Thang máy FUJISJ luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực an toàn thang máy, và hôm nay chúng ta sẽ cùng phân tích và thảo luận về 3 loại phương pháp cứu hộ khẩn cấp có thể áp dụng khi thang máy gặp sự cố.

1. Sử dụng thiết bị cứu hộ nhả tay
1.1 Nguyên lý hoạt động của thiết bị cứu hộ nhả tay
Thiết bị cứu hộ nhả tay là thiết bị mở phanh thông qua cờ lê nhả để đưa cabin từ từ di chuyển đến vị trí cân bằng nhằm mục đích cứu hộ. Các bước vận hành thang máy có phòng máy bao gồm: ngắt công tắc nguồn, lắp bánh xe dẫn động đĩa vào trục động cơ (đối với bánh xe dẫn động đĩa rời, cần có thiết bị an toàn điện, thiết bị này sẽ hoạt động chậm nhất là sau khi lắp bánh xe dẫn động đĩa hoàn tất), một người cứu hộ giữ bánh xe dẫn động đĩa, một người cứu hộ khác cạy cần phanh để cabin di chuyển chậm, quan sát vạch mức trên dây cáp, đưa cabin di chuyển đến vị trí bằng phẳng, mở cửa tầng và cửa cabin để giải cứu người bị kẹt. Đối với thang máy không có phòng máy, thiết bị cứu hộ thủ công bao gồm cờ lê cửa bị lỏng và dây kéo, hai đầu của dây kéo được cố định vào cờ lê cửa bị lỏng và cụm phanh tương ứng (xem Hình 1).

Đối với thang máy không có phòng máy, chỉ được trang bị thiết bị cứu hộ thủ công, các bước vận hành như sau: với điều kiện tất cả các cửa an toàn của giếng thang, cửa tầng và cửa cabin đều đóng, nhấc cờ lê phanh bị lỏng để nhả phanh thang máy. Khi trọng lượng cabin và đối trọng không bằng nhau, cabin sẽ di chuyển chậm về phía có trọng lượng nhẹ hơn, quan sát lỗ quan sát dành riêng trên giếng thang hoặc đèn báo mức (đèn báo mức cũng sẽ sáng khi nguồn điện của thang máy bị ngắt), và mở cửa tầng và cửa cabin khi cabin đạt đến vị trí cân bằng để cứu người bị kẹt. Khi cabin đạt đến vị trí cân bằng, mở cửa tầng và cửa cabin để cứu người bị kẹt. Nếu trọng lượng của cabin và đối trọng bằng nhau tại thời điểm này, việc cứu hộ chỉ có thể được thực hiện theo cách này sau khi cân bằng bị phá vỡ với sự trợ giúp của ngoại lực [1].
1.2 Những vấn đề cần lưu ý khi sử dụng thiết bị cứu hộ thủ công
Từ phân tích trên, có thể thấy rằng thiết bị cứu hộ thủ công cho thang máy có phòng máy thường yêu cầu hai nhân viên cứu hộ có kỹ năng phối hợp. Đối với thang máy không có phòng máy, lực cần thiết để nâng cờ lê nhả thường lớn hơn, và khi chênh lệch trọng lượng giữa phía cabin và phía đối trọng lớn, thang máy dễ bị trượt nhanh nếu vận hành không đúng cách hoặc vận hành không khéo léo. Thang máy nhanh không chỉ kiểm tra năng lực chuyên môn của nhân viên cứu hộ mà còn gây ra tâm lý hoảng loạn cho những người bị mắc kẹt.
2 Thiết bị cứu hộ phanh điện
2.1 Nguyên lý hoạt động của thiết bị cứu hộ phanh điện
Thiết bị cứu hộ phanh điện hoạt động bình thường bằng cách sạc pin, ngắt nguồn điện thông qua thao tác nút trên bảng điều khiển thiết bị để đạt được chức năng của thiết bị phanh điện. Thiết bị cứu hộ phanh điện thường bao gồm ba nút: khởi động, ép và công khai. Có thể nhấn đồng thời nút khởi động và công khai để giải phóng vị trí không có cửa, và có thể nhấn đồng thời nút ép và công khai để giải phóng vị trí có cửa. Nguyên lý hoạt động được thể hiện trong Hình 2.

Thiết bị cứu hộ phanh lỏng điện thường đưa ra hai nhóm nguồn điện DC: một nhóm là điện áp phanh lỏng, cụ thể là BZ+ và BZ- trong Hình 2, với sự kích thích mạnh là 110V và điện áp duy trì thường vào khoảng 80V; nhóm còn lại là 24V, được sử dụng cho nguồn điện cảm biến phanh lỏng khu vực cửa và không thể sử dụng cho các nguồn điện khác. Quy trình cứu hộ của nó như sau: khi nguồn điện lưới bị cắt, cuộn dây rơ le khóa cửa EPB mất điện, do đó hai tiếp điểm thường đóng của EPB đóng lại, tại thời điểm này, nếu cả cửa sàn và cửa xe đều đóng, khóa cửa xe và khóa cửa sàn đều đóng và tín hiệu khóa cửa MSO và MSI tạo thành một mạch, sau đó cuộn dây phanh giữ tạo thành một đường dẫn trong điện áp DC 110V BZ+~BZ-, cuộn dây nhận được điện và thắng lực lò xo để thực hiện việc nhả cổng. Khi thang máy đến khu vực cân bằng, tín hiệu cân bằng có hiệu lực và đèn LED phát sáng hoạt động. Lúc này, thang máy đến vị trí cân bằng, nhân viên cứu hộ sẽ mở cửa tầng và cửa cabin để giải cứu người bị kẹt.
2.2 Những vấn đề cần lưu ý khi sử dụng thiết bị cứu hộ cửa tầng rời
Từ phân tích trên, có thể thấy rằng có hai điều kiện tiên quyết để cửa tầng rời hoạt động chính xác: (1) mất điện lưới; (2) cửa tầng và cửa cabin đang ở trạng thái đóng. Tôi phát hiện trong quá trình giám sát và kiểm tra thang máy, khi thang máy bị ngắt nguồn điện, cửa cabin sẽ tự động bật mở khoảng 3cm, khoảng cách này sẽ tự động đóng lại sau khi thang máy được cấp điện. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng móc khóa cơ khí của cửa cabin được trang bị lò xo nén bên dưới, và lò xo sẽ ​​tự động bật mở cửa cabin sau khi mất điện để tạo ra khoảng hở. Theo một góc độ nào đó, thiết kế này của nhà sản xuất có thể được xem xét để thuận tiện cho việc cứu hộ và tự cứu những người bị kẹt bên trong xe, nhưng cũng có 2 rủi ro: (1) rủi ro cắt. Nếu người bị kẹt bên trong xe cố gắng mở cửa xe khi tìm thấy khe hở, nếu thang máy đột nhiên có điện, cửa xe sẽ đóng lại, điều này sẽ gây ra chấn thương cắt cho người bị kẹt bên trong xe; (2) cửa xe bật mở khiến khóa cửa xe bị ngắt kết nối, khi đó chức năng cổng nhả điện không thể thực hiện được. Hầu hết các thiết bị cổng nới lỏng điện mà tác giả tiếp xúc đều nằm ngoài mạch khóa cửa, nghĩa là việc đóng cửa sàn và cửa xe là tiền đề của công việc cổng nới lỏng điện, điều này cũng nằm ngoài sự cân nhắc về an toàn cho người bị kẹt, để ngăn người bị kẹt gây thương tích cá nhân do thao tác sai bên trong xe, điều này cũng bảo vệ sự an toàn của người bị kẹt ở một mức độ nhất định [2]. Nếu trọng lượng của cabin và đối trọng bằng nhau, vẫn cần lực bên ngoài để phá vỡ sự cân bằng để thực hiện cứu hộ, ví dụ, có thể lắp thêm đối trọng cứu hộ trên nóc cabin.
3 Cứu hộ bằng thiết bị vận hành cứu hộ tự động
3.1 Nguyên lý hoạt động của thiết bị cứu hộ tự động
Khi nguồn điện lưới bình thường, thiết bị cứu hộ tự động sẽ theo dõi điện áp lưới điện; khi thang máy mất điện hoặc mất pha, nó sẽ tự động vận hành và cấp điện cho thang máy, giúp cabin di chuyển về trạng thái cân bằng với tốc độ cứu hộ và điều khiển cửa cabin và cửa tầng để mở và giải cứu người bị kẹt. Thiết bị cứu hộ tự động thường được thiết lập độc lập với thang máy và áp dụng thiết kế mô-đun với các mô-đun biến tần và chỉnh lưu tích hợp, tương thích với nhau. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: khi nguồn điện lưới bình thường, bộ phận phát hiện tích hợp của thiết bị cứu hộ tự động sẽ gửi tín hiệu báo nguồn điện bình thường, và pin sẽ tự động được sạc, đồng thời mạch sạc của nó có các chức năng bảo vệ an toàn như quá dòng, quá áp và ngắn mạch. Nếu xe không ở trong khu vực cân bằng, mạch biến tần và mạch chỉnh lưu tích hợp sẽ cung cấp điện cho bộ truyền động, hệ thống điều khiển máy cửa và mạch giữ phanh, và xe sẽ bắt đầu chạy. Khi hệ thống phát hiện của thiết bị cứu hộ tự động phát hiện xe đang chạy đến vị trí cân bằng, hệ thống điều khiển máy cửa sẽ bắt đầu hoạt động và cửa xe và cửa sàn sẽ đồng thời mở ra để giải thoát người bị kẹt. Khi hệ thống phát hiện của thiết bị cứu hộ tự động phát hiện xe đang chạy đến vị trí cân bằng, hệ thống điều khiển máy cửa sẽ bắt đầu hoạt động và cửa xe và cửa sàn sẽ đồng thời mở ra để giải thoát người bị kẹt. Nguyên lý hoạt động được thể hiện trong Hình 3.

Sau đây là một ví dụ về một thương hiệu thiết bị cứu hộ tự động để minh họa cho việc triển khai cụ thể của nó. Sơ đồ điện của nó được thể hiện trong Hình 4. Khi lưới điện bên ngoài bị mất, bộ xử lý bên trong sẽ phát hiện ra nguồn điện chính lệch pha (một số nhà sản xuất cũng thông qua các tiếp điểm phụ thường đóng của contactor sao kín để đạt được khả năng phát hiện), sau khi chờ một khoảng thời gian (yêu cầu của các quy tắc kiểm tra là ít nhất 3 giây kể từ khi mất điện lưới bên ngoài) bộ pin tích hợp của nó (thường là 4 nhóm nguồn 12V) sẽ được chuyển đổi thành đầu ra AC 380V đến tủ điều khiển thang máy thông qua bộ mạch biến tần. Biến áp cách ly bên trong tủ điều khiển thang máy sau đó sẽ giảm 380V xuống 220V và 110V tương ứng để cung cấp điện cho mạch động cơ cửa và mạch giữ. Nếu mạch phanh được cấp nguồn DC, cần phải thêm bộ chỉnh lưu (nếu phanh được trang bị mô-đun nguồn phanh độc lập và có mô-đun chỉnh lưu tích hợp, thì không cần bộ chỉnh lưu). Sau khi quá trình trên hoàn tất, mạch điều khiển thang máy sẽ tiếp quản hoạt động của thang máy theo tín hiệu của thiết bị cứu hộ tự động, từ từ di chuyển thang máy đến vị trí cân bằng. Lúc này, mạch điện cửa sẽ điều khiển cửa cabin mở, từ đó dẫn động cửa tầng mở, hoàn tất toàn bộ quá trình cứu hộ. Khi nguồn điện bên ngoài được khôi phục, rơle thứ tự pha sẽ được kích hoạt bình thường, và thiết bị cứu hộ tự động sẽ không hoạt động vào lúc này để tránh điện áp của biến tần bị ngược với lưới điện, gây xung đột giữa nguồn điện lưới thông thường và điện áp đầu ra của thiết bị cứu hộ. Hình 4 cũng cho thấy bộ pin 48V không chỉ cung cấp điện áp đầu vào cho biến tần mà còn cung cấp nguồn điện một chiều 24V cho bộ xử lý bên trong.

3.2 Điểm kiểm tra thiết bị cứu hộ tự động và các vấn đề cần lưu ý
Theo TSG T7001-2009 “Quy định giám sát, kiểm tra và kiểm tra định kỳ thang máy – Thang máy kéo và thang máy dẫn động cưỡng bức” (bao gồm danh mục sửa đổi số 1, 2, 3), các yêu cầu kiểm tra đối với thiết bị cứu hộ tự động là: (1) biển tên ghi rõ tên nhà sản xuất, model sản phẩm, số hiệu sản phẩm, các thông số kỹ thuật chính, biển tên của thiết bị cứu hộ tự động được lắp đặt và thiết bị (2) tự động đưa vào hoạt động cứu hộ sau khi chờ ít nhất 3 giây cho đến khi lưới điện bên ngoài mất điện, thang máy tự động cân bằng và mở cửa; (3) khi thang máy đang trong quá trình bảo trì, vận hành điện khẩn cấp, hoạt động của thiết bị an toàn điện hoặc công tắc chính bị ngắt kết nối, không được đưa vào hoạt động cứu hộ; (4) có công tắc đặt lại không tự động, khi công tắc ở trạng thái đóng, thiết bị không thể bắt đầu hoạt động cứu hộ [3].

(1) và (4) ở trên tương đối đơn giản, và (2) thời gian chờ mất điện nói chung có thể được thiết lập và điều chỉnh. Quan trọng nhất là Điều (3), khi ngắt kết nối công tắc chính, thiết bị cứu hộ tự động không được đưa vào hoạt động, tức là thiết bị cứu hộ tự động là hoạt động khẩn cấp trong điều kiện mất điện lưới bên ngoài. Tôi cũng thấy trong quá trình kiểm tra trước một số thang máy khi ngắt kết nối công tắc chính, thiết bị cứu hộ tự động sẽ tự động đưa thang máy chạy đến vị trí ngang bằng và mở cửa, điều này rõ ràng là không đáp ứng các yêu cầu của quy tắc kiểm tra. Trong quá trình kiểm tra, cần phát hiện ra rằng công tắc chính của bộ ngắt mạch phía trên thường bị ngắt, nhưng thường gặp trong quá trình kiểm tra là bộ ngắt mạch phía trên thường sẽ điều khiển các thiết bị điện khác hoặc thậm chí ngắt nguồn điện của toàn bộ tòa nhà, và bộ ngắt mạch phía trên thường ở xa công tắc chính hoặc màn hình vận hành khẩn cấp, điều này gây bất tiện cho quá trình kiểm tra thực tế. Đối với tình huống này, nên thêm một công tắc kiểm tra phụ giữa bộ ngắt mạch tầng trên và công tắc chính để tránh cắt trực tiếp bộ ngắt mạch tầng trên [4].

Từ tiêu chuẩn sản xuất thang máy, thiết bị cứu hộ tự động không thuộc về các thành phần an toàn, việc triển khai TSG T7007-2022 “Quy tắc kiểm tra loại thang máy” vào ngày 1 tháng 7 năm 2022 cũng không bao gồm thiết bị cứu hộ tự động trong phạm vi kiểm tra loại. Tác giả tin rằng các yêu cầu hiện hành đối với thiết bị cứu hộ tự động có thể tham khảo các yêu cầu liên quan của thang máy bypass, chẳng hạn như trạng thái của cửa tầng và cửa cabin trong quá trình vận hành thiết bị cứu hộ tự động, việc tuân thủ các quy định về âm thanh và đèn báo trong cabin. Phân tích trên cũng cho thấy trạng thái của cửa tầng và cửa cabin rất quan trọng đối với sự an toàn của quá trình cứu hộ, vì vậy cần phải có các quy định bổ sung. Tiêu chuẩn GB/T 7588.1-2020 “Quy chuẩn An toàn Sản xuất và Lắp đặt Thang máy Phần 1: Thang máy chở khách và Thang máy chở hàng” sắp được ban hành đưa ra các yêu cầu cao hơn đối với thiết bị vận hành khẩn cấp, cụ thể là: trong vòng 1 giờ sau khi xảy ra sự cố, nguồn điện phải đủ để đưa cabin có tải trọng bất kỳ đến trạm tầng gần nhất và tốc độ chạy của thang máy không được lớn hơn 0,3 m/s.
4 Kết luận
Cứu hộ khẩn cấp là hoạt động cứu hộ trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, và các đơn vị sản xuất, đơn vị bảo trì và đơn vị sử dụng ba thiết bị cứu hộ nêu trên đều phải thực hiện phần việc của mình để đảm bảo an toàn, cụ thể: các đơn vị sản xuất phải kết hợp các tiêu chuẩn sản xuất thang máy và các quy tắc kiểm tra loại thang máy để nâng cao độ tin cậy về hiệu suất và chất lượng sản phẩm; các đơn vị bảo trì phải tăng cường kiểm tra ngoại quan và chức năng của các thiết bị cứu hộ để đảm bảo cờ lê phanh bị lỏng. Trách nhiệm chính của đơn vị sử dụng là tăng cường giám sát đơn vị bảo trì và thực hiện tốt các cuộc diễn tập cứu hộ khẩn cấp. Là một thanh tra viên thang máy, chúng ta nên tuân thủ các yêu cầu của quy định kiểm tra để kiểm tra từng hạng mục, đồng thời, chúng ta nên tăng cường nghiên cứu nguyên lý hoạt động của thang máy và sơ đồ mạch điện, để kết hợp lý thuyết và thực hành, tìm ra vấn đề trong quá trình kiểm tra, giải quyết vấn đề và đảm bảo thang máy vận hành an toàn.

[1] Zhou Xi. Khảo sát về kiểm tra thiết bị cứu hộ tự động thang máy [J]. China Elevator, 2021, 32(21): 39-40, 59.

[2] Yang World. Nguyên lý hoạt động của thiết bị cứu hộ tự động thang máy thông dụng và việc kiểm tra thiết bị này[J]. China Elevator, 2020, 31(14): 40-42.
[3] TSG T7001-2009, Quy định giám sát thang máy và kiểm tra định kỳ – thang máy kéo và thang máy truyền động cưỡng bức [S].
[4] Wang Chao. Thảo luận về nguyên lý và các điểm kiểm tra của các thiết bị cứu hộ khẩn cấp thang máy không có phòng máy thông dụng [J]. An toàn thiết bị đặc biệt Trung Quốc, 2020, 36(7):61-65, 70.

Đăng lại: Bài viết này được đăng trên Tạp chí Thang máy Trung Quốc, số 14, 2022
Tác giả: Thẩm Thụ Lâm, Thịnh Nhất Thiên, Đại Dương, Chi nhánh Thái Đại Vĩ/Túc Thiên, Viện Giám sát và Kiểm định An toàn Thiết bị Đặc biệt Giang Tô