。執行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape,彈出如圖2.11所示的對話框。選擇“Def+underformed”單選按鈕,單擊OK按鈕。生成結果如圖2.12所示。
圖2.11 對話框
圖2.12 連桿變形形狀圖
(2)列出節點的結果。執行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution,彈出如圖2.13所示的對話框。設置好后點擊OK按鈕。生成如圖2.14所示的結果
圖2.13 對話框
圖2.14 節點結果
(3)瀏覽節點上的Von Mises應變值。執行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,彈出如圖2.15所示對話框。設置好后單擊OK按鈕,生成結果如圖2.16所示。
圖2.15 對話框
圖2.16 節點應變圖
(4)瀏覽節點上的Von Mises應力值。執行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,彈出如圖2.17所示對話框。設置好后單擊OK按鈕,生成結果如圖2.18所示。
圖2.17 對話框
圖2.18 節點應力圖
2.2.7以擴展方式顯示計算結果
(1)以等值線方式顯示。執行Utility Menu-Plotctrls-Device Options,彈出如圖
2.19所示對話框,生成結果如圖2.20所示。
圖2.19 對話框
圖2.20 等值線方式顯示結果
2.2.8 結果分析
通過圖2.20可以看出,在分析過程中的最大變形量為145E-08m,最大的應力為221e06Pa,最小應力為42Pa。應力在大孔軸比較大,所以在生產中應加強大孔軸表面材料的強度。第三部分連桿的mastercam加工
3.1操作過程
(1)將模型導入mastercam中,如圖3.1所示
圖3.1 導入模型
(2)加工道具的選擇,如圖3.2所示
圖3.2 選擇刀具
(3)選擇刀具及刀具參數設定,如圖3.3和圖3.4所示
圖3.3 選擇刀具及參數設定
圖3.3 參數設定
(4)粗加工路徑設定以及刀具參數設定結果,如圖3.5所示
圖3.5 粗加工路徑設定以及刀具參數設定結果(5)粗加工仿真過程,如圖3.6所示
圖3.6 粗加工仿真過程
(6)鉆孔粗加工路徑及鉆孔粗加工設置,如圖3.7和圖3.8所示
圖3.7 鉆孔粗加工路徑
圖3.8 鉆孔粗加工設置
(7)鉆孔粗加工三維演示,如圖3.9所示
圖3.9 鉆孔粗加工三維演示
(8)曲面挖槽粗加工參數設定,如圖3.10所示
圖3.10 曲面挖槽粗加工參數設定
(9)曲面粗加工路徑圖,如圖3.11所示
圖3.11 曲面粗加工路徑圖
(10)曲面粗加工三維仿真加工,如圖3.12所示
圖3.12 曲面粗加工三維仿真加工
(11)曲面粗加工結束,如圖3.13所示
圖3.13 曲面粗加工結束
(12)精加工路徑及精加工路徑圖,如圖3.14和3.15所示
圖3.14 精加工路徑
圖3.15 曲面精加工路徑圖
(13)精加工仿真,如圖3.16所示
圖3.16 精加工仿真
(14)整體加工路徑圖,如圖3.17所示
圖3.17 整體加工路徑圖
(15)加工結束圖,如圖3.18所示
圖3.18 加工結束
3.2生成加工代碼
加工代碼如圖3.19和3.20所示
圖3.19 加工代碼截圖1 24
圖3.20 加工代碼截圖2
第四篇:電力電子電路建模與分析大作業
XX大學
研究生課程論文/研究報告
課程名稱:電力電子系統建模與分析
任課教師:
完成日期:
2016
年
X
月
X
日
專
業:
電力電子與電力傳動
學
號:
姓
名:
同組成員:
成績:
題目要求
某用戶需要一直流電源,要求:直流輸出24V/200W,輸出電壓波動及紋波均<1%。用戶有220V交流電網(±10%波動變化)可供使用:
(1)
設計電源主電路及其參數;
(2)
建立電路數學模型,獲得開關變換器傳函模型;
(3)
設計控制器參數,給出控制補償器前和補償后開環傳遞函數波特圖,分
析系統的動態和穩態性能;
(4)
根據設計的控制補償器參數進行電路仿真,實現電源要求;
(5)
討論建模中忽略或近似因素對數學模型的影響,得出適應性結論(量化
性結論:如具體開關頻率、具體允許擾動幅值及頻率等)。
主要工作
本次設計主要負責電源主電路及其參數的的設計,以及建立電路數學模型并獲得開關變換器傳函模型這兩部分內容,具體如下:
(1)
本次設計電源主電路及其參數,采用從后向前的逆向設計思想。首先根據系統輸出要求,設計了后級DC/DC型Buck電路的參數。接著設計了前級不控整流電路以及工頻變壓器的參數。考慮到主電路啟動運行時的安全性,在主電路中加入了軟啟動電路;
(2)
本次DC/DC變換器的建模并沒有采用傳統的狀態空間平均方法,而是采用更為簡單、直觀的平均開關建模方法,建立了Buck變換器小信號交流模型。最后,推到出了開關變換器的傳遞函數模型,并給出了Buck電路閉環控制框圖。
設計主電路及其參數
1.1主電路設計
根據題目要求,系統為單相交流220V/50Hz輸入,直流24V/200W輸出。對于小功率單相交流輸入的場合,由于二極管不控整流電路簡單,可靠性高,產生的高次諧波較少,廣泛應用于不間斷電源(UPS)、開關電源等場合。所以初步確定本系統主電路拓撲為:前級AC-DC電路為電源經變壓器降壓后的二極管不控整流,后級DC-DC電路為Buck斬波電路,其中Buck電路工作在電感電流連續模式(CCM),前后級之間通過直流母線和直流電容連接在一起。系統主電路結構如圖1-1所示。
圖1-1
系統主電路結構圖
1.2主電路參數設計
本次設計電源主電路參數,采用從后向前的逆向設計思想。先對后級DC/DC型Buck電路的參數進行設計,接著對前級不控整流電路以及工頻變壓器的參數進行設計。下面分別對后級的Buck電路和前級經變壓器降壓后的不控整流電路各參數進行分析設計。
1.2.1
輸出電阻計算
根據系統電路參數:,可計算:
輸出電流:
(1-1)
負載等值電阻:
(1-2)
1.2.2
BUCK電路占空比及開關頻率選擇
根據Buck電路占空比計算公式:
假定占空比,可得:
(1-3)
由于開關頻率越低,低頻擾動頻率的選擇范圍越小,濾波電感的體積越大,整體裝置的體積和重量越大。開關頻率高,可以用更小的電感來濾除高次諧波,但是開關頻率過高會導致開關管功耗變大,發熱量顯著增加,電路效率變低,散熱器體積也更大。因此要折中效率、體積選擇開關頻率,本次設計選擇MOSFET開關頻率。
1.2.3
BUCK電路濾波電感選擇
由BUCK電路電感電流連續的臨界條件:
可得要保證電路工作在CCM模式下,則電感應滿足:
(1-4)
根據開關頻率,則
(1-5)
假定電感紋波電流為輸出負載電流額定值的30%,此時電感值應為:
(1-6)
保留一定余量,本系統實取。
1.2.4
BUCK電路濾波電容選擇
電容容值越大,輸出電壓將近似為恒定,但電容越大,裝置體積和成本也相應增大,因此本系統根據輸出電壓的紋波要求選取電容。本設計按輸出電壓紋波不超過輸出電壓的1%進行計算:
(1-7)
保留一定余量,本系統實取。
1.2.5
開關管MOSFET選擇
開關導通時MOSFET端電壓近似為0V,開關關斷時MOSFET承受最大電壓為:
(1-8)
一個開關周期內流過開關管的電流最大值等于電感電流最大值,即:
(1-9)
綜上,考慮裕量,選擇MOSFET的型號為IRF650A,其額定參數為。
1.2.6
整流后直流側電容選擇
直流母線電壓通過單相橋式整流而來故每個周期發生2次脈動,單相工頻電壓的周期為T=0.02s,在T/2周期內電容完成一個充電和放電的周期。直流側電容的選擇依據有:
(1)
有依電流為依據的,例如:每0.5A電流1000uF
(2)
有依RC時間常數為依據的,例如:單相不控整流電路
其中,T為交流電源周期
則:
(1-10)
(3)還有一種經驗數據:
負載電流(A)
2A
1A
0.5-1A 0.1-0.5A
<0.1A <0.05A
濾波電容(μF)4000
2000
1000
500
200-500 200
根據直流側電壓平均值為48V,則直流側的等效電流約為,由經驗數據可大概估算直流側電容為10000uF。本系統實際選擇100V/100uF
CL20型金屬化聚脂膜電容器,采用10只并聯。
1.2.7
整流二極管選擇
(1)確定整流二極管的耐壓值
根據全橋整流電路中每個二極管所承受的反向電壓:
可得整流二極管耐壓值為:
(1-11)
其中,為整流橋輸入電壓有效值,1.1為電壓波動系數,為安全系數。
則二極管耐壓值為:
(1-12)
(2)確定整流二極管的額定電流值
流過每個二極管的平均電流為直流側電流的一半,取電流波動系數取1.1,安全系數,則整流二極管額定電流值為:
(1-13)
根據上述參數選擇二極管型號為P600D,查其參數手冊可知二極管的通態壓降為,則每個二極管額通態損耗為:
(1-14)
1.2.8
變壓器選擇
電壓比:
變壓器電壓比的計算原則是電路在最大占空比和最低輸入電壓的條件下,輸出電壓能達到要求的上限。根據公式:
其中,為二極管整流橋輸出電壓最小值;為最大占空比,取0.9;為
考慮管壓降和線壓降,取2V;為最高輸出電壓。
實際根據單相二極管不控整流電路的輸入輸出關系,可得不控整流的輸入側電壓,即變壓器二次側電壓為:
(1-15)
則變壓器電壓比為:
(1-16)
容量:
根據系統輸出功率,考慮電路損耗及效率,變壓器容量選擇為300VA。
鐵芯截面積:
鐵芯截面積是根據變壓器總功率P確定的,根據變壓器次級功率為P2=200W。計算變壓器輸入功率P1(考慮變壓器效率η=0.9)P1=P2/0.9=222.2w。
則鐵芯截面積為:
(1-17)
匝數:
變壓器匝數的選擇(工頻變壓器)
根據變壓器最高輸出電壓,電源周期,鐵心截面積,鐵心材料所允許的最大磁通密度的變化量,則變壓器二次側繞組匝數為:
(1-18)
則變壓器一次側繞組匝數:
(1-19)
繞組導體截面:
根據流過每個繞組的電流值和預先選定的電流密度,即可計算出繞組導體截面:
(1-20)
其中,導體電流密度選。
1.2.9
主電路軟啟動設計
由于二極管不控整流后直流側電容上的初始電壓為零,在輸入電路合閘的瞬間,會形成很大的瞬時沖擊電流,主電路軟啟動電路不僅可以防止合閘時電路受到浪涌電流的沖擊,它還能使電路緩慢的啟動,減小了變換器和輸出電容上的電流最大值,軟啟動電路性能的好壞,會直接影響到電源的工作性能,元器件的壽命,所以很重要。常用的軟啟動有:采用功率熱敏電阻電路、采用SCR、R電路、繼電器與電阻構成的回路、采用定時觸發器的繼電器與限流電阻的電路等等。根據系統實際的需要為了避免系統啟動可能引起系統內浪涌問題,采用加入軟啟動環節進行處理,如下圖1-2所示。先通過電阻R對輸入濾波環節的濾波電容進行預充電,充電完成后接入時間繼電器KT使電阻R短路。加入了軟啟動環節后,避免了瞬時大電壓及大電流的沖擊,保證了系統工作安全及元器件安全。
圖1-2
軟啟動電路結構圖
建立電路數學模型,獲得開關變換器傳函模型
由于狀態空間平均方法建模純粹基于數學,計算推導比較繁瑣、模型不直觀。而平均開關建模方法,是直接通過電路變換得到電力電子電路小信號交流模型,更直觀、使用更方便,所以本次DC/DC變換器建模采用平均開關方法建模。
2.1建立電路數學模型
任一DC/DC變換器可分割成兩個子電路,一個子電路為線性定常子電路,另一個為開關網絡子電路。線性定常子電路無需進行處理,關鍵是通過電路變換將非線性的開關網絡子電路變換成線性定常電路。如圖2-1所示,為Buck變換器電路。圖2-2給出了Buck變換器的開關網絡子電路,開關網絡子電路用二端口網絡表示,端口變量為。
圖2-1
Buck變換器電路
圖2-2
Buck變換器開關網絡子電路
根據開關管導通時,開關管關斷時。將上述開關網絡子電路用受控源替代,如圖2-3所示。且替代后,受控源網絡端口與開關網絡子電路端口的電量波形應保持一致。將替代后的開關網絡的受控源電路與原來的線性定常子電路組合一起,得到含有受控源的等效Buck電路如圖2-4所示。
圖2-3
受控源替代開關網絡子電路
圖2-4
受控源替代開關網絡的Buck電路
應用開關周期平均的概念,對圖2-4等效電路中的各個電量作開關周期平均運算:
(2-1)
得到以開關周期平均值表示的等效電路如圖2-5所示,該電路仍是一個非線性電路。
圖2-5
經開關周期變換后的Buck變換器
采用擾動法,對上述等效電路中的各個電量引入小信號擾動,即令:
(2-2)
得到有小信號擾動作用的等效電路如圖2-6所示。
圖2-6
小信號擾動的Buck電路
其中:
(2-3)
將圖2-6等效電路各個電量中含有的二次項忽略(主要是受控源電量)
:
(2-4)
得到線性近似、受控源表示的小信號等效電路如圖2-7所示。
圖2-7
忽略二次項影響的小信號擾動的Buck電路
進一步用理想變壓器替代受控源,得到線性近似、理想變壓器表示的小信號等效電路如圖2-8所示。
圖2-8
用理想變壓器表示的小信號等效Buck電路
2.2開關變換器傳遞函數模型
由上述建立的Buck電路小信號交流平均開關模型可推出變換器的傳遞函數為:
輸入至輸出的傳遞函數:
(2-5)
控制至輸出的傳遞函數:
(2-6)
Buck電路閉環控制框圖如圖2-9所示。
圖2-9
Buck電路閉環控制框圖
其中:
(1)
為需要設計的控制器;
(2)
為PWM調制器傳遞函數;
(3)
為輸出電壓對占空比的傳遞函數;
(4)
為反饋環節的傳遞函數。
設計中取,將計算數值帶入閉環控制框圖,可得本系統Buck電路閉環控制框圖如圖2-10所示。
圖2-10本系統
Buck電路閉環控制框圖
其中原始回路增益為:
(2-7)
設計控制器參數
沒有加控制器補償前變換器原始回路增益函數:
(3-1)
其伯德圖如圖3-1所示。
圖3-1
原始回路增益伯德圖
利用超前—滯后補償網絡來校正系統,設計的補償網絡的傳遞函數為:
(3-2)
相應的補償網絡的伯德圖如圖3-2所示。
圖3-2
補償網絡伯德圖
補償后系統開環傳遞函數伯德圖如圖3-3所示。
圖3-3
補償后系統伯德圖
由圖可以看出此時系統的相位余量為67.5°,幅值余量為20.3dB。
電路仿真
根據以上設計的主電路以及控制器參數,在PSIM中搭建仿真電路,并進行仿真驗證,仿真模型以及仿真結果如下所示:
圖4-1
主電路仿真模型
圖4-2
控制電路仿真模型
系統輸出電壓Uo與輸出電流Io的波形如圖4-3和4-5所示。
圖4-3
輸出電壓波形圖
圖4-4
輸出電壓有效值
圖4-5
輸出電流波形圖
圖4-6
輸出電壓局部放大圖
由圖4-6可知,輸出電壓穩態值為24V,波動約為0.02%<1%,滿足設計要求,超調量為12.5%,調節時間大約為3ms。
圖4-7
突加100%負載輸出電壓波形圖
由圖4-7可知,在0.04s時加入100%的負載擾動,輸出電壓依然穩定在24V,且滿足1%的紋波設計要求。
圖4-8
輸出電路電壓、電流波形圖
圖4-9
輸出電路電壓、電流有效值
由圖4-9中輸出電壓、電流有效值計算,輸出功率約為P=U*I=24*8.3=199.2W,輸出功率基本滿足設計要求。
建模中忽略或近似因素對數學模型的影響
(1)開關頻率對電路模型的影響
開關頻率越低,低頻擾動頻率的選擇范圍越小,濾波電感的體積越大,整體裝置的體積和重量越大。開關頻率高,可以用更小的電感來濾除高次諧波,但是開關頻率過高會導致開關管功耗變大,發熱量顯著增加,電路效率變低,散熱器體積也更大,更加因此要折中效率、面積選擇開關頻率。
電路模型的開關頻率越大,輸出結果越接近數學模型,一般開關頻率可以取截止頻率的100倍。
(2)擾動頻率對數學模型的影響
擾動頻率過高:如果高于開關頻率,由于一般使用正弦信號模擬擾動,在一個開關周期內擾動信號正負分量相互抵消,小信號擾動失去意義。
擾動頻率過低:如果擾動頻率過低,在多個開關周期內擾動信號基本為恒定值,相當在給定電壓上疊加了一個幾乎不變的直流量,不能很好地體現其為小信號“動態”模型。
綜上,擾動頻率的選擇應在一個合適的范圍內,這樣既可以方便地對電路進行分析和控制,又不失動態建模的意義。
(3)擾動幅度的影響
小信號擾動的幅值應遠小于穩態工作點的各量的幅值。根據仿真結果可得隨著擾動幅度增大,數學模型的輸出電壓變化幅度較小。擾動幅值不超過±5V時,輸出電壓紋波仍滿足1%的設計要求。
(4)其他影響
實際電路中存在電感的等效電阻、開關管的開通關斷時間、管壓降等都會對電路模型的輸出產生影響,這些量的大小也會影響小信號建模的準確性和適用性。
參考文獻
[1]
裴云慶,等.開關穩壓電源的設計和應用[M].北京:機械工業出版社,2010.[2]
王兆安,等.電力電子技術[M].5版.北京:機械工業出版社,2009.[3]
林渭勛.現代電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2006.[4]
張崇巍.PWM整流器及其控制[M].北京:機械工業出版社,2003.[5]
徐德鴻.電力電子系統建模及控制[M].北京:機械工業出版社,2006.[6]
張占松
蔡宣三.開關電源的原理與設計(修訂版)[M].電子工業出版社,2006.
第五篇:電梯事故分析
電梯事故分析
第一節 電梯事故種類與預防措施
安全就是沒有危險,不出事故。危險是安全的反義,事故是不安全的具體表現。電梯事故是指電梯從安裝到運行的各個環節中,發生與人的主觀意志相違的意外損害事件。
一、電梯事故的種類
電梯事故有人身傷害事故、設備損壞事故和復合性事故。(一)人身傷害事故
電梯人身傷害事故主要表現形式有:
1.墜落 比如因層門未關閉或從外面能將層門打開,轎廂又不在此層,造成受害人失足從層門處墜入井道。
2.剪切 比如當乘客踏入或踏出轎門的瞬間,轎廂突然起動,使受害人在轎門與層門之間的上下門坎處被剪切。
3.擠壓 常見的擠壓事故,一是受害人被擠壓在轎廂圍板與井道壁之間;二是受害人被擠壓在底坑的緩沖器上,或是人的肢體部分(比如手)被擠壓在轉動的輪槽中。
4.撞擊 常發生在轎廂沖頂或礅底時,使受害人的身體撞擊到建筑物或電梯部件上。
5.觸電 受害人的身體接觸到控制柜的帶電部分或施工操作中,人體觸及到設備的帶電部分及漏電設備的金屬外殼。
6.燒傷 一般發生在火災事故中,受害人被火燒傷。在使用噴燈澆注巴氏合金的操作中,以及電焊和氣焊的操作時,也會發生燒傷事故。(二)設備損壞事故
電梯設備損壞事故多種多樣,主要有以下幾種:
1.機械磨損 常見的有曳引鋼絲繩將曳引輪繩槽磨大或鋼絲繩斷絲;有齒曳引機渦輪渦桿磨損過大等。
2.絕緣損壞 電氣線路或設備的絕緣損壞或短路,燒壞電路控制板;電動機過負荷其繞組被燒毀。3.火災 使用明火時操作不慎引燃易燃物品或電氣線路絕緣損壞,造成短路、接地打火引起火災發生,燒毀電梯設備,甚至造成人身傷害。
4.濕水 常發生在井道或底坑進水,造成電氣設備浸水或受潮甚至損壞,機械設備銹蝕。(三)復合性事故
復合性事故是指事故中既有對人身的傷害,同時又有設備的損壞。比如發生火災時,既造成了人的燒傷,也損壞了電梯設備。又如制動器失靈,造成轎廂墜落損壞,轎廂內乘客受到傷害等。
二、電梯事故的特點
當前我國在用電梯中,20世紀70、80年代的產品比重很大,安全性能方面有很多需要改進,它給操作者的不安全行為提供了較多的機會,所以,當前電梯事故的特點是:事故中人身傷害事故多且死亡率高;傷亡者中操作人員所占比例大。
三、電梯事故的原因
電梯事故的原因,一是人的不安全行為;二是設備的不安全狀態,兩者又互 為因果。人的不安全行為可能是教育或管理不夠引起的;設備的不安全狀態則是 長期維修保養不善造成的。在引發事故的人和設備的兩大因素中,人是第一位的,因為電梯的設計、制造、安裝、維修、管理等,都是人為的。人的不安全行為,比 如操作者將電梯電氣安全控制回路短接起來,使電梯處于不安全狀態,這個處于不 安全狀態的電梯,又引發人身傷害或設備損壞事故。具體每個事故發生的原因各有 不同,可能是多方面的,甚至可以追蹤到社會原因和歷史原因。筆者將電梯事故原 因用框圖表示出來,見圖8-1。
四、電梯事故的預防
我國安全工作的指導方針是“安全第一,預防為主”,電梯業的安全工作也必須在 該方針指導下工作。(一)電梯事故是可以預防的
電梯事故的發生有時看似偶然,其實有其必然性。電梯事故有其發生、發展的規律,掌握其規律,事故是可以預防的。比如墜落事故,許多事故類型、發生原因都基本相同,都是在層門可以開啟或已經開啟的狀態下,轎廂又不在該層時,誤入井道造成墜落事故,如能吸取教訓,改進設備使其處于安全狀態,只有轎廂停在該層時,該層層門方能被打開,可杜絕此類事故的發生。(二)預防電梯事故需全面治理
因為產生事故的原因是多方面的,既有操作者的原因,也有設備本身的原因,以及管理原因;有直接原因,也有間接原因和社會原因及歷史原因。比如,電梯安裝及維保工作交由不具備相應資質的單位或個人承擔,而導致事故的發生,這就是社會原因。在我國,有的在用電梯出廠在先,國家標準出臺在后,電梯產品不符合國標要求,這是發生事故的歷史原因。所以,預防電梯事故必須全方位的綜合治理。(三)預防電梯事故的措施
預防電梯事故最根本的是要做好教育措施、技術措施和管理措施三個方面的工作。1.教育措施
教育措施是指通過教育和培訓,使操作者掌握安全知識和操作技能。目前實施的電梯作業人員安全技術培訓考核管理辦法,就是一項行之有效的措施。隨著科學技術的進步,新產品、新技術不斷涌現,知識更新教育也是培訓內容之一。2.技術措施
技術措施是指對電梯設備、操作等在設計、制造、安裝、改造、維修、保養、使用的過程中,從安全角度應采取的措施,這些措施主要有:(1)堅持設計標準,滿足安全要求。(2)產品質量必須符合國家標準。
(3)提高安裝質量,堅持驗收、試驗標準和檢驗標準。(4)有完好的安全裝置和防護裝置。
(5)做好維修保養工作,及時消除設備缺陷,對不符合安全要求的部件或電路,及時予以技術改造,使之符合安全要求。3.管理措施
管理措施是指國家和地方行政管理部門制訂和頒布的有關安全方面的法律、法規、標準;企業單位制定的規章制度,都必須予以認真貫徹執行。主要工作有:
(1)建立、健全安全工作管理機構,明確安全管理人員的職責。
(2)堅持“安全第一、預防為主”的指導方針,建立、健全安全管理制度。(3)定期組織學習有關法律、法規,使作業人員了解標準掌握標準、執行標準。(4)制訂安全計劃、開展安全活動,對電梯事故進行分析,總結經驗,吸取教訓。
(5)做好勞動防護用品的使用管理工作。這里特別要指出的是,從事電梯電氣設備的運行維修工作時,應按低壓電氣運行管理規程的要求,穿戴好防護用品,如工作服、絕緣鞋等。但在實際工作中,有的單位不配置工作服和絕緣鞋,有的單位只配工作服而不配絕緣鞋。操作者違反規定,穿背心、短褲、拖鞋上班,更是比較常見。這些都是勞保防護用品的管理使用不當的表現。以前曾發生過因未穿戴防護用品而造成觸電死亡的事故,這個問題應引起有關方面的重視,也應引起每個操作者的重視,生命只有一次,我們務必善待之。
電梯事故分析
一、乘客失足跌入井道死亡(一)事故經過
一部住宅客梯因控制系統故障突然停在6~7層之間,司機將轎廂門扒開后,又將6層層門聯鎖人為脫開,發現轎廂距6層地面有約950 mm的距離,乘客急著要離開轎廂,年輕人紛紛跳離轎廂。婦女和老人覺得轎廂地面與6層地面離的太高不敢跳,這時有人拿來一個小圓凳子放在轎廂外的6層廳門處,讓乘客踩著凳子離開轎廂下到地面上。這時一位中年女乘客面朝轎廂,一只腳剛踏在凳子上,因為女乘客的腳是踏在凳子的靠近轎廂一側,致使凳子向轎廂側傾倒。由于女乘客的身體重心偏向轎廂一側,隨著凳子的翻倒,她整個身體從轎
廂地坎下端與6層地坎之間的空隙處跌入井道,摔在底坑堅硬的水泥地上,造成女乘客頭部粉碎性骨折,身體肢體多處損傷,當場暈迷不醒。當即送往附近醫院急診室搶救,因傷勢太重搶救無效于當日夜間死亡。(二)事故原因
1.設備存在著安全隱患是造成事故的主要原因。該電梯是20世紀70年代生產的交流雙速客梯。該梯轎門地坎下側未裝護腳板。當轎廂停在6~7層之間時,轎廂地坎下側距層門地坎之間,有950mm的空隙,有致人墜入井道的客觀條件。見圖8—2。
2.電梯司機和乘客缺乏安全意識。如果說乘客從未遇到過這種情況,而司機應當意識到此時離開轎廂是有一定危險的,應當阻止乘客在不安全狀態下疏散,更不能鼓勵和支持、協助乘客在電梯處于不安全狀態下撤離轎廂,而應一方面耐心、細致地做乘客的工作,一方面與有關人員聯系等待救援。按規定,轎廂地坎距地面600mm以上時,不能出入轎廂。
3.有關領導對設備管理不善,對操作人員管理不嚴。電梯沒有護腳板已有很長時間,有關檢測部門曾提出過整改意見,但未能引起領導重視。司機對疏散乘客的安全操作還不能很好掌握,以往也曾在上述情況下疏散乘客未出現事故實屬萬幸。
總之,該人身傷害事故是人的不安全行為在設備不安全狀態下發生的,是直接原因。有關領導對設備管理不善,對操作者管理不嚴是造成事故的間接原因。(三)預防辦法
1.加強管理,及時發現和消除設備隱患,裝設合格的 護腳板,其寬度為轎廂寬度,高度不少于750mm。2.在該事故中,司機在轎廂地坎與層門地坎之間存在著可以致人墜入井道的間隙(超過600mm)時,絕對不能疏散乘客,應與維修人員聯系等待救援,盤車平層后再放人。3.加強教育,學習有關標準。
二、司機墜入井道死亡(一)事故經過
一部1980年生產的交流雙速住宅電梯,因故障停在5~6層之間。女司機將 轎廂門和層門打開后,發現轎廂地坎與5層廳門地面之間有1200mm的距離,便 將轎廂內爬安全窗用的 備用鐵管制成的單梯架在轎廂地坎與5層廳門地面之 間,讓乘客從單梯上走出轎廂。乘客相 繼撤離了轎廂,只有女司機仍留在轎 廂內,等待維修人員救援。又過了一會時間,維修人員 還沒來,司機想乘機 去方便一下,便踏上鐵單梯也想走出轎廂。當女司機踏上鐵單梯后,鐵 單梯 突然向下滑落到5層廳門地面上,失足的女司機被摔在廳門地坎處后,又從轎廂 地坎下 部與5層廳門地坎處的空隙處墜入井道,跌在底坑的緩沖器上。身體多 處受傷,不治身亡。(二)事故原因
1.設備存在著安全隱患:該電梯轎廂下側未裝設護腳板,使轎廂下端與層門地面間有1m多的空間,該空間足以通過一個人。
2.使用不安全工具:該電梯轎廂內放置的單爬梯,是用金屬鐵管焊接而成的,是為司機爬安全窗時準備的。該單梯下端的兩只腿沒有任何防滑措施,當女司機使用單梯時,也沒有讓人給扶牢,致使單梯滑落,女司機失足墜入井道。
3.司機缺乏自我保護意識: 在疏散乘客時,放置的鐵單梯有人扶牢,沒有發生滑梯事故。女司機對于當沒有人扶梯時,會發生滑梯事故沒有預料。
4.疏導乘客方法不對: 當電梯轎廂地坎與層門地坎距離大于600mm時,不能從轎內放人,應等待救援,待盤車或排除故障后,使轎廂就近平層,方可開門放人。
5.管理不善: 是造成女司機墜落死亡的間接責任。一是沒有按照國家的有關電梯安全標準對電梯缺陷進行及時地改進;二是對操作者沒有按有關安全操作規程去要求、監督和管理。(三)預防辦法
1.對轎廂加裝護腳板,使電梯消除安全隱患。2.對鐵單梯做防滑處理,比如梯子腿上套上膠皮。
3.使操作者了解和掌握單梯的使用方法及注意事項,防止以后再發生梯子滑倒傷人的類似事故。4.操作者增強安全意識按有關規定,當轎廂地坎與層門水平面之間距離大于600mm以上時,不能從轎門處放人,應等待救援,轎廂在平層區后再放人。
5.領導帶頭學習有關的電梯安全標準,檢查設備隱患并及時消除隱患;提高操作者安全技能,嚴格遵守安全操作規程。
三、管理員跌入底坑窒息死亡(一)事故經過
老張是某工廠的管理員,負責該單位的供電、機械設備的管理工作。該單位有一個四層樓房,三層是初加工車間,四層是成品檢驗車間。原料由卡車運來,經電梯運到三層進行加工,加工好的成品再經電梯運到四層進行成品檢驗。該廠電梯是1985年生產的交流雙速自動門客貨梯。一天,供應科運來一卡車原料要運到三層。負責運貨的小王將原料裝上小推車推進轎廂,選了三層按了關門按鈕,當轎門帶動層門關閉后,電梯未動,小王反復試了幾次電梯仍未能開動。為了快點運貨,小王將電梯運行方式由原來的正常運行轉變成檢修運行并
按著開門按鈕,將門鎖安全回路短接起來,電梯便以檢修速度運行到三層,小王將原料推往車間。
在一層的管理員老張要去四層檢查設備,便徑直走向電梯。這時電梯已被小王開走,但層門卻敝開著。老張并未注意便一腳踏了進去,結果失足跌下底坑,頭碰在緩沖器上,暈倒在底坑中。當時底坑內有約20cm積水,老張暈倒后面朝下趴在積水的地面上,當有人發現時,他已溺水窒息而死亡。(二)事故原因
設備不安全狀態:
1.該梯是1985年生產的交流雙速電梯,操作盤上有慢上、慢下按鈕和應急按鈕,當按下應急按鈕和慢上或慢下按鈕,電梯便可在開門狀態下,以檢修速度運行。GB7588《電梯制造與安裝安全規范》第14.1.2.1.3條規定,“電氣裝置不應與電氣安全裝置并聯”。該梯的應急按鈕并聯在門聯鎖安全電路的兩端,這是不允許的。雖然該梯生產在先,國家標準出臺在后,也應對該電梯不符合安全要求的地方予以改進。
2.該電梯層門沒有自動關閉安全裝置,當轎廂以檢修狀態駛離一層時,一層層門仍然處于打開狀態,這違反了GB/T10058—1997《電梯技術條件》中第3.10.12條的規定。
3.電梯底坑內有積水是造成受害人窒息死亡的直接原因。有積水的原因是與底坑相鄰的房間是個浴室,因防水層不起作用,導致底坑經常有積水,積水最多時曾超過600mm,連井道最底層的照明燈都淹了,緩沖器也銹跡斑斑。這顯然不符合GB7588《電梯制造與安裝安全技術規范》中第5.7.3.1條“在導軌、緩沖器、柵欄等安裝竣工后,底坑不得漏水或滲水”的規定。
人的不安全行為:
1.操作者以檢修狀態將轎廂開走,沒有將一層層門關閉,是受害人死亡的主要原因。
2.受害人自我保護能力差、粗心大意。使用電梯時未觀察電梯轎廂是否在本層,憑以往的經驗和乘電梯習慣乘梯,也是造成事故的原因之一。
3.領導對電梯安全不重視,設備不安全狀態長期未予解決;對職工安全教育做的不夠,管理不善。(三)預防辦法
1.改進電梯控制電路,去掉應急按鈕,若層門未關好,電梯不能移動。2.加裝層門自動關閉裝置,使其符合國標有關安全要求。3.做好電梯底坑的防水工作,保持底坑干燥不再有滲、漏水現象。
4.加強職工的安全教育,使電梯司機和使用人都遵守安全操作規程;對電梯進行一次全面的安全檢查,不符合安全要求的設備隱患要及時予以改進。
四、轎頂不優先造成維修工被擠死(一)事故經過
某電梯公司為一幢19層住宅樓中的兩部電梯進行達標檢修。領班的小王師傅是一位具有5年維修工齡的年輕人。配合小王工作的是小賈和小孫,小孫來了一個月,小賈剛來兩天,以前小孫和小賈都沒有參與過電梯行業的工作。這一天上班后,三人檢修2號電梯,王師傅讓小孫和小賈在轎廂內配合他,他自己步行上二層,打開層門踏上了停在一層的電梯轎頂。這時層門和轎門都已關好,王師傅在轎頂操作使轎廂上升了一段距離,便開始工作。轎廂內小孫給小賈講操作盤上各按鈕功能,無意中觸動了慢上按鈕,電梯突然起動,轎廂上升,只聽小王喊了一聲,轎廂也停了下來。小孫感覺情況不妙,急忙從安全窗爬上轎頂,看到王師傅被擠在轎廂與三層廳門側井道壁之間,他嚇壞了,急忙找人拆下層門,將王師傅救出。小王因擠傷內臟,送醫院不治死亡。
該電梯是一臺改造的PLC控制交流調速電梯,梯速為1m/s,額定載重量1000kg,投入使用已三年,平時由產權單位自己維保。(二)現場勘察情況
1.受害人被擠在轎廂與三層廳門側井道壁之間,層門被拆下,夾縫中遺留下一只皮鞋。2.轎頂檢修盒上的檢修開關、轎廂內檢修開關都處在檢修狀態。3.轎廂內、轎頂和機房控制柜上的緊急停止開關都處于接通狀態。
4.經檢驗證實,當轎內、轎頂或機房三個檢修開關中任意一個處于檢修狀態時,已切除了外呼和自動運行電路,電梯只能按檢修狀態運行,且各部分電器元件沒有不正常和誤動作跡象。這時操作轎內、轎頂或機房慢上或慢下按鈕中的任意一個,電梯都能按檢修速度運行。
5.據了解小王所在的公司,是一個沒有電梯維修資質的公司,合同簽訂是掛靠在一個電梯維修單位。小孫和小賈也都沒有受過專業安全技術培訓。(三)事故原因分析
1.該電梯沒有滿足GB/T10058--1997《電梯技術條件》第3.3.9.g)條“轎頂應裝設一個檢修運行裝置,如轎內、機房也設有檢修裝置,應確保轎頂優先”這一規定。可以說,該電梯從改造后的那一天起,就已經存在著隱患。
2.維修工小孫、小賈沒有經過安全技術培訓,在工作中亂動設備是造成事故的直接原 因。3.維修工小王自我保護意識淡薄,在轎頂操作時沒有將緊急停止開關處于停止狀態。
4.一個沒有資質的公司用沒有經過安全技術培訓的工人進行檢修操作,這就是人的不 安全因素。
這是一起人的不安全因素,通過處于不安全狀態的電梯而引發的一起人身傷害事故。(四)整改措施
1.立即對轎頂檢修運行裝置予以改造,使其符合轎頂優先這一原則。
2.作為電梯維修單位,一定要建立自己的維修隊伍,建立健全各項規章制度,遵守國 家的有關法律、法規,定時對員工進行安全技術培訓,員工一定要持證上崗。維修工要有過 硬的本領。
3.維修工既要有自我保護意識,也不忘他人的安全。維修工還應不斷學習掌握安全技 能,對所維修的電梯必須熟悉、掌握其性能和控制方式。在檢修這臺電梯時,應該試一下轎頂優先這一功能,如果發現缺少這一功能,應及時向主管部門反映,建議增加這一功能。在檢修操作時,應將緊急停止開關及時按下,在電梯切斷控制電路狀態下進行作業。
4.電梯產權單位在簽訂委托維修合同時,一定要對其維修資質予以確認,對其維修能力和技術力量了解清楚。否月,一旦出了事故不僅耽誤電梯正常的使用,還會受牽連,使單位蒙受不應有的損失。5.通過這個事故案例,政府監督管理部門除對違法、違規的單位予以教育和處罰外,更重要的是加強對電梯維修單位的監督和管理,嚴格資質審查,取諦非法從事電梯維修的單位,淘汰一些技術力量薄弱,無安全保障的維修單位,這也是杜絕電梯事故的一個方面。
五、清冼轎廂導靴引發火災造成一死一傷(一)事故簡介
某住宅電梯用汽油清洗轎廂導靴時引發火災,致使兩名電梯維修工被燒傷,其中一人由于燒傷面積過大死亡。(二)事故過程
某住宅電梯需要清洗轎廂導靴,由三名電梯維修工共同作業。在清洗轎廂下面導靴時,一人操作電梯 慢車上行,使轎廂地坎高出一層廳門地坎1m左右,兩名維修工下到底坑內,將24V低壓燈泡裝好,并掛在轎廂下面點亮。他們將汽油倒在臉盆內作為清洗劑。在清洗過程中,不慎將低壓燈泡碰碎,底坑內突然起火,并引發臉盆內汽油起火,操作電梯的維修工發現著火后,立即將電梯駛向五層(此樓2~4層未設廳門),然后跑到一層救火,馬上用滅火器滅火。但滅火器已失效,未能立即撲滅,他又跑到馬路對面商店找來滅火器才將火撲滅。兩名維修工在著火時其中的一人立即登上緩沖器想逃出底坑,但由于距一層廳門地坎較高,不能爬出,只好趴在一層廳門地坎上,造成下身嚴重燒傷。而另一名維修工在底坑內由 于時間過長,造成全身皮膚大面積嚴重燒傷,經搶救無效死亡。(三)事故原因分析
1.這起事故的主要原因是維修工使用汽油清洗電梯部件造成。
2.火災的起因是汽油揮發氣體在底坑內濃度過高,當低壓燈泡碰碎后,燈絲不能立即熄滅(燈絲為紅色),溫度較高,點燃了底坑內的汽油揮發氣體而起火。
3.兩名維修工被嚴重燒傷的另一個原因是滅火器失效,造成維修工被燒時間過長,搶救不及時。4.兩名維修工不能及時逃出的原因主要是:一是底坑深;二是底坑內未按規定設置爬梯。(四)事故結論與教訓
這次事故應引起電梯管理、維修單位的重視,從中吸取教訓。
1.施工前應制定詳細的施工方案及安全技術交底。規定每項作業的具體要求,并讓每個施工人員了解,并實施。
2.施工的組織者應熟悉電梯有關安全操作規程,以及安全注意事項。
3.施工的組織者,應經常檢查每項施工的作業情況,了解施工方法及施工安全技術實施過程。4.施工人員應熟知、掌握每項施工項目的操作規程,以及安全技術要求。
六、跨在轎頂與牛腿間電工被擠死(一)事故原因及經過
某機關大樓內有幾部直流電梯,為了節省維修保養經費,其電梯的維修保養和電梯運行操作人員均由本機關的電工和后勤人員兼任。
由于其中一部電梯經常出現五層關門后電梯不能自動起動運行的現象。電梯司機就提出要電工給予修理排除故障。電工到現場后分析可能是廳門電氣觸點有問題,然后就上到轎廂頂,讓電梯司機把電梯開到五層平層位置,此時電梯處于快車狀態,并且有五層以上的選層信號和方向信號。電工讓電梯司機把廳轎門打開,然后再關上看電梯是否走車,此時電梯未動作,他便一腳站在轎頂一腳站在井道的牛腿上擺弄門鎖電氣開關,看接觸是否良好,此時開關接通電梯突然起動,將電工擠在井道與轎廂開門輪之間,電工因擠傷內臟當場死亡。(二)事故現場
事故發生后經機關人員全力挽救將該電工從電梯廳門處救出,經檢查發現內臟擠傷出血后身亡。
該電工修電梯時站在了轎廂頂與井道之間,電梯處于快車狀態,操作盤上有方向信號和選層信號,在轎頂未采取任何安全防范措施,轎廂頂的急停開關、檢修開關均未斷開。(三)事故原因分析
1.電工修理電梯,未經過培訓,未取得電梯維修上崗證,沒有掌握電梯基本的操作維修技能,不懂得 電梯的基本運行程序。
2.電梯維修時,電梯處于快車狀態,處在有方向有選層,只待門關好就運行的情況下,門電氣開關接通,電梯就會立即以快車狀態運行,是造成這次事故的直接原因。
3.電工修理電梯時,沒有采取任何防范措施,沒有自我保護意識,沒有使設備處在安全狀態,也是造成本次事故的重要原因。
4.電工修理電梯時,所站的位置是一種違章作業。
5.領導責任,不應允許沒有上崗證的人或未經培訓的人從事特種作業,特別是電梯維修作業。(四)預防措施
1.電梯維修工、電梯運行操作人員必須經過政府相關部門的專業培訓,并取得上崗操作證。了解電梯基本知識,掌握電梯操作技能和工作程序,具有一定的安全防范能力。
2.在電梯轎頂維修保養電梯時,首先應采取防范措施,如按下急停開關。在電梯需要運行、移動位置時應使轎頂操作狀態處于檢修狀態。因為在電梯檢修狀態時,轎頂檢修是優先于機房和轎廂內操作盤檢修開關的。
3.在轎廂頂檢修電梯時,應選好站立位置,在電梯運行時,不能與井道蹭刮、接觸。
4.電梯在轎廂頂檢修時,轎廂內操作盤也應將急停開關按下,在電梯需要運行時,應以檢修速度運行,不能設在快車狀態。
5.電梯在轎廂頂檢修時,轎廂內操作人員應該是電梯維修人員。在需要電梯起動運行時,轎廂頂與轎廂內兩人應有呼有應,并反復確認一致后方可起動電梯。
七、封門鎖繼電器維修工被擠死(一)事故經過
由三個電梯維修工對一部舊的住宅電梯進行大修,因此,每天下班后還要將電梯恢復使用。在事故發生的當天下午,兩名維修工告訴在轎廂內的維修工,在電梯恢復正常后,下樓去找他們一起回家,但這名維修工未能很快下樓,兩名維修工上來找他,發現他被擠在廳門楣上,已身亡。(二)事故現場
事故發生后發現,電梯能開著門走車,是因為:機房控制柜內的門鎖繼電器被人為卡住,可能是為了檢修電梯時方便而采取的臨時措施;轎廂頂上檢修開關處在快車狀態。(三)事故分析
造成此事故的原因經事后分析是多方面的。
1.電梯維修時不準許一人作業,必須兩人以上,特別是電梯維修完畢后試運行時更不準一人操作。此次事故是因為一人在轎廂內,想去轎廂頂將檢修開關切換為快車狀態,他只能用檢修速度移動轎廂,以便從轎廂內爬上來,再去將轎頂的檢修開關恢復為快車狀態。
2.電梯的門鎖繼電器不能人為的閉合,這是造成電梯快車的主要原因。維修工將電梯轎頂檢修狀態切換成快車狀態后,電梯開著門是不應該運行的,只有門全部關好后才能運行。事后發現電梯的門鎖繼電器是閉合狀態,即電梯門已關好(假象)的狀態,因此將電梯轎頂檢修狀態切換成快車狀態后,造成電梯快車運行上行找平層,使維修工被擠在上門梁上。
3.維修工在轎廂內爬出時應該首先將轎廂操作盤上的急停鈕按下,以防萬一,否則當你往上爬時電 梯突然動作就會造成另一種擠傷事故。因此維修人員必須時時刻刻想到自己的安全。時時想到將急停鈕按下,這是電梯維修人員必須掌握的安全防范常識。
4.維修工在轎頂切換檢修開關到快車狀態時,發現電梯動作運行時應立即將轎頂操作盒上的急停鈕按下,此時的電梯也會停止動作。
5.維修工在轎頂切換檢修開關到快車狀態時,發現電梯動作時也可以立即將檢修開關的快車位置扳回到原來檢修位置,此時電梯也會停止動作。(四)預防措施
1.必須制定嚴格的安全管理制度,加強安全施工管理,并認真貫徹執行。
2.電梯的管理人員及維修人員都應該認真學習國家標準和地方標準,特別是有關電梯的安全防范知識,應該是學習的重點。
3.應該制定嚴格的安全技術交底,并且具體交待每個工作項目的詳細要求。4.電梯維修時不得少于兩人,不準一人操作。
5.電梯維修工在施工前必須熟悉所修理電梯的性能,并掌握其操作方法,了解其工作運行程序。
6。維修電梯時維修工必須相互照應,相互關心。特別是在上下位置工作時必須做到有呼有應,否則不能起動電梯。
電梯事故分析
八、電梯溜車將乘客腿軋傷截肢(一)事故經過
在一座15層住宅樓里,早晨6點多鐘,一名右腿有殘疾的女乘客在8層呼梯,司梯工將電梯開到8層后,電梯自動開門停梯。女乘客架拐進入轎廂時,轎廂卻緩慢向上移動,女乘客摔倒在轎門口,司梯工趕緊去拉她未拉動,又立即按“急停”按鈕,打“檢修”開關,均不起作用。此時,女乘客的右腿、左腿和鐵拐都被卡在轎廂地坎與8層廳門上端鉤子鎖處,電梯才停止移動,轎廂地坎距9層廳門地坎約為200mm。一起電梯傷人事故就這樣發生了。
解救被卡住的女乘客也頗費了一番周折,因為人卡在那里,人和轎廂都動彈不得,最后動用氣焊切割,使轎廂向井道深處平行移動,才將被害人解救出來,送至醫院急救,右小腿被截肢,左小腿進行了皮肉縫合。
該電梯是一臺改造的PLC控制調壓調頻調速客梯,速度為1m/s,額定載重是1000kg。投入使用已1年零8個月。
(二)現場勘察情況
1.制動器兩個閘瓦有一側因機械卡阻打開后未能復位抱閘,另一側閘瓦因帶閘運行磨出很多黑色粉末。
2.與制動器電磁線圈相并聯的放電回路(R—D組件)已完全脫焊。
3.制動器電磁線圈的控制回路中,有一對電器觸點(KMS繼電器)連線脫焊。4.制動器在斷電狀態下,人力往上盤車非常輕快。
除上述情況外,現場未見人為破壞,曳引鋼絲繩、曳引輪繩槽均正常,其他裝置也未見異常。詢問有關人員、查閱有關記錄:
1。詢問當班司梯工:“打‘急停’、‘檢修’均不起作用,電梯緩慢上行,沒有電梯帶電起動運行時的感覺和速度(口述原話)。”
2.事故梯其他司機反映:出事故前幾天,電梯常有不平層現象,有時停車時電梯還要“咯噔”兩下。3.查閱事故電梯運行記錄,發現發生事故前三天的司梯工交接班記錄中分別記有:“電梯有時能關梯,有時不能關梯,顯示不正常”,“電梯有時往上竄出一塊”。在發生事故前的20多天里,沒有維修和保養記錄,維修工放長假,20天里沒人進過機房。
4.維修工中,只有一人有操作上崗證,但已過期失效。(三)事故原因分析
直接原因:
1.從司梯工打“急停”、“檢修”不起作用,廳轎門開著走車,可以判斷曳引電動機已脫離供電源,已不屬于電力拖動,排除電力驅動系統故障的可能。
2.曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽均無磨損、油污及其他異常現象,可以排除曳引力不足造成的溜車。3.制動器有一側閘瓦被機械卡阻,另一側閘皮嚴重磨損,致使間隙加大,造成制動力嚴重不足,人力盤車十分輕快可以證明。4.發生向上溜車時,轎廂內只有司梯工和受害者二人,對于額定載荷為1000kg的電梯,此時屬于輕載狀態,對重側質量遠大于轎廂側質量,出事故時處于總行程1/2以上高度的輕載轎廂向上溜車,是符合邏輯的。
5.事故梯減速機速比為65:2,是雙頭蝸桿,處于半自鎖狀態。由于制動器制動力嚴重不足,當殘疾人架拐一只腳踏入轎廂時,有一個質量沖擊產生擾動,破壞了電梯當時臨界平衡狀態,致使轎廂向上緩慢溜車。
綜上所述,制動器制動力嚴重不足,是造成此次事故的直接原因。
間接原因:
1.管理制度不健全,甚至沒有維修保養方面的管理制度。司梯工、維修工無證上崗。
2.管理人員失職,維修工不在崗長達20余天(維修工放長假),無人進機房,電梯處于失養失修狀態。3.維修人員技術素質差,制動閘瓦卡阻,帶閘運行蹭閘皮有異味均未處理。
4.維修人員責任心不強,保養不到位,司梯工多次反映電梯有故障而未引起重視,電梯長期帶病運行。
5.一對電器觸點斷線,致使電磁制動器有一側閘瓦不能打開,造成閘皮磨損,間隙加大超標。
另外,改造電梯時安全回路繼電器選型不對,GB7588—1995明確規定不能選用微型繼電器,而應選用安全繼電接觸器(中間繼電器)。(四)整改措施
管理方面:
1.管理做到位,責任應明確,制度須健全。
2.維修單位必須具有有效的資質證書,司梯、維修人員必須經培訓持證上崗。
3.定期進行技術培訓和素質教育,增強責任心,提高技藝,維修人員必須熟悉所管電梯電路原理、性能參數及安全裝置。
4.加強日常巡視和保養,認真執行定人、定時、定保養項目的周保養中“三定”保養制度。5.發現故障及時處理,嚴禁電梯帶故障運行。
6.完善各種現場資料,尤其是運行記錄、報修記錄、保養記錄。
技術措施:
為防止上述溜車事故的發生,必須做好制動器的日常維修保養工作,其主要內容有:
1.檢查制動器工作是否正常,有無卡阻、撞擊現象,各調整螺母、鎖母是否緊固。銷軸應每周用30#機油潤滑一次。
2.保持制動器外部清潔,制動輪和閘皮表面不得有油污。
3.制動器松閘時閘瓦應同時離開,其四角處兩側間隙平均值應不大于O.7mm。制動時閘瓦應緊密、均勻地貼合在制動輪表面上。嚴禁調小制動器制動力以滿足電梯運行舒適感。
4.閘皮磨損量超過1/4厚度或鉚釘有露頭跡象時應立即更換,更換時閘皮固定鉚釘沉入閘皮深度應不小3mm。
5檢查制動器彈簧應完好,作用力適度,制動臂開閉自如,制動可靠,定期對彈簧作用力進行檢測,檢測方法見“維修操作安全技術”相關內容。6.電磁鐵動鐵心在銅套內的動作應靈活,定期作清潔并用專用潤滑物進行潤滑,禁止使用黃油、機油類潤滑劑。
7.檢查制動器電氣回路工作是否正常,有無斷線造成單邊不開閘,致使帶閘運行現象。檢查制動器電磁線圈放電回路是否正常,如放電回路失去作用,會使線圈在釋閘瞬間產生極高的反電勢,造成線圈絕緣被擊穿,或電器觸點燒蝕、粘連而引發事故。
九、扳手落入井道砸傷頭部(一)事故經過
某大樓電梯由四名維修工承擔保養任務。在保養時,兩名維修工在井道轎廂頂作業,另外兩名維修工在機房作業。在機房保養曳引機時,其中一名維修工不慎失手將5in扳手掉在鋼絲繩孔內,扳手順著鋼絲繩下滑,然后落到正在轎廂頂作業的維修工的頭和肩上。由于扳手的鉗口向下,首先傷到頭部,造成頭部嚴重劃傷出血。然后又落到肩上,扳手穿透了勞動布工作服后,又穿透了絨衣、汗衫,將肩部戳破,造成大量出血,險些釀成死亡事故。(二)事故原因分析
此事故主要原因有以下幾點:
1.施工前沒有制定嚴格的維修保養施工安全技術措施。
2.在機房鋼絲繩孔處作業,應視為井道上方作業。在井道內作業時規定“禁止井道內上下同時作業”此次事故正是由于此原因造成。
3.機房作業人員沒有采取防止手使工具滑落的有效防范措施,致使工具墜落傷人。4.井道作生人員未帶安全帽是造成扳手墜落后傷到頭部的主要原因。(三)教訓及防范措施
1.嚴禁在井道內及相關上下位置同時作業。
2.在井道內必須同時上下位置作業時,在上面作業者要事前采取相應的防物體墜落措施,如物體要拴牢,手使工具要用繩系在手腕上,以防墜落傷人。
3.在下面作業者要采取防物體打擊和防物體墜落的相關措施,如遮擋、戴安全帽等。4.施工前要制定嚴格、詳細的安全技術要求,并認真貫徹執行。5.施工過程中要經常檢查安全技術要求落實情況。
十、錯誤接線造成檢修自動走快車(一)事故經過
小張和小李按計劃到7號樓去保養電梯。7號樓是新裝的進口電梯,他倆保養國產電梯多年,但是保養進口電梯還是頭一遭。按“電梯無遺漏保養法”的要求,他們今天應清潔檢查電梯轎頂和層門機構。7號樓的電梯是具有消防功能的電梯,共有9層,沒有地下室,基站設在1層,沒有設專職司機,電梯24h自動運行。按照慣例,他們乘電梯到最高層9層,然后在電梯內選8層后,走出轎廂。電梯關門行駛到8層后,到站鐘響了,他們用層門鑰匙打開9層的層門,將轎頂緊急停止開關斷開,打開照明。他們進入轎頂,各自站好位置,小張將檢修操作開關扳向檢修操作位置,接通了緊急停止按鈕,然后開始工作。他們按操作工藝,一個部件一個部件地認真保養,一點一點地向下走慢車。正當他們干得聚精會神的時候,電梯突然像著了魔似的,以快車速度向下駛去,手中的扳手和旋具也跌落到井道里,希哩嘩啦一陣亂響,驚 的他倆不知所措。還沒等他倆緩過神來,電梯已然平穩地減速停車了。他們馬上切斷緊急停止開關,打開層門走出井道,長長地出了口氣,抬頭一看自己在2層,電梯停在了1層。電梯怎么會從檢修狀態自動轉換為自動狀態返回基站呢?他們走到1層,看到轎廂門敞開著,有幾個小孩子正向樓門外跑。他們意識到,有人扳了消防開關。他們走到電梯門口一看,果然消防開關被扳動了。他們認為,電梯在轎頂檢修操作狀態下,消防開關不應起作用,否則就太危險了。于是他們帶著這個問題,察看了圖紙,消防返回電路如下圖8—3所示。
(二)事故原因分析
從圖紙上看,電梯在“消防員操縱”狀態下,其消防繼電器的一對常開觸點“消防1”短接了“安全窗開關”、“安全鉗開關”、“轎內電源開關”和“轎內急停開關”;消防繼電器另一對常開觸點“消防2”短接了“操縱盤檢修開關”。電梯在轎頂檢修狀態下并不能自動進入消防狀態。設想事故的原因有以下兩種:
1.短路現象。如果消防封鎖電路與轎頂檢修開關回路短接,當消防繼電器吸合時,其常開觸點“消防1”就可能將轎頂檢修開關短接。
2.接線有誤。如果錯將轎頂檢修開關接入了消防封鎖電路內,當消防繼電器吸合時,其常開觸點“消防1”就可能將轎頂檢修開關短接。
經現場檢查,轎頂檢修開關的確是接入了消防封鎖回路.而將操縱盤檢修開關接在了消防回路以外,從圖紙上看,兩個開關互換了位置。糾正接線后。再進行多次試驗,電梯再也沒有出現以上故障。經分析認為,以上情況極可能是電梯安裝時接線員將轎頂檢修開關與操縱盤檢修開關的接線位置搞錯的結果。
通過以上情況說明,在電梯驗收之前,工程技術人員應充分熟悉圖紙,驗收時應逐項功能、逐個環節地驗收,以免因一時疏忽造成重大事故的發生。
十一、電動機軸頭對人體的傷害事故
7月27日,又到月底檢查的時候了,檢查人員老張和班組配合檢查的人員小李,按計劃來到2#樓1單元電梯機房,按例行保養項目和定期保養項目的保養要求檢查電梯保養情況。這個月的定期保養項目是“制動器解體檢查”和“轎廂門裝置調整”。
他們先檢查制動器解體情況。老張站在曳引輪側,小李站在電動機尾端的臺階上。老張小心翼翼地擰下制動器保護蓋的螺釘,取下保護蓋,并將其放在電動機外殼上,小李耽心保護蓋和螺釘會滑落下來,就將其拿在手中。待老張檢查完畢,準備上保護蓋時,小李想自己將保護蓋安放在制動器上。他雙手拿著保護蓋探身起來正欲將保護蓋安放上去,突然電梯起動了,隨之小李猛地向下蹲去,手中的保護蓋和螺釘拋了出去。老張看到此景,驚呼:“怎么啦?”,并搶步過去打算扶小李一把。老張一把沒抓著,卻感到右 手臂上好似被什么利器劃了一下,挺疼。小李感到像被誰打了一悶棍似的,頭“嗡”的一下,臉也磕到了什么地方。他仗著年輕有力,掙扎著站起來,踉踉蹌蹌地靠墻站著,雙眼看著老張,問:“怎么回事?”,雙手下意識地捂著右臉。他們眼光一碰,都不明白發生了什么事情,卻發現電動機尾端有一個好像風扇葉似的東西在飛快地旋轉。小李問:“這是什么東西?”。老張也奇怪,心想“難道是電動機尾端的風扇保護罩掉了?”。這時電梯減速了,他二人才逐漸看清了,那東西原來是T恤衫的一部分,絞在了電動機的軸頭上。電動機停了,T恤衫的布條也掉了下來。回頭再看小李,上身沒了衣服,T恤衫的一部分卷成了繩似的勒在肩膀上,鮮血從指縫中流了下來。
檢查現場時發現,那塊T恤衫布條是T恤衫的前衿。電動機露出了50mm長的軸頭,軸頭上有一個鍵槽,軸頭沒有護蓋。估計事故發生過程如下:小李探身欲安放制動器保護蓋時,其T恤衫的前衿碰到了電動機外露的軸頭,電動機轉動,鍵槽刮住布絲,將其絞住,并愈絞愈緊。T恤衫的后背部分卷起后勒到了小李的頭部,由于速度快,所以有被打了悶棍的感覺。由于小李年輕力大,強掙之下,扯斷了T恤衫,站了起來。即使如此,其面部也留下了磕傷的疤痕,老張右手臂上的劃傷也是被高速旋轉的布條所傷。
根據GB7588《電梯制造與安裝安全規范》中第12.9條機械設備的保護規定:“對可能產生危險并可能接近的旋轉部件,特別是下列部件,必須提供有效的保護。”,其中就包括“電動機的外伸軸”。這臺電梯的電動機外伸軸就是易接觸到的電動機械設備的外露旋轉部件,本應設有牢固的防護罩,而這臺電梯的電動機外露軸頭卻沒有防護罩,因而致使小李受傷。沒有加防護罩的可能性很多,一種可能是廠家沒有設計、制造;第二種可能是安裝公司忘記安裝;第三種可能是安裝后丟失。無論哪種原因,只要不符合安全規定的地方,各級檢查發現后都應盡快采取措施,避免事故的發生。這在安全管理方面應當引起充分重視。
十二、安全窗不規范造成人身傷害(一)事故經過
一天早晨某賓館一位工作人員拿著一付小人字梯,乘坐該大廈電梯,從底層進入轎廂。當轎廂行駛到第三層時,電梯突然停駛,乘梯人又按選層按鈕,可電梯怎么也不動彈。乘梯人想起曾見過維修工從安全窗上到轎頂走出去的情景,他便登著梯子,推開安全窗上到了轎頂,隨手又關上了安全窗,想打開層門出去,就在此時,轎廂突然起動,在轎頂上的人站立不穩,從轎頂上跌入底坑。此時,在底層侯梯的人聽到井道內有異常聲響,急忙找來電梯維修人員打開底層層門,見該工作人員倒在底坑內,已經昏迷不醒,急忙將其送往醫院救治,診斷為腰及肢體嚴重受傷。(二)現場堪察
事故梯是交流調速集選電梯,現場檢查該電梯各安全裝置及其他設施狀況未見異常,試運行幾次也未見異常。后經較長時間觀察發現,電梯偶有停梯現象,該單位有人反映也曾遇到過突然停梯又自動運行的現象,維護人員曾找過毛病,但未找到故障點。后經仔細檢查發現安全窗鎖緊機構有些松動,安全窗開關有時接觸不良,造成電梯行駛中突然停梯。
檢查時發現,該梯安全窗不符合安全要求,沒有裝符合要求的上鎖裝置,從轎箱內便可將安全窗打開。(三)事故原因分析
該梯存在著安全窗鎖緊機構有些松動,安全窗開關有時接觸不良,曾出現過運行中突然停駛的現象。出事故的那天,就是因為安全窗開關接觸不良造成停梯,又因為安全窗無鎖,受害人才得以從轎廂內上到 轎頂,而當受害人將轎廂安全窗關閉后,安全窗開關被接通,準備開層門時,有人呼梯,轎廂便應答起動,致使受害人跌入底坑。
安全窗裝置不符合要求是造成事故的直接原因,而維修不徹底,使電梯帶病運行,是發生事故的間接原因。
(四)預防辦法
1.安裝符合安全要求的安全窗上鎖裝置,如果不裝上鎖裝置,也可以將安全窗封死,使其不能從轎內打開。
2.嚴格執行帶病電梯不能運行的規定。
3.加強責任心,對維修的電梯出現故障一定進行徹底檢查,故障不排除不交付使用。4.對職工進行安全教育,認真執行非電梯維修人員不準亂動電梯設備的相關規定。
十三、檢查控制屏線路觸電死亡(一)事故經過
某單位一臺交流雙速客貨梯不能起動運行,維修人員懷疑是控制屏內控制線路有斷路處,控制屏內的布線是網狀交叉式,只能一根根捋著找。老張在控制屏前面,小李在控制屏后面,老張指揮小李,兩人呼應著捋著線,突然聽到小李“啊”了一聲,老張覺得不對勁,幾步轉到控制屏后面,只見小李趴在控制屏后面一動不動,老張意識到小李觸電了,趕快拉下電梯總開關,將小李抱起放在地上,急忙做人工呼吸。這時其他人也聞訊趕來,叫來救護車送往醫院,但因電流流經心臟,救治無效死亡。(二)現場堪察
事故梯是一臺交流雙速客貨梯,機房內有一臺前后無門的控制屏,該電氣控制設備均裝在里面,該梯供電方式為三相四線制保護接零系統,控制屏后面的左下角處是電源引入線的壓接處,壓接螺釘裸露著,當合上該梯電源總開關時,裸露的螺釘處帶有三相380V電。
據現場人員介紹,受害人小李是個從事電梯工作時間不長的年輕人。出事的那天,天氣很熱,小李赤著上身,只穿了一條短褲,一雙拖鞋。觸電部位是左腿膝蓋,左手扶著控制屏的鐵框。(三)事故原因分析
在沒有停電的情況下對控制屏內線路進行檢查,又沒有采取任何防范措施,埋下了事故隱患。加之小李從事電梯工作時間不長,對業務、對設備不熟悉,缺乏自我保護意識。工作時沒按規定穿戴好工作服,裸露的腿部接觸到帶電體,另一只手又扶在控制屏金屬框架上時,帶電體中一相電流經小李身體而與大地相連,致使大的對地短路電流流經心臟,造成小李猝死。(四)預防措施
1.在對線路查找斷路故障時,若用萬用表電阻檔進行測量或人工查線時,應在斷開電源或采取有效的防范措施情況下進行。
2.嚴格遵守安全操作規程,工作時要穿戴好勞動防護用品。
3.操作者加強自我保護意識,熟悉設備,熟悉業務,提高安全操作技能。4.領導應抓好職工的安全教育,制訂勞動保護條例并監督實施。
十四、用三角鑰匙開層門墜入井道死亡(一)事故經過 一臺九層九站交流調速客梯,每層層門都裝有層門緊急開鎖裝置。一天,本單位兼管電梯的電工趙某拿著三角鑰匙在八層打開層門,一腳踏了進去,誰知轎廂并不在該層,趙某一腳踏空,從八層跌入井道后摔在停在一層的轎廂頂,又從轎頂跌到底坑,頭部受損,當場死亡。(二)現場勘察及了解情況
檢查該梯八層門聯鎖和緊急開鎖裝置都正常,用三角鑰匙開啟靈活好用,層門自鎖閉裝置靈活有效。經了解,該單位沒有專職電梯維修工,也沒委托有資質的單位管理,只有兩個電工兼管電梯。緊急開鎖的三角鑰匙由趙某帶在身上,出事故時沒有其他人與他在一起,他墜落時的驚叫聲和碰撞聲,驚動了一層的候梯人,打開電梯門將轎廂開到二層,打開一層層門才看到摔傷至死的趙某。(三)事故原因
受害人用三角鑰匙打開八層層門,在沒有觀察轎廂是否停在本層而誤入井道致死是事故的直接原因,管理不善是事故的間接原因。該單位讓沒有取得特種設備作業人員資格證書的人從事電梯維修保養工作,埋下了事故隱患。受害人本人的不安全行為引發了人身傷害事故的發生。管理不善還表現在沒有按照國家標準的要求去做。GB7588中7.7.3.2條“緊急開鎖”中規定:“每個層門均應能從外面借助于一個與附錄B中規定的開鎖三角孔相匹配的鑰匙開啟之。這樣的鑰匙應只交給一個負責人員。鑰匙應帶有書面說明,評述必須采用的預防措施,以防止開鎖后因未能有效地重新鎖上而可能引起的事故”。該單位對三角鑰匙沒有專人管理,而是兩個電工每人一把,鑰匙上也沒有書面說明。該單位也沒有電梯管理制度和安全操作規程,電梯管理工作是個空白。(四)預防措施
1.加強管理,建立健全電梯管理制度。
2.對維修人員進行安全技術培訓,使操作人員持證上崗或者將電梯委托給有資質的電梯維修單位予以維修保養。
3.對開鎖三角鑰匙加強管理,交由專人負責保管。三角鑰匙加安全使用說明,提醒使用人員注意安全。
(五)一些思考
使用三角鑰匙(或其他工具代替三角鑰匙),打開層門而墜入井道造成的事故,發生過多起,這應該引起電梯業同仁關注。從GB7588第7.7.3.2“??以防止開鎖后因未能有效地重新鎖上,而可能引起的事故”這一規定來看,標準只考慮到“未能有效地重新鎖上而可能引起的事故”,而沒有考慮開鎖人誤入井道或不慎跌入井道發生人身傷害事故的可能。從多起類似事故來看,該條規定不夠全面。書面說明應有:“以防止開鎖人誤入井道或開鎖后因未能有效地重新鎖上而可能引起的事故”,這樣的說明就比較全面了,提示的范圍也擴大了。
十五、清潔曳引機手指被軋斷(一)事故經過
維修工小周在機房對交流調速電梯進行保養,當擦拭曳引機時,一團棉絲掉在曳引輪上,小周急忙用手去拿,手和棉絲被卷入旋轉的曳引輪和鋼絲繩之間并隨曳引輪轉了多半圈,結果右手四個手指被輾碎,小指被截去一節,其余三指被截去兩節。(二)事故原因 操作者忽視安全,用手去拿棉絲被卷入旋轉的曳引輪與鋼絲繩之間是事故的主要原因。電梯運行時可以對曳引機進行外部清潔工作,但操作中必須注意電梯旋轉部位對人身可能造成的傷害。當棉絲掉在曳引輪或鋼絲繩上時,應在停梯時清除棉絲,而不應在曳引機旋轉的情況下進行,這起人身傷害事故是可以避免的。(三)預防措施
1.操作者應增強安全意識,防止機械對人身可能造成的傷害。
2.GB7588《電梯制造與安裝安全規范》中只對用于導向、復繞、補償作用的鏈輪和繩輪應設置防護裝置,以避免人身傷害事故的發生作了規定,而對機房曳引輪可能造成的人身傷害應設置防護裝置未作規定。從該事故中應引起有關部門和人員的重視。其實,有的生產廠家已注意到這一問題,有的電梯已設置了曳引輪防護罩,無疑會起到安全保護作用。
十六、拆電梯出事故二死一傷(一)事故經過
某工程隊對一臺8層8站電梯進行拆梯作業,四個操作者先固定好卷揚機和滑輪,將轎廂停在最高層,支起對重,再用卷揚機吊起轎廂。停電后,操作者先將轎頂上的安全鉗聯動機構、開門機等設備拆除,隨后又將轎門、轎廂圍板、限速器繩、曳引鋼絲繩等拆除,只剩下轎廂架和轎廂底,使整個轎廂架由卷揚機的鋼絲繩索套吊著。這時,一人操作卷揚機,使轎廂架緩緩下落,三個操作者在轎廂架和轎廂底盤上進行拆除導軌等井道設備的作業。當轎廂架下行至6層時,吊轎廂架的鋼絲繩索套突然斷開,致使轎廂架飛速下落,因為限速器繩和安全鉗機構已經拆掉,轎廂架無法制停。在轎廂架下落過程中,轎廂架上的二人墜落到底坑當場死亡,另一站在轎廂底盤上的人,先是被2層層門門坎處擋了一下,后又墜人底坑摔成重傷。(二)事故原因
吊轎廂用鋼絲繩有銹蝕,受力后斷開是造成事故的直接原因。我國雖然沒有明文頒布的電梯拆除作業標準,但各施工單位或從事該項工作的工程隊,都應有自己的拆除電梯安全操作規程,該工程隊沒有安全技術措施,且對電梯拆除安全技術知之甚少,才釀成這一悲劇。事故原因主要有:
1.使用卷揚機吊轎廂前,未對使用的鋼絲繩索套等起重工器具進行嚴格、認真的檢查,以致在起重時使用了不符合安全要求的鋼絲繩索具,當拆下導軌等物品放在轎廂上時,銹蝕的鋼絲繩索套承受不了而斷開,造成飛梯。
2.將限速繩和安全鉗機構先期拆除,當轎廂飛落超速時,電梯已失去了這一安全保護功能,無法將轎廂制停。
3.該施工隊的拆梯操作不符合安全要求,缺乏拆除電梯的基本知識與技能。(三)預防措施
1.施工隊伍應建立健全安全操作規程,對職工進行安全教育。
2.操作者應加強學習,提高安全操作技能,增強安全意識。只有掌握操作技能,才能做到安全生產。
十七、更換曳引繩操作不當二人死亡(一)事故經過
一維保單位為30層站客梯進行更換曳引鋼絲繩作業,操作者把對重支起,將鋼絲繩索套掛在機房承重 工字鋼粱上,手動葫蘆掛在機房樓板下轎頂上方的鋼絲繩索套上。二人操作使轎廂提升,使6根曳引鋼絲繩松弛,考慮到安全,只拆下5根曳引繩,保留了一根繩。當新繩做好后,掛繩時發現需要將轎廂再提升一些,兩名操作工在轎廂頂上拉動手動葫蘆的手鏈,使轎廂緩慢上升,操作者感覺提升轎廂很費勁,只口頭念叨了幾句,未作檢查仍繼續提升轎廂,突然轎廂失控飛落,操作工大聲喊叫聲伴隨著金屬的摩擦聲,導軌上出現了兩串火花,轎廂重重地落在底坑的緩沖器上。兩名操作工多處受傷而死亡。(二)現場檢查
1.機房中掛在承重鋼梁上的鋼絲繩索套,被工字鋼棱角處硌傷后切斷。2.手動葫蘆連同轎廂一起飛落到底坑,轎廂已嚴重變形。
3.為安全而保留的那根舊曳引鋼絲繩錐套上的螺桿與螺母分離,螺紋已損壞,鋼絲繩從繩頭板處脫開。
4.導軌上有很長的摩擦痕跡,導軌上有很多鐵末,安全鉗楔塊被磨掉了許多。5.底坑中配重繩張緊裝置限位擋塊已變形,配重繩導軌固定處已松動。(三)事故分析
1.機房工字鋼上掛手動葫蘆的鋼絲繩索套在受力后,被工字鋼邊沿處硌傷后切斷的,這個切斷鋼絲繩的力來自于底坑配重繩張緊裝置的限位擋塊的阻力與手動葫蘆的提升力,當轎廂再次提升時,配重繩張緊裝置已被提拉到上限位置,而手動葫蘆的力仍然要使轎廂上升。這時張緊裝置上限擋塊的阻力大于鋼絲繩索套的承受力(索套已被工字鋼硌傷),造成鋼絲繩索套被切斷,轎廂失去吊掛而墜落。
2.轎廂雖然失去了手動葫蘆的吊掛,仍有一根未被拆下的曳引鋼絲繩可以吊住轎廂,當時這根鋼絲繩是松弛的并未受力,轎廂墜落時下墜的重力加速度都落在了錐套上的螺母上,致使螺紋被損壞,螺桿與螺母分離,錐套與繩頭板分離,轎廂便飛落下去。
3.當轎廂墜落速度達到限速器動作速度時,限速器已動作并提拉安全鉗拉桿,但因導軌與楔塊間隙較大,加之楔塊本身鋼性較軟,限速繩張力偏小,楔塊與導軌摩擦產生了兩串火花,但未能使轎廂制停。(四)事故原因
1.不熟悉設備,不了解轎廂與配重繩及其張緊裝置之間的關系,提升轎廂前沒有松開配重繩張緊裝置的限位擋塊,再次提升轎廂時挺費勁,也未作任何檢查而使蠻勁繼續提升轎廂,是造成事故的直接原因。2.懸掛手動葫蘆的鋼絲繩索套,掛在承重工字鋼粱上時,邊沿處沒有采取墊以木塊等防止硌繩的措施。3.操作中發現提升轎廂費勁時,未能找出原因而繼續作業,操作者安全意識不強。4.平時保養、檢驗要求不嚴格,楔塊與導軌間隙、限速繩張力未及時調整。(五)預防措施
1.操作工應加強業務學習,對電梯各部位的連帶關系一定要搞清楚、弄明白。
2.遵守安全操作規程,工字鋼上掛繩索時,一定要墊上防硌繩的木塊。當操作中發現異常現象時,比如提升轎廂比平時費力,一定立即停止作業并找出原因。3.注意平時保養和檢驗,不符合要求的應及時調整。