一则老旧电梯接地故障保护功能失效的案例

作者：田雷，曾歆懿（广州特种设备检测研究院） ｜ 《中国电梯》2025年第9期

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接地故障保护功能是电梯电气系统中重要的安全保护措施，正确的接地故障保护能够有效地防止因异常接地导致的设备损坏和人员伤害。TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》相比之前版本的电梯检验规则，在电梯接地故障保护方面增加了含有电气安全装置的电路接地故障保护功能的要求。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

而许多老旧电梯都不符合该要求。因此检验人员和维保人员应准确理解新增要求的目的与检验方法。在本文中，笔者分析一则老旧电梯接地故障保护功能失效的案例，指出该案例中含有电气安全装置的电路接地故障保护功能存在的问题，以及这些问题易导致的风险，并提出该案例的整改建议。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

1 TSG T7001—2023对电梯接地故障保护的要求

TSG T7001—2023中附件A第A1.2.3.3条要求：“检查接地故障保护措施是否符合以下要求：1)供电电源自进入机器空间起，中性导体(N，零线)与保护导体(PE，地线)始终分开。2)机器空间的电气设备及线管、线槽的外露可导电部分与保护导体(PE，地线)可靠连接。3)含有电气安全装置的电路发生接地故障时，驱动主机立即停止运转，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。”而之前版本的电梯检验规则只提出了上述第1)、2)款要求。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

2 案例概况

笔者在对一台老旧电梯进行定期检验时，人为模拟含有电气安全装置的电路接地故障时发现，驱动主机未能立即停止运转，电梯仍可继续正常运行。该电梯如果在实际运行中发生门锁电路接地故障，则极易引发开门走梯、人员剪切等事故。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

检验结论是该电梯的接地故障保护满足TSG T7001—2023附件A第A1.2.3.3条第1)、2)款的要求，但不满足第3)款的要求。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

3 案例存在的问题

根据检验结论，结合个人工作经验，笔者怀疑该电梯的电气原理图设计可能存在问题。通过查阅该电梯的电气原理图后，在接地故障保护方面识别了3个问题：1)安全回路、门锁回路的零线端未设置地线(见图1、图2)；2)安全回路、门锁回路中未设置熔断装置；3)安全回路继电器、门锁继电器未设置在各自回路中靠近零线端处(见图1、图2的红色圈框)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

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由于之前版本的电梯检验规则未对含有电气安全装置的电路接地故障保护功能提出要求，使得有相当数量的早期生产的电梯只是将机器空间内的电气设备及线管、线槽的外露可导电部分与保护导体连接，造成接地故障保护功能不完善，从而存在安全隐患。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11212.html

4 案例易导致的风险

4.1 安全回路、门锁回路零线端未设置地线且回路中未设置熔断装置

在安全回路、门锁回路设计时，零线端的地线与熔断装置二者缺一不可。

对于安全回路、门锁回路中有熔断装置而回路零线端未设置地线的设计，若回路上发生电气安全装置接地故障，熔断装置不会熔断，电梯可以继续运行。在图1、图2中，即使在回路上设置了熔断装置，在回路零线端未设置地线的情况下，当回路中某个电气安全装置发生接地故障时，回路中并无短路过电流形成，且通过熔断装置的电流依旧很小，不足以使熔断装置熔断，电梯不会停止运行。

对于安全回路、门锁回路零线端设置了地线而回路上未设置熔断装置的设计，若发生电气安全装置接地故障，极易引发事故。笔者在检验中曾遇到一则典型案例：在人为模拟某电梯含有电气安全装置的电路接地故障的瞬间，所有接触器全部断开，驱动主机停止运转。然而，当模拟接地故障的导线被移除后，驱动主机又可恢复正常运行。进一步观察发现，若持续维持模拟接地故障状态，驱动主机虽不会运行，但为安全回路供电的变压器散发出明显的烧焦气味。经核查该电梯的电气原理图，确认安全回路零线端设置了接地，但安全回路中未正确设置熔断装置。因此，在发生电气安全装置接地故障时，安全回路变压器的输出端实际上处于短路状态，导致变压器绕组迅速发热并产生烧焦气味。若该故障状态持续存在，变压器会因过热而被烧毁，进而可能引发控制柜起火，造成人员被困事件、建筑物火灾等事故。

4.2 安全回路继电器、门锁继电器未设置在各自回路中靠近零线端处

即使安全回路、门锁回路的零线端已设置地线，且各自回路中设置了熔断装置，若安全回路继电器、门锁继电器未设置在各自回路中靠近零线端处，则当轿门锁开关、安全钳开关、轿顶急停开关等电气安全装置发生接地故障时，电梯控制系统可能无法及时识别故障，电梯仍可继续运行。这是因为：若电气安全装置位于安全回路继电器、门锁继电器之后，当电气安全装置发生接地故障时，由于继电器本身电阻较大，回路电流不会显著增大，不足以使熔断装置动作，因此电梯仍可继续运行。相反，若电气安全装置位于安全回路继电器、门锁继电器之前，当电气安全装置接地故障发生时，由于继电器将被短路，回路电流急剧升高，熔断装置迅速熔断，电梯将停止运行，从而实现接地故障保护功能。

综上所述，安全回路、门锁回路的零线端应设置地线，并在安全回路、门锁回路中设置熔断装置(选好熔断装置保险丝的电流)，且安全回路继电器、门锁继电器设置在各自回路中靠近零线端处。在这样的设计下，无论是层门锁开关、轿门锁开关、安全回路继电器前的任一电气安全装置发生了接地故障，电梯控制系统能立即进行保护，使电梯停止运行。

5 案例的整改建议

5.1 增设安全回路、门锁回路的零线端地线和熔断装置

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：含有电气安全装置的电路的接地故障应使驱动主机立即停止运转；或者，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。为满足该要求，电梯制造单位通常会将电气安全装置(包括安全回路和门锁回路)电源的零电位端接地，并在回路中设置熔断装置等短路保护装置。当发生电气安全装置接地故障时，短路保护装置能可靠动作，防止电梯继续运行。即使在极端情况下短路保护装置未能及时动作，由于等电位作用，门锁等相关接触器也无法吸合，从而仍可保障电梯处于非运行状态。

该案例的第1步整改方法是：首先在原有安全回路、门锁回路的零线端增设地线，并增设保险丝额定电流为2A的熔断装置(见图3中红色部分)。保险丝的额定电流值应经严格计算确定，是正确设置熔断装置的关键。

5.2 修改部分安全回路、门锁回路接线

由于案例中安全回路继电器、门锁继电器的设置位置不符合要求，经与电梯制造单位沟通，第2步整改方法是：对图1和图2中安全回路继电器、门锁继电器的位置进行了调整，将二者分别设置于各自回路中靠近零线端的位置。修改后的安全回路、门锁回路接线如图4所示(结合图1、图2、图3的对应关系)。对修改后的安全回路、门锁回路的各个电气安全装置进行接地故障保护试验，增设的熔断装置均能熔断，驱动主机不能运转。

6 结语

在TSG T7001—2023实施之前，电梯检验规则未将含有电气安全装置的电路接地故障保护功能纳入要求，因此在对早期生产的电梯的接地故障保护功能进行检验时，应尤为注意对含有电气安全装置的电路接地故障保护功能的检查。检验过程中，既要结合现场设备及电气原理图，检查地线、熔断装置及继电器的设置是否正确，也要通过模拟电气安全装置接地故障，验证电梯能否按要求可靠停止运行，确保该功能的有效性。此外，还应对全部含有电气安全装置的电路进行试验，判断是否符合“恢复电梯运行只能通过手动复位”的要求。由于部分维保人员对该功能理解不足，未能意识到所维保电梯的该功能存在缺陷，尚未按照新要求进行整改。笔者希望检验人员、维保人员准确理解TSG T7001—2023新增要求的目的和检验方法、共同保障电梯的安全运行。