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電梯檢驗(yàn)檢測：執(zhí)行2022版《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》幾個(gè)問題的分析與探討

本文刊登于《中國電梯》雜志2022年第17期
作者：馬培忠/國家電梯質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心


自2022年7月1日起，TSG?T7007-2022《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》(以下簡稱《型規(guī)》)開始施行。當(dāng)前，業(yè)內(nèi)對(duì)《型規(guī)》討論較多，牽涉到《型規(guī)》的一些要求如何執(zhí)行，執(zhí)行時(shí)與電梯產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系等。筆者作為一名《型規(guī)》的起草者和多年電梯從業(yè)者，試著就幾個(gè)較受關(guān)注的問題進(jìn)行一些探討。為敘述方便，在本文中把TSG?T7007-2016《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》簡稱為2016版《型規(guī)》，電梯類特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范簡稱為TSG，GB/T?7588.1-2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯》簡稱為GB/T?7588.1，GB?7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》簡稱為GB?7588，GB(/T)7588則是對(duì)GB/T 7588.1和GB?7588的統(tǒng)稱。
1 PESSRAL的應(yīng)用問題
1.1 引入PESSRAL的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
在電梯類產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)中，最先引入“可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)”這一概念和技術(shù)要求的是GB 16899-2011《自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的制造與安裝安全規(guī)范》(修改采用EN?115-1:2008“Safety of escalators and moving walks-Part 1:Construction and installation”)，其術(shù)語和定義第3.1.22條對(duì)“用于自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)(programmable electronic system in safety related applications for escalators and moving walks，簡稱PESSRAE)的界定是：“用于表6所列安全應(yīng)用的，基于可編程電子裝置的用于控制、防護(hù)、監(jiān)測的系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中所有元素(例如：電源、傳感器和其他輸入裝置，數(shù)據(jù)高速公路和其他通信途徑，以及執(zhí)行器和其他輸出裝置)。”該標(biāo)準(zhǔn)首次允許可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)用作電梯類產(chǎn)品(自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道)的電氣安全裝置(PESSRAE)，其對(duì)PESSRAE的要求是“符合GB/T?20438的規(guī)定”。GB/T?20438.1～GB/T?20438.7《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》系列標(biāo)準(zhǔn)，等同采用了國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC?61508-1～I(xiàn)EC?61508-7 “Functional safety   of electrical / electronic / programmable electronic safety-related systems?！?/span>
最早規(guī)定可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)用于垂直電梯的標(biāo)準(zhǔn)，是2018年2月6日發(fā)布的GB/T?35850.1-2018《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道安全相關(guān)的可編程電子系統(tǒng)的應(yīng)用 第1部分：電梯(PESSRAL)》。該標(biāo)準(zhǔn)修改采用了ISO 22201-1:2017“Lifts (elevators), escalators and moving walks-Programmable electronic systems in safety-related applications-Part 1: Lifts (elevators) (PESSRAL)”，其第3.4條對(duì)“電梯安全相關(guān)的可編程電子系統(tǒng)(programmable electronic system in safety related applications for lifts，簡稱PESSRAL)”的定義是：基于軟件的可編程電子系統(tǒng)(PE?system)在電梯安全相關(guān)系統(tǒng)中的應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容也是大量引用了GB/T?20438系列標(biāo)準(zhǔn)。
2020年12月14日發(fā)布的GB/T?7588.1/2-2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)，是修改采用的ISO 8100-1/2:2019“Lifts for the transport of persons and goods?！盙B/T?7588.1中術(shù)語和定義第3.40條對(duì)PESSRAL的定義是：“用于表A.1所列安全應(yīng)用的，基于可編程電子裝置的控制、保護(hù)、監(jiān)測的系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中所有單元(例如：電源、傳感器和其他輸入裝置、數(shù)據(jù)總線和其他通信路徑以及執(zhí)行裝置和其他輸出裝置)?！庇嘘P(guān)PESSRAL的要求，在GB/T?7588.1中引用的是GB/T?20438，在GB/T?7588.2中引用的是GB/T?35850.1。ISO?8100-1/2：2019中并沒有引用ISO?22201-1(對(duì)應(yīng)GB/T 35850.1)，而全部是引用的IEC?61508(對(duì)應(yīng)GB/T 20438)系列標(biāo)準(zhǔn)。
大家最熟悉的GB?7588，等效采用了EN?81-1:1998“Safety rules for the construction and installation of lifts-Part 1：Electric lifts”。EN?81-1:1998施行后，CEN陸續(xù)發(fā)布過3個(gè)修正案，分別是：有關(guān)無機(jī)房電梯的EN?81-1:1998/A2:2004，有關(guān)PESSRAL的EN?81-1:1998/A1:2005(簡稱A1修正案)，以及有關(guān)轎廂意外移動(dòng)保護(hù)的EN?81-1:1998/A3:2009。2015年7月16日，GB?7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第1號(hào)修改單發(fā)布，其內(nèi)容涉及層門強(qiáng)度、轎內(nèi)打開轎門和防止轎廂意外移動(dòng)的保護(hù)3個(gè)部分，沒有涉及PESSRAL的內(nèi)容。
A1修正案的前言中說明：1998版EN?81-1第14.1.2.1.1 b) 3) 條和附錄H中允許了在安全電路中使用電子元件，從而給出了對(duì)硬件的要求；本修正案擴(kuò)大了它們的使用范圍，允許使用軟件(PESSRAL)。也就是說從2005年開始，歐洲正式允許可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)用于電梯的電氣安全裝置。A1修正案的技術(shù)內(nèi)容大量引用了EN?61508-1～EN?61508-7(等同于IEC?61508-1～I(xiàn)EC?61508-7)，ISO?22201-1:2017的第1版是ISO?22201:2009，其技術(shù)內(nèi)容基本都來自A1修正案。
由此可以看出，無論是ISO標(biāo)準(zhǔn)還是EN標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于PESSRAL/E的功能安全問題，都是基于通用基礎(chǔ)性功能安全I(xiàn)EC?61508系列標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系中就是EN?61508系列，在我國就是GB/T 20438系列標(biāo)準(zhǔn)。從電梯產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)和通用基礎(chǔ)功能安全標(biāo)準(zhǔn)方面來講，PESSRAL/E用于電梯類設(shè)備都已經(jīng)沒有障礙。
1.2 《型規(guī)》中PESSRAL的應(yīng)用問題
2016版《型規(guī)》是2016年6月6日頒布的，在其起草時(shí)GB/T?35850.1-2018和GB/T?7588.1/2-2020還沒有發(fā)布，包括GB/T?35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規(guī)范》(修改采用EN?81-22:2014，“Safety rules for the construction and installation of lifts-Lifts for the transport of persons and goods-Part 22: Electric lifts with inclined path”)也沒有發(fā)布，但2016版《型規(guī)》中已經(jīng)納入了對(duì)PESSRAL的要求，其附件R《含有電子元件的安全電路和可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)型式試驗(yàn)要求》的技術(shù)內(nèi)容，主要參考了EN?81-20:2014及A1修正案，與ISO?22201:2009也是基本一致的。
《型規(guī)》附件R中R3.1條對(duì)“可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)”的定義是：“用于安全應(yīng)用的，基于可編程電子裝置的用于控制、防護(hù)、監(jiān)測的系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中所有元素(如電源、傳感器和其他輸入裝置，數(shù)據(jù)高速公路和其他通信途徑，以及執(zhí)行器和其他輸出裝置)。用于曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯、液壓驅(qū)動(dòng)電梯、其他類型電梯的可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)簡稱PESSRAL。用于自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)簡稱PESSRAE?！?/span>
2016版《型規(guī)》附件R中的引用標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T 20438系列標(biāo)準(zhǔn)和GB?28526-2012《機(jī)械電氣安全 安全相關(guān)電氣、電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全》。GB?28526-2012等同采用了IEC?62061:2005“Safety of machinery-Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems”。在ISO、EN和GB(/T)電梯標(biāo)準(zhǔn)中，均沒有引用IEC?62061或GB?28526，2022版《型規(guī)》的具體內(nèi)容中也沒有引用GB?28526的條款，因此其附件R的引用標(biāo)準(zhǔn)中，刪除了GB?28526。
按照《型規(guī)》規(guī)定，PESSRAL/E應(yīng)當(dāng)依據(jù)附件R進(jìn)行型式試驗(yàn)，其中包括電磁兼容(EMC)性能的抗擾度測試。當(dāng)然，PESSRAL/E作為電梯部件的型式試驗(yàn)，要比真正的功能安全認(rèn)證簡單一些。PESSRAL在電梯整機(jī)上具體如何應(yīng)用，要看《型規(guī)》附件H的相關(guān)規(guī)定。
《型規(guī)》附件H第H6.1.8條關(guān)于“電氣安全裝置”的要求中，允許使用PESSRAL，且規(guī)定了PESSRAL用于不同功能時(shí)的最低安全完整性等級(jí)(SIL)。相對(duì)2016版，2022版《型規(guī)》附件H表H-3《PESSRAL的最低安全完整性等級(jí)》最后增加了兩項(xiàng)：曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)式電梯安全轉(zhuǎn)矩取消(STO)功能，液壓驅(qū)動(dòng)電梯安全轉(zhuǎn)矩取消(STO)功能。這兩項(xiàng)出自GB/T?7588.1第5.9.2.5.4、5.9.3.4.2條，并不是列入該標(biāo)準(zhǔn)附錄A的電氣安全裝置，是考慮靜態(tài)元件供電控制交流、直流電動(dòng)機(jī)時(shí)允許使用STO功能。因?yàn)?022版《型規(guī)》沒有做大的調(diào)整，為了允許STO功能的使用，就把這兩項(xiàng)列入了附表H-3。
《型規(guī)》大量引用了GB?7588的條款，而GB 7588并沒有允許PESSRAL用作電氣安全裝置。以《型規(guī)》表H-3中第1項(xiàng)“底坑停止裝置”(要求SIL3)為例，其樣機(jī)檢查與試驗(yàn)項(xiàng)目的第H6.1.2條對(duì)“停止裝置”的規(guī)定是“應(yīng)當(dāng)符合GB?7588 中第14.2.2的規(guī)定”。GB?7588第14.2.2.1條規(guī)定了停止裝置的設(shè)置，第14.2.2.2條規(guī)定“停止裝置應(yīng)由符合14.1.2規(guī)定的電氣安全裝置組成”，而第14.1.2條規(guī)定的電氣安全裝置中沒有允許使用PESSRAL。再比如，表H-3中要求不低于SIL2的“檢查限速器動(dòng)作前的超速”，《型規(guī)》第H6.3.1條要求限速器應(yīng)當(dāng)符合GB?7588 中第9.9.11條的規(guī)定，而第9.9.11條的內(nèi)容是“在轎廂上行或下行的速度達(dá)到限速器動(dòng)作速度之前，限速器或其他裝置上的一個(gè)符合14.1.2規(guī)定的電氣安全裝置使電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)”?？梢?，又引回了沒有允許使用PESSRAL的第14.1.2條“電氣安全裝置”。
實(shí)際上這個(gè)問題在2016版《型規(guī)》中就存在，只是當(dāng)時(shí)GB/T?7588.1/2沒有發(fā)布，真正把PESSRAL用作電氣安全裝置的很少，矛盾不突出而已?？紤]GB/T?7588.1/2與《型規(guī)》同時(shí)實(shí)施，較為合適且可行的處理原則是：如果采用PESSRAL來實(shí)現(xiàn)表H-3所列出的那些安全電路的功能，型式試驗(yàn)時(shí)按照表H-3中給出的SIL等級(jí)來要求，且應(yīng)當(dāng)提供PRSSRAL的型式試驗(yàn)報(bào)告和證書；表H-3所列出功能沒有采用PESSRAL來實(shí)現(xiàn)的，則按照附件H中其他相應(yīng)條款的規(guī)定(實(shí)際就是GB?7588)來執(zhí)行。
2 電子限速器的使用問題
現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展，各行各業(yè)的技術(shù)都在進(jìn)步，傳統(tǒng)的機(jī)械裝置(機(jī)構(gòu)或者系統(tǒng))已經(jīng)無法完全保證各種設(shè)備(或系統(tǒng))的運(yùn)行安全，電氣/電子/可編程電子(簡稱E/E/PE)安全相關(guān)系統(tǒng)用于保障設(shè)備(或系統(tǒng))的安全是發(fā)展方向。經(jīng)過嚴(yán)格功能安全認(rèn)證的PE系統(tǒng)用于設(shè)備(或系統(tǒng))的安全系統(tǒng)，其可靠性、壽命和免維護(hù)性能大大優(yōu)于機(jī)械裝置。大家已經(jīng)看到，E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)在汽車、鐵路、核工業(yè)、過程工業(yè)和航空領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
20世紀(jì)90年代，歐洲和美國分別在機(jī)械安全與過程工業(yè)領(lǐng)域發(fā)布了最早的功能安全標(biāo)準(zhǔn)。國際電工委員會(huì)(IEC)于1998年發(fā)布了IEC?61508-1，并于2000年完整發(fā)布了IEC?61508-1～I(xiàn)EC?61508-7系列標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著功能安全正式形成共識(shí)，成為獨(dú)立的研究領(lǐng)域且逐步得到廣泛應(yīng)用。前面提到的GB/T?20438《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》(等同采用IEC?61508)系列國家標(biāo)準(zhǔn)，第1版于2006年7月25日正式發(fā)布，從此我國機(jī)械安全領(lǐng)域的功能安全技術(shù)有了長足發(fā)展，功能安全認(rèn)證也逐漸受到重視，電梯行業(yè)也在積極研發(fā)PESSRAL/E，可編程電子限速器就是PESSRAL的具體應(yīng)用之一。
也許大家注意到，GB/T?7588.1相對(duì)GB?7588的一個(gè)很重要變化，是在第1章“范圍”中就明確，本標(biāo)準(zhǔn)只適用于“運(yùn)送人員或貨物的轎廂在與鉛垂線傾斜角小于或等于15°的導(dǎo)軌上運(yùn)行”的垂直電梯。如果電梯運(yùn)行軌跡相對(duì)鉛垂線夾角大于15°，就屬于斜行電梯了。GB/T 35857-2018對(duì)斜行電梯的界定是：用于運(yùn)載乘客或貨物的運(yùn)載裝置沿與水平面夾角(即傾斜角)大于或等于15°且小于75°的導(dǎo)軌運(yùn)行于限定路徑內(nèi)的電梯，該標(biāo)準(zhǔn)還涵蓋了運(yùn)行路徑由具有不同傾斜角度的幾段組成的多傾斜角(變角度)斜行電梯。
大家知道，垂直電梯的曳引懸掛繩和限速器繩在電梯的運(yùn)行路徑上一般是不需要中間導(dǎo)向的，而斜行電梯則不同，因運(yùn)行路徑的傾斜，重力會(huì)導(dǎo)致懸掛繩和限速器繩彎曲下垂。為保證電梯的正常運(yùn)行，鋼絲繩在其運(yùn)行路徑上就必須有中間導(dǎo)向，同時(shí)，限速器繩的張緊也比垂直電梯更為重要。也許是考慮這一因素給傳統(tǒng)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)機(jī)械式限速器帶來的挑戰(zhàn)，GB/T35857-2018率先允許了電子限速器的應(yīng)用。關(guān)于安全鉗的觸發(fā)，該標(biāo)準(zhǔn)第5.6.8.3.2條允許使用驅(qū)動(dòng)限速器的鋼絲繩，或者其他可以認(rèn)作安全部件和符合附錄第F.3條限速器驗(yàn)證要求的裝置。
GB/T?35857-2018把限速器分為3種型式：鋼絲繩驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)限速器，非鋼絲繩驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式限速器，以及可編程電子限速器(programmable electronic overspeed governor，簡稱PEOG)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PEOG的具體要求可以總結(jié)為：(1)PEOG應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣安全裝置的要求，其超速檢測和觸發(fā)安全鉗應(yīng)滿足SIL3要求。(2)電氣動(dòng)作速度和觸發(fā)安全鉗的速度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)限速器的要求。(3)在正常運(yùn)行中，應(yīng)持續(xù)通電保持安全鉗不動(dòng)作；在超速情況下，PEOG應(yīng)切斷一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的電流，使其輸出需要的操作力以觸發(fā)安全鉗。(4)PEOG的任何失效都應(yīng)被檢測，并應(yīng)使驅(qū)動(dòng)主機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
2019年10月31日，國家市場監(jiān)管總局第51號(hào)公告發(fā)布了2016版《型規(guī)》第1號(hào)修改單。該修改單為《型規(guī)》附件H增加了附錄h《斜行電梯型式試驗(yàn)要求》，從此斜行電梯正式納入特種設(shè)備管理，可以正常按照《型規(guī)》進(jìn)行型式試驗(yàn)，按照“TSG?T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》(2017年第2次修改)第3號(hào)修改單”進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)。2016版《型規(guī)》第1號(hào)修改單依據(jù)GB/T?35857-2018起草，允許在斜行電梯上使用PEOG，其中對(duì)PEOG的技術(shù)要求同前面所述的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2022版《型規(guī)》由于種種原因延續(xù)了僅斜行電梯上可以使用PEOG，并沒有把其應(yīng)用擴(kuò)展到垂直電梯上。也就是說，PEOG暫時(shí)還不能直接用于垂直電梯，如果研發(fā)出新型可靠的PEOG準(zhǔn)備用于垂直電梯，就需要按照《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第十六條的規(guī)定，申請(qǐng)進(jìn)行“三新”技術(shù)評(píng)審。
3 低速限速器速度向下覆蓋的問題
3.1 限速器觸發(fā)對(duì)重用瞬時(shí)式安全鉗的速度問題
關(guān)于瞬時(shí)式安全鉗與漸進(jìn)式安全鉗的適用范圍，GB/T?7588.1第5.6.2.1.2條規(guī)定：“額定速度≤0.63m/s時(shí)，轎廂可以使用瞬時(shí)式安全鉗；額定速度≤1.0m/s時(shí)，對(duì)重安全鉗可以是瞬時(shí)式的；如果轎廂、對(duì)重具有多套安全鉗，則它們均應(yīng)是漸進(jìn)式的；漸進(jìn)式安全鉗可以用于任何速度的電梯轎廂和對(duì)重。”
GB/T?7588.1第5.6.2.2.1.1條對(duì)限速器操縱安全鉗的動(dòng)作速度規(guī)定是：“限速器觸發(fā)安全鉗的動(dòng)作速度(v1)應(yīng)≥1.15v(額定速度)，但應(yīng)小于下列值：觸發(fā)不可脫落滾柱式瞬時(shí)式安全鉗，為1.00m/s；觸發(fā)其他類型的瞬時(shí)式安全鉗，為0.80m/s；觸發(fā)額定速度≤1.00m/s的漸進(jìn)式安全鉗，為1.50m/s；觸發(fā)額定速度大于1.00m/s的漸進(jìn)式安全鉗，為1.25+0.25/v(m/s)?！?/span>
把上述兩條內(nèi)容放到一起看，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：額定速度為1.00m/s的電梯，對(duì)重需要裝設(shè)安全鉗時(shí)，是可以使用瞬時(shí)式安全鉗的。但是，觸發(fā)瞬時(shí)式安全鉗的限速器動(dòng)作速度最大值也就是無限接近1.00m/s，即使把限速器的動(dòng)作速度調(diào)整到最大，其觸發(fā)安全鉗的動(dòng)作速度就是電梯的額定速度，電梯如何運(yùn)行？
其實(shí)這個(gè)問題在GB?7588中也存在，只是程度不同而已。在GB?7588中，瞬時(shí)式與漸進(jìn)式安全鉗的適用范圍、限速器觸發(fā)轎廂安全鉗的動(dòng)作速度與前述GB/T?7588.1規(guī)定相同，其第9.9.3條雖然允許“對(duì)重安全鉗的限速器動(dòng)作速度應(yīng)大于9.9.1規(guī)定的轎廂安全鉗的限速器動(dòng)作速度，但不得超過10%”，但也沒有考慮到額定速度1.00m/s的電梯，對(duì)重如果選擇瞬時(shí)式安全鉗的話，也是沒法實(shí)現(xiàn)的。
從實(shí)際操作層面而言，如果額定速度大于0.85m/s(不是1.00m/s)的電梯需要裝設(shè)對(duì)重安全鉗，要想完全滿足標(biāo)準(zhǔn)和TSG的規(guī)定，就只能選用漸進(jìn)式安全鉗。也許下一版標(biāo)準(zhǔn)和《型規(guī)》中會(huì)考慮這一問題。
3.2 低速限速器型式試驗(yàn)結(jié)論覆蓋的問題
關(guān)于限速器主參數(shù)變化后型式試驗(yàn)的覆蓋原則，2022版《型規(guī)》把2016版《型規(guī)》第L4.1條的“適用的電梯額定速度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行型式試驗(yàn)”，修改為“適用的電梯額定速度發(fā)生變化(操縱瞬時(shí)式安全鉗額定速度≤0.63m/s的，以及操縱額定速度≤1.00m/s的漸進(jìn)式安全鉗的動(dòng)作速度≤1.5m/s的除外)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行型式試驗(yàn)。”進(jìn)行這一修改的原因是什么？修改后是否代表申請(qǐng)操縱瞬時(shí)式安全鉗、額定速度≤0.63m/s的，以及動(dòng)作速度≤1.5m/s、操縱額定速度≤1.00m/s的漸進(jìn)式安全鉗的限速器型式試驗(yàn)，都是完全向下覆蓋了呢？
從前述GB/T?7588.1第5.6.2.2.1.1條對(duì)限速器操縱安全鉗的動(dòng)作速度規(guī)定可見，只要設(shè)置的限速器動(dòng)作速度v1≥0.73m/s(當(dāng)然還不能大于前述的0.80m/s或者1.00m/s)，配用瞬時(shí)式安全鉗時(shí)，就可以用于v≤0.63m/s的所有電梯。動(dòng)作速度這樣設(shè)置的限速器通過型式試驗(yàn)后，可以按照申請(qǐng)單位的申請(qǐng)，在型式試驗(yàn)證書《產(chǎn)品適用參數(shù)范圍和配置表》的“額定速度”欄內(nèi)填寫“≤0.63m/s”。需要說明的是，并不是所有申請(qǐng)配用瞬時(shí)式安全鉗的限速器，型式試驗(yàn)結(jié)論都是寫額定速度“≤0.63m/s”。比如，申請(qǐng)型式試驗(yàn)的限速器樣品v1設(shè)定為0.575m/s，配用瞬時(shí)式安全鉗時(shí)，適用電梯的額定速度最大只能為0.50m/s。同理，操縱漸進(jìn)式安全鉗的限速器，如果v1設(shè)置為1.15～1.50m/s之間，型式試驗(yàn)結(jié)論可以寫適用額定速度“≤1.00m/s”；如果型式試驗(yàn)限速器的v1設(shè)置為1.00m/s，則型式試驗(yàn)結(jié)論只能是適用額定速度“≤0.85m/s”。也就是說，必須注意限速器所適用的額定速度不能大于(v1/1.15)m/s。
由此可見，《型規(guī)》第L4.1(1)條的意思是說符合這個(gè)條件的限速器，其型式試驗(yàn)證書上《產(chǎn)品適用參數(shù)范圍和配置表》的額定速度欄可以填寫“≤×.××m/s”(即一個(gè)范圍)，而不是一定填寫一個(gè)固定值(如0.63m/s或者0.50m/s)。該“×.××m/s”是申請(qǐng)單位申請(qǐng)、型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)合格后確認(rèn)的額定速度值，當(dāng)其操縱瞬時(shí)式安全鉗時(shí)應(yīng)≤0.63m/s，操縱漸進(jìn)式安全鉗時(shí)應(yīng)≤1.00m/s，且該“×.××”≤(v1/1.15)。其中，v1為型式試驗(yàn)樣品設(shè)定的動(dòng)作速度值。當(dāng)然，如果型式試驗(yàn)申請(qǐng)單位只申請(qǐng)單一動(dòng)作速度和單一額定速度的低速限速器試驗(yàn)，型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)在型式試驗(yàn)證書的配置表中也沒必要一定寫上“≤×.××m/s”。
3.3 低速限速器動(dòng)作速度的設(shè)定問題
《型規(guī)》允許動(dòng)作速度設(shè)定值相同的低速限速器所適用的電梯額定速度可以向下覆蓋，是從減少型式試驗(yàn)的大原則出發(fā)的。在實(shí)際使用限速器時(shí)，還要考慮GB/T?7588.1第5.6.2.2.1.1條第a)款的最后一句話：對(duì)于低速電梯，建議選用盡可能接近a)所規(guī)定動(dòng)作速度的下限值(筆者注：即1.15v)。舉例說明，一臺(tái)采用不可脫落滾柱式瞬時(shí)式安全鉗、額定速度為0.25m/s的載貨電梯，限速器的動(dòng)作速度v1如果設(shè)置為0.95m/s，就等于電梯墜落速度達(dá)到額定速度的3.8倍時(shí)限速器才觸發(fā)安全鉗；如果設(shè)置限速器的動(dòng)作速度為0.325m/s，則電梯下行超速達(dá)到額定速度的1.3倍時(shí)安全鉗即被觸發(fā)。粗略估算一下，前者安全鉗制動(dòng)需要吸收(及消耗)的動(dòng)能約是后者的8.5倍，這對(duì)瞬時(shí)式安全鉗的設(shè)計(jì)和選型而言，前者要求無疑是嚴(yán)苛很多。
當(dāng)然，筆者也曾經(jīng)設(shè)計(jì)過限速器，知道對(duì)于鋼絲繩驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)機(jī)械式限速器而言，要使其依靠較低旋轉(zhuǎn)速度下的離心運(yùn)動(dòng)去觸發(fā)安全鉗，且要求動(dòng)作速度穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好，常規(guī)設(shè)計(jì)是很難實(shí)現(xiàn)的一件事，且制造成本也會(huì)提高不少。舉例說明，依據(jù)GB(/T)7588，采用最細(xì)Φ6mm鋼絲繩的限速器，繩輪節(jié)圓直徑最小也要D=180mm，電梯額定速度v=0.25m/s與限速器動(dòng)作速度v1=0.325m/s時(shí)對(duì)應(yīng)的限速器轉(zhuǎn)速分別為：
此時(shí)，限速器動(dòng)作速度時(shí)與額定速度時(shí)的轉(zhuǎn)速差為Δn=n1-n=7.95(r/min)。
這么低的轉(zhuǎn)速、這么小的轉(zhuǎn)速差，對(duì)于靠檢測離心體的張開而觸發(fā)安全鉗的普通限速器，如果沒有中間增速機(jī)構(gòu)的話，幾乎是不可能的。相對(duì)來說，凸輪(四星至八星)驅(qū)動(dòng)棘爪擺動(dòng)的擺錘式(也稱振動(dòng)式)限速器在低速段還好調(diào)整一些，但其動(dòng)作速度特別是動(dòng)態(tài)加速情況下的動(dòng)作速度穩(wěn)定性也較差?；谶@些原因，目前低速限速器的動(dòng)作速度v1很難調(diào)整到接近1.15v。在實(shí)際使用過程中，就需要電梯設(shè)計(jì)人員在限速器動(dòng)作速度與安全鉗成本之間尋找較好的平衡點(diǎn)了。
當(dāng)然，如果今后允許垂直電梯使用PEOG，無論是低速還是高速電梯，動(dòng)作速度的設(shè)定和實(shí)際動(dòng)作值的穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)性都將不是問題。
4 關(guān)于緊急(救援)操作的要求
顧名思義，緊急操作就是非正常情況下的操作，主要用于電梯發(fā)生故障、轎廂停在非開鎖區(qū)域時(shí)，由被授權(quán)人員或者勝任人員進(jìn)行的救援操作。安全鉗動(dòng)作后的釋放以及某些情況下對(duì)設(shè)備的檢查、維修和檢驗(yàn)也需要借助于緊急操作。為表述方便，在本文中只討論曳引驅(qū)動(dòng)電梯的應(yīng)急(救援)操作這種“緊急操作”情況。
4.1 標(biāo)準(zhǔn)要求
GB/T?7588.1第5.9.2.3條的標(biāo)題是“緊急操作”，其內(nèi)容又引用到5.9.2.2.2.9條，與GB?7588第12.5條“緊急操作”相比，規(guī)定更細(xì)致、更具體了，但理解起來卻感覺更吃力了，而且筆者認(rèn)為第5.9.2.2.2.9條的內(nèi)容不應(yīng)該放在“機(jī)電式制動(dòng)器”中，而應(yīng)該是放在“緊急操作”這一章節(jié)中。GB/T?7588.1對(duì)緊急操作的規(guī)定可整理歸納如下：(1)轎廂從空載到載有額定載重量且轎廂與對(duì)重兩邊重量差≥10%Q(Q代表額定載重量，10%Q是為描述方便的近似值)，手動(dòng)釋放制動(dòng)器重力可導(dǎo)致轎廂自行移動(dòng)到附近層站時(shí)，不要求設(shè)置手動(dòng)緊急操作裝置；(2)上述(1)項(xiàng)條件下轎廂不能自行移動(dòng)時(shí)，需要有放置在現(xiàn)場的手動(dòng)機(jī)械操作裝置或者獨(dú)立電源供電的手動(dòng)操作電動(dòng)裝置；(3)上述(2)項(xiàng)情況下如果使用機(jī)械裝置，手動(dòng)操作力應(yīng)≤150N，且該機(jī)械裝置應(yīng)滿足具體的3條要求(略)；(4)上述(2)項(xiàng)情況下如果使用手動(dòng)操作的電動(dòng)裝置，其電源容量和移動(dòng)速度應(yīng)符合具體要求(略)；(5)若向上移動(dòng)載有額定載重量的轎廂所需手動(dòng)操作力大于400N，或者未設(shè)置上述(3)項(xiàng)規(guī)定的機(jī)械裝置，則應(yīng)設(shè)置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置；(6)應(yīng)易于檢查轎廂是否在開鎖區(qū)域，盤車手輪用于緊急操作及操縱緊急操作的裝置設(shè)置位置(略)。
緊急操作還牽涉到安全鉗的釋放，GB/T?7588.1第5.6.2.1.4條有關(guān)的規(guī)定是：在轎廂不超過額定載重量的任何載荷情況下，采取下列方式應(yīng)能釋放安全鉗：通過緊急操作(見5.9.2.3條)，或按照使用維護(hù)說明書中明示的、粘貼在現(xiàn)場的操作程序(包括專用工具的識(shí)別，如果有)。
4.2 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求的分析
本文第4.1節(jié)所述的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定看起來并不復(fù)雜，但具體到某臺(tái)實(shí)際電梯上如何配置“緊急操作”裝置與功能，卻還要作很多分析判斷。抽絲剝繭，筆者的理解歸納如下：
(1)標(biāo)準(zhǔn)第5.9.2.2.2.9條沒有具體規(guī)定轎廂與對(duì)重兩邊重量差小于10%Q時(shí)的緊急救援要求，但如果該電梯沒有設(shè)置用于緊急操作的手動(dòng)機(jī)械操作裝置，則必須配置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置。
(2)在轎廂與對(duì)重兩邊重量差≥10%Q的情況下，手動(dòng)釋放制動(dòng)器后重力雖可以導(dǎo)致轎廂移動(dòng)，但若未設(shè)置手動(dòng)機(jī)械裝置用于緊急操作，也必須配置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置。
(3)手動(dòng)操作力大于150N時(shí)就不能使用手動(dòng)機(jī)械操作裝置，應(yīng)使用手動(dòng)操作的電動(dòng)裝置，而且此時(shí)還必須設(shè)置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置。也就是說，手動(dòng)操作的電動(dòng)裝置可能不足以向上移動(dòng)載有額定載重量的轎廂，所以要求配置緊急電動(dòng)運(yùn)行操作裝置(用于釋放安全鉗等)。
(4)手動(dòng)操作的電動(dòng)裝置，供電獨(dú)立于主電源(即市電)，可能是蓄電池等儲(chǔ)能裝置供電，在手動(dòng)釋放制動(dòng)器后，通過其移動(dòng)轎廂至附近層站是在緊急操作處手動(dòng)操作的，因此有別于GB/T?40081-2021《電梯自動(dòng)救援操作裝置》所界定的裝置和功能。
(5)在轎廂與對(duì)重兩邊重量差≥10%Q的情況下，使用了移動(dòng)轎廂手動(dòng)操作力≤150N的手動(dòng)機(jī)械操作裝置時(shí)，若向上移動(dòng)載有額定載重量的轎廂(非順勢(shì)，比如釋放漸進(jìn)式安全鉗)所需手動(dòng)操作力大于400N，則必須配置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置。
(6)重載至滿載的轎廂安全鉗動(dòng)作后，使用手動(dòng)機(jī)械操作裝置向上(非順勢(shì))移動(dòng)轎廂的手動(dòng)操作力不受150N的限制，此時(shí)操作力只要小于400N，此電梯即可不設(shè)置緊急電動(dòng)運(yùn)行控制裝置。
(7)標(biāo)準(zhǔn)第5.6.2.1.4條規(guī)定的兩種釋放安全鉗的方式不是完全并列的，其第2種方式是給出了書面的操作程序(規(guī)程)。一般而言，該操作程序可能的指向一是“緊急操作”，二是緊急電動(dòng)運(yùn)行模式。如果操作程序給出的是另外一種釋放安全鉗的方法，則在現(xiàn)場還要放置所需要的專用工具(或裝置，用于“緊急操作”的手動(dòng)操作機(jī)械裝置或獨(dú)立電源供電的手動(dòng)操作電動(dòng)裝置以外的)，這些工具是使用維護(hù)說明書和粘貼在緊急操作處的操作程序上指明的。
4.3 《型規(guī)》對(duì)緊急救援的要求
《型規(guī)》第H6.2.7條“應(yīng)急救援”對(duì)緊急操作的要求是把GB/T?7588.1中5.9.2.3條和5.9.2.2.2.9條的內(nèi)容歸納成了3條，技術(shù)內(nèi)容是一致的。另外，考慮救援解困的重要性，在第H6.2.7條的最后增加了一款：“轎廂載有從空載到額定載重量的任何載荷，按照應(yīng)急救援程序操作，能夠使處于停電和停梯故障狀態(tài)的電梯轎廂慢速移動(dòng)到開鎖區(qū)域；用于應(yīng)急救援的工具應(yīng)當(dāng)放置在電梯現(xiàn)場?！?/span>
《型規(guī)》增加的這一要求，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有兩點(diǎn)提高：(1)囊括了轎廂載有從空載到額定載重量的任何載荷，包括轎廂與對(duì)重兩邊重量差小于10%Q情況下的救援；(2)把市電供電電源故障情況下的救援，納入到了電梯緊急救援操作的范圍。
因此，電梯滿足《型規(guī)》第H6.2.7條“應(yīng)急救援”的要求，則一定符合GB/T?7588.1中“緊急操作”的規(guī)定；反之，則不一定。
5 關(guān)于底坑檢修操作裝置
檢修運(yùn)行操作是電梯除正常運(yùn)行外的重要功能，是電梯安裝調(diào)試、檢驗(yàn)和維修非常有用的手段，檢修運(yùn)行操作裝置的設(shè)置也因標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步而隨之改變。早期的電梯，可以從轎頂、控制柜及轎內(nèi)檢修盒中找到檢修運(yùn)行操作裝置，隨著等同或等效采用EN?81-1的GB?7588各版本標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用，轎內(nèi)的檢修運(yùn)行操作裝置逐步消失，控制柜內(nèi)的檢修運(yùn)行操作裝置也被緊急電動(dòng)運(yùn)行操作裝置取代。目前電梯上只有轎頂檢修運(yùn)行操作裝置，極少數(shù)電梯的控制柜內(nèi)保留了檢修運(yùn)行控制裝置。
2004年6月，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)發(fā)布了EN?81-1:1998/A2:2004“Safety rules for the construction and installation of lifts-Part 1:Electric lifts-A2: Machinery and pulley spaces”(電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1部分：電梯 -第2號(hào)修正案：機(jī)器和滑輪空間)，把無機(jī)房電梯納入了歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍內(nèi)。針對(duì)機(jī)器設(shè)備的檢修工作需要在轎廂內(nèi)、底坑內(nèi)或者井道內(nèi)平臺(tái)上進(jìn)行的情況，A2修正案允許在其轎廂內(nèi)、底坑內(nèi)或者井道內(nèi)平臺(tái)上設(shè)置第2檢修運(yùn)行控制裝置，同時(shí)明確規(guī)定轎頂檢修與第2檢修運(yùn)行控制裝置必須互鎖、同步，且不允許設(shè)置兩個(gè)以上的檢修運(yùn)行控制裝置。
GB/T?7588.1(修改采用ISO 8100-1:2019即EN 81-20:2014/2020)第5.12.1.5條“檢修運(yùn)行控制”中，把轎頂檢修與底坑檢修運(yùn)行控制裝置定位為必備的，對(duì)需要在轎內(nèi)或者井道內(nèi)平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)備檢查維護(hù)的無機(jī)房電梯，其轎內(nèi)或平臺(tái)上的檢修運(yùn)行控制裝置為對(duì)應(yīng)的必選項(xiàng)。在該標(biāo)準(zhǔn)中明確允許電梯設(shè)置兩個(gè)以上檢修運(yùn)行控制裝置，各檢修運(yùn)行控制裝置之間的互鎖、同步關(guān)系沒有變化。值得注意的是，與EN?81-1:1998/A2:2004的原則不同，GB/T?7588.1、ISO 8100-1:2019與EN?81-20:2020都沒有限制設(shè)置檢修運(yùn)行控制裝置的最多數(shù)量(比如3個(gè))。
如果按照GB/T?7588.1的規(guī)定，在底坑中設(shè)置檢修運(yùn)行控制裝置，是否違反GB?7588和《型規(guī)》的規(guī)定呢？
與機(jī)械安全類通用標(biāo)準(zhǔn)中的“急停裝置”不同，電梯上的紅色停止開關(guān)裝置稱為“停止裝置”，該裝置對(duì)電梯作業(yè)人員和檢驗(yàn)人員的安全是至關(guān)重要的。從GB?7588到GB/T?7588.1，都明確規(guī)定了哪些部位要設(shè)置停止裝置，同時(shí)也明確“轎廂內(nèi)不應(yīng)設(shè)置停止裝置”，也就是說不能設(shè)置的地方也明令禁止了。查閱GB?7588發(fā)現(xiàn)，其第8.15條“轎頂上的裝置”和第14.2.1.3條“檢修運(yùn)行控制”，都要求“應(yīng)在轎頂裝設(shè)一個(gè)檢修運(yùn)行控制裝置”。由此可見，GB 7588中只規(guī)定了必須設(shè)置檢修運(yùn)行控制裝置的位置，并沒有禁止在底坑內(nèi)設(shè)置。從電梯設(shè)備的安裝調(diào)試、維護(hù)和檢驗(yàn)的角度講，在互鎖、同步的原則下，底坑設(shè)置檢修運(yùn)行控制裝置既更為安全，也是更方便了作業(yè)和檢驗(yàn)工作。
《型規(guī)》第H6.2.3條“檢修運(yùn)行控制”的內(nèi)容是：“轎頂應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)檢修控制裝置，如果需要在轎廂內(nèi)、底坑或者平臺(tái)上移動(dòng)轎廂，則應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)位置上設(shè)置附加檢修控制裝置。檢修控制裝置應(yīng)當(dāng)符合GB?7588中14.2.1.3 或者GB?21240 中14.2.1.3 的規(guī)定。如果多個(gè)檢修控制裝置切換到‘檢修’狀態(tài)，操作任一檢修控制裝置，均不能使轎廂運(yùn)行，除非同時(shí)操作所有切換到‘檢修’狀態(tài)的檢修控制裝置上的相同方向按鈕?！?/span>
由此可見，《型規(guī)》引用了GB?7588第14.2.1.3條對(duì)檢修運(yùn)行控制裝置的要求，同時(shí)采納了GB/T 7588.1對(duì)兩個(gè)及以上檢修運(yùn)行控制裝置之間互鎖、同步的要求。常規(guī)有機(jī)房電梯在底坑內(nèi)設(shè)置檢修運(yùn)行控制裝置，也應(yīng)該同樣沒有違反《型規(guī)》的規(guī)定。
6 結(jié)語
按照《型規(guī)》規(guī)定，通過型式試驗(yàn)的PESSRAL可以用于乘客和載貨電梯，其適用范圍和要求見《型規(guī)》表H-3。表H-3中的安全防護(hù)功能不是通過PESSRAL實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵守GB?7588的相關(guān)規(guī)定。鑒于技術(shù)的成熟程度等因素，PEOG目前僅限在斜行電梯上使用，但它是今后的發(fā)展方向，其與其他PESSRAL/E一樣，是功能安全在電梯上極有價(jià)值的應(yīng)用場景之一。低速限速器的額定速度與其所操縱安全鉗的種類，決定了限速器的動(dòng)作速度范圍，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此的規(guī)定還有進(jìn)一步完善的余地。制造單位申請(qǐng)低速限速器的型式試驗(yàn)時(shí)，要考慮其所適用的額定速度是否需要向下覆蓋，以及型式試驗(yàn)樣品動(dòng)作速度設(shè)定值的問題。在《型規(guī)》實(shí)施和新老標(biāo)準(zhǔn)交叉的過渡期，制造單位既要考慮產(chǎn)品相對(duì)TSG的符合性，又要考慮相對(duì)GB(/T)7588的符合性，設(shè)置底坑檢修運(yùn)行控制裝置就是一個(gè)需要重視的問題。

來源：《中國電梯》雜志


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