一则电梯接地故障保护动作案例及接地故障保护的检验

作者：范峰辉，周建平，金健桦（浙江省特种设备科学研究院） ｜ 《中国电梯》2025年第6期

接地故障是指带电导体与大地之间意外出现导电通路，往往与电路绝缘层失效有较大关系，如线路出现老化、破损等，而这种绝缘层失效有时非常隐蔽。当一个或多个相导线与大地之间出现电气故障时，接地故障保护会使断路器或熔断器动作。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

在本文中，笔者首先介绍安全技术规范和标准对电梯接地故障保护的要求，阐述电梯接地故障保护的工作原理和电梯接地保护系统的类型，并对一则电梯接地故障保护动作导致电梯困人的案例进行分析，最后给出电梯接地故障保护检验的注意事项，为相关人员提供参考。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

1 安全技术规范和标准对电梯接地故障保护的要求

TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第A1.2.3.3条“接地故障保护措施”第(3)款规定：含有电气安全装置的电路发生接地故障时，驱动主机应立即停止运转，或者在第一次正常停止运转后，能够防止驱动主机再启动。恢复电梯运行只能通过手动复位。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分：乘客电梯和载货电梯》第5.11.1.4条规定：文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

含有电梯安全装置的电路、符合5.9.2.2.2.3规定的控制制动器电路或符合5.9.3.4.3规定的控制下行方向阀的接地故障应：a)使驱动主机立即停止运转；或b)如果最初的单一接地故障不构成危险，在第一次正常停止运转后，防止驱动主机再启动。恢复电梯运行只能通过手动复位。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

2 电梯接地故障保护的工作原理和电梯接地保护系统的类型

2.1 电梯接地故障保护的工作原理

电梯接地故障保护的工作原理是：当检测到电路中出现非预期的电流通路(即接地故障)时，迅速切断电源，防止接地故障造成人身触电伤害或电气设备状况异常，甚至火灾的发生。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

以电梯门锁电气安全回路为例(见图1)，对接地故障保护进行介绍。当任意门锁电气开关接地时，都会导致接触器被短接，从而造成短路电流，熔断器熔断。如果未设置接地故障保护，当多个门锁电气开关接地时，它们之间的回路等同于短路，处于回路内的门锁电气开关均会失效，导致“开门走梯”等风险[1]。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

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2.2 电梯接地故障保护系统的类型

根据TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第A1.2.3.3条的规定,电梯接地故障保护系统主要采用TN-S接地故障保护系统和TN-C-S接地故障保护系统。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

TN-S接地故障保护系统自变压器中性点起，中性线(N)与保护线(PE)始终分开，PE线仅用于故障电流传导。其特点是故障电流直接流经低阻抗PE线返回变压器，短路电流大，容易触发断路器快速动作。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11042.html

TN-C-S接地故障保护系统的PE线和N线在变压器中性点共用一根保护中性线(PEN)，直至供电电箱，N线与PE线自供电电箱处始终分开。其特点是在供电电箱分开点前发生接地故障，故障电流流经PEN线，其回路阻抗高于PE线，短路电流可能较小，断路器可能不动作或延迟动作；在供电电箱分开点后发生接地故障，其工作机制与TN-S接地故障保护系统相同。

3 一则电梯接地故障保护动作导致电梯困人的案例分析

3.1 事件经过

2024年8月，某小区内一台电梯一星期内发生两次困人事件，笔者所在的检验机构受委托对该台电梯进行检测。该电梯制造日期为2018年10月，额定载重量为800kg，额定速度为1.75m/s，采用变压变频调速。

检测人员到达现场后，详细询问了电梯维保单位困人事件基本情况，了解到电梯困人事件发生时，电梯控制柜内一断路器QF1断开。经检查，该断路器功能正常，检测人员推断断路器极有可能发生短路保护动作。

3.2 故障检测

为了找出断路器断开的原因，检测人员按以下步骤进行了测试。

1)使用钳形电流表测得断路器QF1处电压为24V(直流)，查阅该型号电梯的电路原理图，24V直流电是由交流220V通过开关电源产生，与24V直流电相连的电气部件的线路图如图2所示。

2)断开主开关和其余断路器，将步骤1)中涉及的电路板上的供电插件拔下，参照中国特种设备检验协会团体标准T/CASEI023—2023《电梯电气绝缘检测导则》中的方法，用绝缘电阻测试仪分段对各个线路进行绝缘电阻测试。

3)经过详细测试，测得轿顶控制板上用于轿厢与控制柜主板通信(该电梯采用CAN通信)的供电线路绝缘电阻值极小(接近0Ω)，该线路位于随行电缆内。

4)对随行电缆进行外观检查，发现位于轿顶一侧转角处的随行电缆外观存在破损，并且有一根电线的导体已经裸露(见图3)。

5)利用万用表测得该电线与步骤3)中的通信供电线路为同一根。为了复现接地故障保护，将所有断路器和插件复位，切换至轿顶检修运行，人为使电线裸露处搭铁(接地)，断路器QF1立即断开。

6)对该电线进行绝缘处理，并对随行电缆破损处进行修复，测量绝缘电阻值为87.2MΩ，符合要求。

3.3 原因分析

通过以上测试，可分析出该台电梯发生困人事件的原因是随行电缆及内部电线破损，与轿顶一侧的金属接触造成短路电流，导致断路器断开，运行接触器释放，电梯停止运行。

3.4 整改措施

维保单位对电缆破损处进行了修复。同时，为防止类似事件发生，对该小区内其余电梯同样位置的电缆进行了详细检查。

4 电梯接地故障保护检验的注意事项

检验人员对电梯接地故障保护项目检验时，应根据现场电梯的电路原理图，检查含有电气安全装置的电路后端是否有效接地，无法确定时，可进行模拟接地保护试验。这里需要说明的是：虽然上述案例中提到的通信供电线路不属于TSG T7001—2023描述的含有电气安全装置的电路，但制造单位还是会设置接地故障保护，以防止出现接地缺陷后带来的其他问题[2]。接地故障保护检验的注意事项如下。

1)检查熔断器、断路器选型是否合适，功能是否完好。对熔断器、断路器的相关检查可参考文献[2]提到的一则因断路器脱扣器线圈短路造成接地故障保护失效案例。

2)门锁等电气开关锈蚀，或表面存在灰尘，可能会导致线路电阻增大，当门锁电气开关存在接地时，接地保护也会失效。因此，在进行门锁电气开关检验时应注意此类问题，必要时可进行模拟试验。

3)检查接地线位置是否正确，注意各含有电气安全装置的电路接地线应单独设置，不能与其他接地线连接后再接地。

4)虽然熔断器和断路器满足只能通过手动复位恢复电梯运行的要求，但为了防止故障处理完毕后电梯突然运行可能带来的伤害，可采取在恢复前动作急停开关、断开主开关或隔离开关等措施。

5 结语

具备接地故障保护功能的电梯能够有效防止电气部件因接地故障导致的人身伤害和设备损坏。为保障电梯接地故障保护功能有效，电梯制造单位应按照电梯制造与安装标准设计控制系统的接地故障保护系统；电梯维保单位应确保接地故障保护系统符合安全技术规范的有关规定，定期对接地故障保护项目进行验证；检验检测单位应采取合理、有效的检验方法验证接地故障保护的有效性。笔者呼吁多方共同努力，确保电梯接地故障保护功能有效，保障电梯运行安全。

[参考文献]

[1] 陈建勋，林晓明，张锡林，等.电梯门锁回路接地故障演示系统的设计与实现[J].中国电梯，2020，31(3)：67-69.

[2] 蔡超.一起电梯接地故障保护检验引发的思考[J].科技资讯，2024，22(8)：95-98.