Sep.2026 10
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為電梯緊急救援供電:ARD的停層平層與EN 81-28雙向對講的任務
介紹
受困乘客的情境施加了兩種非常不同的負載:持續數秒的高電流ARD馬達救援,以及持續一小時的低電流雙向對講。文章A在EN 81-20與EN 81-28下剖析兩者。
細節

電梯緊急救援ARD自動救援、平層、雙向對講、備用電池、EN 81-28

當電梯失去電力時,兩個獨立的安全系統仍必須運作,而它們對電池的要求幾乎相反。自動救援裝置(ARD)必須在幾秒內提供大電流,將車廂移動到最近樓層並打開門;緊急對講機則必須在救援到來之前,維持與救援服務之間清晰的雙向對話。作為電梯緊急電源三篇中的第一篇,文章A剖析這兩種任務,將它們置於電梯結構的EN 81-20與遠端警報的EN 81-28框架下,並解釋為何鎳氫電池天生適合對講機——而且對緊湊型ARD控制電路也是可靠的選擇。

受困情境,逐步說明

試想這個流程。當車廂位於樓層之間時,供電中斷。ARD偵測到斷電,確認煞車與驅動處於安全狀態,並利用其電池為驅動供電——通常透過既有的牽引機或專用的救援馬達——讓車廂緩慢移動到最近的平層點並打開門,使乘客能夠離開。這個馬達動作屬於高電流且短暫,通常為數秒到一兩分鐘。另外,且與此同時,緊急通訊系統必須讓受困乘客以單一動作發出警報,並與24小時有人值守的救援服務維持雙向語音對話。

動畫曲線將這個對比壓縮:一條近乎零的待機線、一個高而短的ARD馬達突波,接著是一段長而平緩的通話平台。單一電池系統必須同時是短跑選手與長跑選手,這就是多數設計將高功率ARD電池組與小型、長續航對講電池組分開的原因——也是各自依自身任務而非誤導性的平均值來決定尺寸的原因。

電梯緊急電流剖面動畫,深待機、ARD馬達突波、雙向通話平台

EN 81-20與EN 81-28:法規的要求

現代歐洲電梯法規是關於電梯建造與安裝的EN 81-20:2014(與關於設計規則與計算的EN 81-50一併解讀),取代了較舊的EN 81-1。第5.12.3條要求配備緊急警報裝置與常設的雙向通訊系統,以便與救援服務建立語音聯繫,並交叉引用EN 81-28。EN 81-28是專用的遠端警報標準:通訊必須是雙向的(單向警報鈴不足),以單一動作啟動,無需撥號即自動連接,接通到常設有人值守救援服務中的真人而非錄音,在約30秒內建立,且一旦建立,乘客不得終止連線(但隨時可以重新發起)。

這些是對整個通訊鏈的功能性要求,並直接轉化為電池要求:對講電源必須在停電期間,以及在反覆的撥號嘗試與對話中,維持麥克風、喇叭、擴大機與自動撥號器(GSM、IP或PSTN)的運作。

一小時待機、十五分鐘通話的規則

電梯緊急通訊指引與製造商在備用電源的具體最低要求上趨於一致:在市電中斷後,有足夠電力應付約一小時待機加上至少十五分鐘的實際通話,而負責任的製造商——包括AVIRE——建議將通話時間餘裕加倍,因為實際救援、失敗的嘗試與安撫性通話所消耗的,遠比一次簡短對話更多。30秒內連線的要求也假設了反覆的撥號嘗試,每次都會產生一次發射突波。

動畫圖表將尺寸遞增的NiMH AA串轉換為可用的通話分鐘數。這是一個說明性模型,但它顯示了為何實際設計的選擇會落在該處:一家領先製造商符合EN 81-28的電梯緊急單元,指定使用四顆1.2V、每顆至少2000mAh的AA NiMH電池——這是一個刻意充裕的電池組,能提供一小時待機,並以寬廣餘裕跨越十五分鐘通話門檻,以應對機房低溫與多年的衰減。

ARD任務:高電流、數秒、確定性

ARD的電氣特性完全不同。移動一輛載重的車廂,即使緩慢,也需要真正的機械功率,因此ARD電池必須在煞車保持開啟的同時,以足夠電壓向驅動提供高電流;一旦車廂平層且門開啟,這個動作便結束。因此設計的優先順序是高倍率供電、在馬達湧入電流下不致驟降的電壓,以及足以完成至少一次完整救援的能量——並為第一次平層中止時的第二次嘗試保留餘裕。電池組也必須承受多年的待命,因為ARD可能從不被使用,或僅使用一次。

大型ARD裝置常因純能量與成本而使用鉛酸電池;但對於緊湊、低至中負載的ARD控制電路,以及特別是對講機,NiMH提供了高倍率、低阻抗的電池,能以平坦平台提供馬達控制突波或通話電流,比鉛酸電池遲緩的低溫反應更能耐受寒冷機房與屋頂面板,並避免了舊式NiCd的鎘與記憶效應。

NiMH AA串所提供的雙向通話分鐘數動畫,對照EN 81-28的十五分鐘要求

五方通訊網路

許多市場,特別是中國依其電梯安全規則(TSG T7001以及與EN 81-20平行的GB/T 7588系列),要求一套連接車廂、車廂頂、坑底、機房與24小時監控或值班室的五方對講。每個站點在受困時都必須能通訊,而備用電源在市電中斷後必須為整個網路供電——不僅是車廂站點。這會倍增待機負載:數個擴大機與線路介面即使閒置也會消耗常態電流,而會議式救援通話會同時從多個站點抽取通話電流。

因此,為對講電池決定尺寸時,必須列舉網路中的每個站點、其待機電流以及最壞情況下的多方通話電流——這與警報和門禁備用電源所使用的逐項負載紀律相同,只是應用在語音網路上。一小時加十五分鐘的規則是在加總負載上達成,而非在單一車廂聽筒上。

為何鎳氫電池適合井道

電梯環境對電池並不友善:機房與控制櫃在冷熱之間擺動,井道頂與坑底站點面臨濕氣與振動,而設備在真正的事件之間可能多年未被觸動。NiMH以寬廣的運作範圍、讓音頻擴大機與自動撥號器保持在工作電壓區間的平坦放電平台、現代低自放電品種中相較舊式鎳系化學更低的自放電、本質的水系安全性,以及簡單的運輸分類來回應。電池組仍必須採用焊接、抗振動結構與具溫度感知的維護充電,但底層任務——長期待命、平緩的通話電流、偶發的突波——明顯有利於NiMH。

文章B將這兩種任務轉化為尺寸與選擇方法;文章C則走過EN 81-20/81-28、IEC 61951-2與IEC 62133-1的證據軌跡。

Weijiang Power

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