摘要：断错相保护装置是电梯安全运行的重要装置，因电梯调速方式的不同实现方式也各有所异，本文旨在对电梯断错相保护不同实现方式的工作原理进行分析，对于定期检验的方法进行探讨。
关键词：断相、错相、相序继电器、变频器断相保护
1、检验中常见该类隐患描述
在检验过程中经常发现电梯控制柜内断错相继电器被短接，继电器工作指示灯显示异常，电梯仍能正常运行。结合以往的检验经验，电梯的断错相失效绝大多数情况下，是因为相序继电器故障人为的短接所致。不少电梯维保人员在相序继电器故障损坏的情况下，常常是选择直接短接输出端，而不是重新更换，导致保护装置形同虚设。更有甚者为寻求方便直接将其拆除，极大程度上增加了电梯运行的隐患。除此以外在极个别的情况下，因受不稳定工频电压的影响，或变频器本身的不稳定性，导致电梯变频器频繁误报错相故障，维保人员避重就轻选择屏蔽该项功能，不仅增加了变频器损坏的风险，还干涉到后续电机的安全运行。
2、现行法规标准对于断错相保护的规定
2.1、GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中第14章对错断相电气故障有相关描述，从标准第14.1.1条的中描述来看，错相这一电气故障明确列出，断相我们则可以从“a)无电压及c)导线（体）中断”可以引申而出。而且标准对于这两种故障的基本要求是“其本身不应该成为导致电梯危险故障的原因”，对此我们可以借鉴欧标EN81-1中的描述：“所有出于操作者意志之外的运行都是危险故障”。
2.2、T7001-2009（含2号修改单）中对于断错相的规定相较而下显得更为直接明确，在2.6项中明确规定：“每台电梯应当具有断相、错相保护功能；电梯运行与相序无关时，可以不装设错相保护装置”。
3、电梯发生断错相的危害性
当电梯的三相异步电机发生缺相时，电动机因内部旋转磁场不满足建立条件，从而失去了转动力矩无法正常运行。如果此时运转方向上两侧的负载不平衡，则电机反而会因为载荷差导致异常转动，在重力的作用下致使轿厢失去控制异常运行。如果此时即便两侧的负载平衡，电动机也因为失去转动力矩无法克服机械系统阻力停止运转，随着时间的推移流经电动机的电流激增，最终会导致电机的烧毁。
当电梯的三相异步电机发生错相时，电动机反转，致使正常运行的轿厢异常减速或者逆行。导致电梯控制系统对于电梯的运行速度、运行方向、楼层信息等产生混乱识别，严重是甚至产生错误判断及控制，倘若这种情况下轿厢内有人乘用，那后果则不堪设想。
4、电梯设置断错相保护的必要性
对于断相保护而言，所有的类型的电梯均需要有断相保护措施；对于错相保护而言，电梯运行与相序无关时（常见于变频调压调速电梯），可不设错相保护装置，错相装置主要出现在交流单速、交流双速、交流调压调速电梯上。
5、电梯断错相保护的实现方法
在电梯检验过程中常见的断错相保护装置主要分为两种，一种是外接式的相序继电器，一种是利用变频器自身的电压电流检测电路实现监测控制。
5.1、相序继电器
相序继电器是由运放器组成的一个相序比较器，比较电压幅值、频率高低和相位。如果条件附合放大器导通，要是有单个条件不附合放大器闭合。
以下图1相序继电器为例，电阻R1、R2、R3及电容C1组成检测电路，由P与K两点输出电压给开关电路。相序检测是采用阻容移相电路原理。因为电容电压滞其电流90°电角度，而电阻的电压与其电流同向。当相序正确时P与K两点电压为零。从向量图2可看出。开关电路使继电器J吸合接通电梯安全电路，电梯投入运行。当相序错误时，P与K两点电压不为零，有高的交流电压输出，经二极管整流使开关电路的三极管T2截止，继电器J释放切断安全电路，电梯停止运行。当A、B、C任意一相断开时，另外两相电流急剧增大，整流输出的电流增大，同样导致继电器J释放，从而实现断相保护功能。
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图1--相序继电器原理图
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图2--向量图
结合图1可知，该相序继电器的UA、UB、UC分别接电源A、B、C三相电源；5、6则是中间继电器J的常开触点，串接在电梯的控制回路中。相序正常继电器J吸合，5、6常开变常闭，控制回路导通，从而主回路工作；断相及错相时，继电器J失电，5、6保持常开，控制回路不工作，电梯停止运转。
5.2变频器断相保护
对于变频调压调速调速电梯而言，三相电源通常是经三相端子进入回路之后，首先经三相桥式整流模块转换成直流电，然后经逆变模块逆变成频率和幅度受控的三相电，再输出到电动机。电源的相序对桥式整流电路没有影响，所以在变频调压调速电梯中，通常不需设置对供电系统进行错相保护，但断相保护措施是必不可少的。根据变频器自身设计以及负载功率不同，常见的输入侧断相保护有如下三种。
5.2.1欠压保护实现断相保护功能
常规的变频器内部经过整流模块得到的直流母线电压，都设有一个安全电压范围，电源缺相后输入侧变成了单相电源，经全波整流并滤波后的直流电压将只有三相全波整流时的66%，变频器微控制单元（MCU）检测到欠压信号后，足以使欠电压保护功能动作，杜绝了输入侧断相带来的危害。
5.2.2软件检测实现断相保护功能
有些变频器也可以从软件上进行输入断相检测，利用输入缺相引起的直流母线电压纹波来判断，当输入三相严重不平衡或者输出严重振荡时，就会检出输入缺相。
5.2.3输入电源电压检测回路实现断相保护功能
在变频器主电路中加入输入电源电压检测回路实现断相保护，该形式功能更加的可靠直观。下面以图3所列的一种变频器的电压电流检测电路为例，进行详细的原理分析。
图3--一种变频器的电压电流检测电路
变频器由R、S、T端输入的三相电压，经R53～R55、R13～R18电阻降压电路，接入由D17～D22组成的三相整流桥，当三相电压输入正常时，R53～R55 这3只压敏电阻呈击穿状态，由R13～R18引入三相整流桥的输入电压。当整流桥的输出电压值高于稳压管D23的击穿电压值，光耦合器PC13有了输入电流通路，将低电平信号经CN2的3端子送CPU主板电路；当出现电源缺相故障时，如R相断相时，压敏电阻R53呈开路状态，整流桥只有单相电压输入，整流电压大幅度跌落，远低于D23的击穿值，PC13无输入电流通路，输出一个高电平的电源缺相信号给CPU。变频器报出输入电源缺相故障，同时实施停机保护。电路中采用了压敏电阻与稳压二极管，利用其两者的压敏特性，检测输入电源的缺相，提高了检测的可靠性。
6、电梯断错相保护的检验方法
日常的检验中，我们可以参照电梯检验作业指导书中的检验方法进行功能核实，同时也可以对功能实现装置进行目视化的检查，试验为主目视为辅，做到动静结合严谨准确。
参考文献：
[1] TSG T7001-2009 电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯[S],2009.
[2] GB7588-2003电梯制造与安装安全规范[S],2003.
[3] 相序检测继电器的工作原理[EB/OL],（2012-03-20）.
[4] GB/T 10058-2009 电梯技术条件[S],2009.