Principe de mise en œuvre de trois méthodes de sauvetage d'urgence en ascenseur et problèmes à noter

FUJISJ a toujours accordé une grande importance à la sécurité des ascenseurs, et aujourd'hui nous allons analyser et discuter des 3 types de méthodes de sauvetage d'urgence qui peuvent être mises en œuvre en cas de panne d'ascenseur.

1 Utilisation du dispositif de sauvetage à déclenchement manuel
1.1 Principe de fonctionnement du dispositif de sauvetage à déclenchement manuel
Le dispositif de sauvetage à déverrouillage manuel consiste à actionner le frein à l'aide de la clé de déverrouillage afin de faire avancer lentement la cabine jusqu'à la position de niveau et ainsi permettre le sauvetage. Pour un ascenseur avec salle des machines, les étapes sont les suivantes : couper l'alimentation électrique, installer la poulie motrice sur l'arbre moteur (dans le cas d'une poulie motrice amovible, un dispositif de sécurité électrique doit être prévu et se déclencher au plus tard une fois la poulie installée), un sauveteur maintient la poulie motrice tandis qu'un autre actionne le levier de frein pour faire avancer lentement la cabine, en repérant le repère de niveau sur le câble, puis amener la cabine à niveau. Ouvrir ensuite la porte d'étage et la porte de cabine pour secourir la personne bloquée. Pour un ascenseur sans salle des machines, le dispositif de sauvetage manuel se compose d'une clé de déverrouillage et d'un câble de traction, dont les deux extrémités sont fixées respectivement à la clé de déverrouillage et au système de freinage (voir Fig. 1).

Pour un ascenseur sans local de machinerie équipé uniquement d'un dispositif de secours manuel, la procédure est la suivante : assurez-vous que toutes les portes de sécurité de la cage, les portes des étages et les portes de la cabine sont fermées. Relevez la clé de frein pour desserrer le frein de l'ascenseur. Lorsque le poids de la cabine et celui du contrepoids sont inégaux, la cabine se déplacera lentement du côté le plus léger. Observez l'orifice de contrôle prévu à cet effet sur la cage ou l'indicateur de niveau (ce dernier doit être allumé même en cas de coupure de courant). Une fois la cabine à niveau, ouvrez les portes des étages et les portes de la cabine pour secourir les personnes bloquées. Si le poids de la cabine et celui du contrepoids sont égaux à ce moment-là, le sauvetage ne pourra être effectué qu'après avoir rétabli l'équilibre à l'aide d'une force extérieure [1].
1.2 Problèmes auxquels il faut prêter attention lors de l'utilisation d'un dispositif de sauvetage à déclenchement manuel
L'analyse précédente montre que le dispositif de sauvetage manuel des ascenseurs avec salle des machines requiert généralement la coopération de deux sauveteurs qualifiés. Pour les ascenseurs sans salle des machines, l'effort nécessaire pour actionner la clé de déverrouillage est généralement plus important, et lorsque la différence de poids entre la cabine et le contrepoids est élevée, l'ascenseur risque de glisser rapidement en cas de mauvaise manipulation. Cette descente rapide met non seulement à l'épreuve les compétences des sauveteurs, mais provoque également une panique psychologique chez les personnes bloquées.
2 Dispositif de secours à freins desserrés électriques
2.1 Principe du dispositif de sauvetage à déclenchement électrique
Le dispositif de déverrouillage électrique d'un portail bloqué fonctionne normalement grâce à la charge de la batterie. En cas de coupure de courant, l'actionnement du bouton du panneau de commande permet de déverrouiller le portail. Ce dispositif comporte généralement trois boutons : démarrage, forcer et déverrouillage. Appuyer simultanément sur les boutons démarrage et déverrouillage permet de déverrouiller le portail hors de sa zone d'action, tandis qu'appuyer simultanément sur les boutons forcer et déverrouillage permet de le déverrouiller dans la zone d'action. Le principe de fonctionnement est illustré sur la figure 2.

Le dispositif de dépannage électrique en cas de desserrage des freins fournit généralement deux groupes d'alimentation CC : un groupe, représenté par BZ+ et BZ- sur la figure 2, correspond à la tension de déclenchement du dispositif de desserrage des freins (110 V en phase d'excitation, environ 80 V en phase de maintien) ; l'autre groupe, sous 24 V, alimente le capteur de desserrage des freins de porte et ne peut être utilisé pour d'autres alimentations. Son fonctionnement est le suivant : lors d'une coupure de courant, la bobine du relais de verrouillage de porte (EPB) est hors tension, ce qui entraîne la fermeture de ses deux contacts normalement fermés. Si la porte principale et la porte de l'habitacle sont fermées simultanément, les verrous de porte et de porte principale sont également verrouillés, et les signaux de verrouillage (MSO et MSI) forment un circuit. La bobine de maintien du frein de stationnement, alimentée par le courant continu 110 V (BZ+ ~ BZ-), libère la porte grâce à la force du ressort. Lorsque le véhicule atteint la zone de mise à niveau, le signal de mise à niveau est actif et la diode électroluminescente s'allume ; à ce moment-là, le véhicule atteint la position de mise à niveau, le sauveteur ouvre la porte du plancher et la porte du véhicule pour secourir les personnes piégées.
2.2 Problèmes auxquels il faut prêter attention lors de l'utilisation d'un dispositif de sauvetage électrique pour portail ouvert
L'analyse précédente montre que le bon fonctionnement du dispositif de verrouillage électrique nécessite deux conditions préalables : (1) une coupure de courant ; (2) la fermeture des portes de cabine et de la porte de la cabine. Lors d'une inspection d'ascenseur, j'ai constaté qu'en cas de coupure de courant, la porte de cabine s'entrouvrait d'environ 3 cm, puis se refermait automatiquement dès le rétablissement du courant. Il s'est avéré par la suite que le crochet de verrouillage mécanique de la porte de cabine est équipé d'un ressort de compression qui, après une coupure de courant, provoque l'ouverture automatique de la porte et crée ainsi l'entrebâillement. D'un certain point de vue, cette conception du fabricant peut faciliter l'évacuation des personnes coincées dans la cabine, mais elle présente également deux risques : (1) un risque de cisaillement. Si une personne coincée tente d'ouvrir la porte en repérant l'entrebâillement, la porte se refermera brusquement au rétablissement du courant, risquant de la blesser gravement. (2) Si la portière s'ouvre brusquement et que le verrou se désengage, la fonction de déverrouillage électrique est inopérante. La plupart des dispositifs de déverrouillage électrique étudiés par l'auteur sont externes au circuit de verrouillage des portières ; autrement dit, leur fonctionnement nécessite la fermeture de la portière et du plancher. Cette condition, par souci de sécurité, vise à éviter que les personnes coincées ne se blessent en manipulant le dispositif à l'intérieur du véhicule, tout en assurant leur sécurité dans une certaine mesure [2]. Si le poids du côté du véhicule et celui du contrepoids sont égaux, une force extérieure est nécessaire pour rompre l'équilibre et permettre le sauvetage ; par exemple, un contrepoids de sauvetage peut être ajouté sur le toit du véhicule.
3. Secours avec dispositif de sauvetage automatique
3.1 Principe du dispositif de sauvetage automatique
Lorsque l'alimentation électrique est normale, le dispositif de secours automatique surveille la tension du réseau. En cas de coupure de courant ou de déphasage de l'ascenseur, il se met automatiquement en marche et alimente ce dernier, permettant ainsi à la cabine de se mettre à niveau à la vitesse de secours et d'ouvrir les portes de la cabine et des étages pour libérer les personnes bloquées. Ce dispositif est généralement installé indépendamment de l'ascenseur et adopte une conception modulaire avec des modules onduleur et redresseur intégrés et compatibles entre eux. Son principe de fonctionnement est le suivant : lorsque l'alimentation électrique est normale, l'unité de détection intégrée du dispositif de secours automatique envoie un signal indiquant que l'alimentation est normale, et la batterie se recharge automatiquement. Son circuit de charge est doté de protections contre les surintensités, les surtensions et les courts-circuits. Si la cabine n'est pas à niveau, les circuits onduleur et redresseur intégrés alimentent respectivement le moteur, le système de commande des portes et le circuit de maintien du frein, et la cabine se met en marche. Lorsque le système de détection du dispositif de secours automatique détecte que le véhicule atteint sa position de niveau, le système de commande des portes s'active et les portes du véhicule et du plancher s'ouvrent simultanément pour libérer les personnes piégées. Lorsque le système de détection détecte que le véhicule atteint sa position à plat, le système de commande des portes s'active et les portes du véhicule et du plancher s'ouvrent simultanément pour libérer les personnes piégées. Le principe de fonctionnement est illustré à la figure 3.

L'exemple suivant illustre le fonctionnement d'un dispositif de secours automatique. Son schéma électrique est présenté figure 4. En cas de coupure de courant, le processeur interne détecte le déphasage de l'alimentation principale (certains fabricants utilisent également les contacts auxiliaires normalement fermés du contacteur étoile étanche pour effectuer cette détection). Après un délai d'attente (au moins 3 secondes après la coupure, conformément aux normes), le système de batteries intégré (généralement composé de 4 groupes de 12 V) convertit le courant de 380 V CA vers l'armoire de commande de l'ascenseur via un onduleur. Le transformateur d'isolement de cette armoire abaisse ensuite la tension de 380 V à 220 V et 110 V respectivement pour alimenter le circuit du moteur de porte et le circuit de maintien. Si le circuit de freinage est alimenté en courant continu, un redresseur est nécessaire (sauf si le système de freinage est équipé d'un module de puissance de freinage indépendant avec redresseur intégré). Une fois la procédure décrite ci-dessus terminée, le circuit de commande de l'ascenseur prend le relais, conformément au signal du dispositif de secours automatique, et amène lentement l'ascenseur à sa position de niveau. Le circuit électrique des portes commande alors l'ouverture de la cabine, entraînant l'ouverture de la porte de l'étage et achevant ainsi la procédure de secours. Dès le rétablissement de l'alimentation externe, le relais de séquencement de phases s'active normalement et le dispositif de secours automatique reste inactif afin d'éviter une tension de retour de l'onduleur vers le réseau électrique et un conflit entre l'alimentation du réseau et la tension de sortie du dispositif de secours. La figure 4 montre également que la batterie de 48 V fournit non seulement la tension d'entrée à l'onduleur, mais aussi l'alimentation 24 V CC au processeur interne.

3.2 Points d'inspection du dispositif de sauvetage automatique et points à noter
Conformément à la norme TSG T7001-2009 « Règles de surveillance, d’inspection et d’inspection périodique des ascenseurs – Ascenseurs à traction et à entraînement forcé » (y compris les listes révisées n° 1, 2 et 3), les exigences d’inspection des dispositifs de secours automatiques sont les suivantes : (1) une plaque signalétique indiquant le nom du fabricant, le modèle du produit, le numéro de produit, les principaux paramètres techniques, la plaque signalétique du dispositif de secours automatique installé et le dispositif lui-même ; (2) le déclenchement automatique du mode de secours après une attente d’au moins 3 secondes suite à une coupure de courant sur le réseau électrique externe, l’ascenseur se nivelle automatiquement et les portes s’ouvrent ; (3) le mode de secours ne doit pas être déclenché lorsque l’ascenseur est en maintenance, en cas de fonctionnement électrique d’urgence, en cas de déclenchement d’un dispositif de sécurité électrique ou lorsque l’interrupteur principal est déconnecté ; (4) un interrupteur de réinitialisation non automatique est présent ; lorsque cet interrupteur est en position fermée, le dispositif ne peut pas déclencher le mode de secours [3].
Les points (1) et (4) ci-dessus sont relativement simples, et (2) le délai d'attente en cas de coupure de courant peut généralement être configuré et ajusté. Le point le plus important est le point (3) : lorsque l'interrupteur principal est déconnecté, le dispositif de secours automatique ne doit pas être mis en marche. Autrement dit, ce dispositif est conçu pour une utilisation d'urgence en cas de coupure du réseau électrique. Lors d'inspections préalables, j'ai constaté que sur certains ascenseurs, lorsque l'interrupteur principal était déconnecté, le dispositif de secours automatique faisait remonter l'ascenseur jusqu'au niveau et ouvrait les portes, ce qui est manifestement contraire aux exigences réglementaires. Lors d'une inspection, il est nécessaire de vérifier que l'interrupteur principal du disjoncteur supérieur est bien enclenché. Or, il arrive fréquemment que ce disjoncteur commande d'autres équipements électriques, voire coupe l'alimentation de l'ensemble du bâtiment. De plus, il est généralement situé loin de l'interrupteur principal ou du panneau de commande d'urgence, ce qui complique l'inspection. Dans ce cas, il est recommandé d'ajouter un interrupteur de test auxiliaire entre le disjoncteur supérieur et l'interrupteur principal afin d'éviter de couper directement le disjoncteur supérieur [4].
D'après les normes de fabrication des ascenseurs, le dispositif de secours automatique ne fait pas partie des composants de sécurité. L'application, le 1er juillet 2022, de la norme TSG T7007-2022 « Règles d'essai de type des ascenseurs » ne l'inclut pas non plus dans le champ d'application de l'essai de type. L'auteur estime que les exigences actuelles relatives au dispositif de secours automatique peuvent s'inspirer des exigences applicables aux systèmes de secours d'ascenseur, notamment en ce qui concerne l'état des portes d'étage et de cabine pendant le fonctionnement du dispositif, ainsi que la conformité des alarmes sonores et lumineuses en cabine. Cette analyse démontre également que l'état des portes d'étage et de cabine est crucial pour la sécurité de la procédure de secours ; des réglementations complémentaires devraient donc être élaborées. La norme GB/T 7588.1-2020 « Code de sécurité pour la fabrication et l'installation des ascenseurs - Partie 1 : Ascenseurs pour passagers et monte-charges », qui sera bientôt mise en œuvre, impose des exigences plus élevées pour le dispositif de fonctionnement d'urgence, à savoir : dans l'heure qui suit la survenue d'une panne, l'alimentation électrique doit être capable de déplacer la cabine, quelle que soit sa charge, vers la station d'étage la plus proche et la vitesse de déplacement de l'ascenseur ne doit pas dépasser 0,3 m/s.
4 Conclusion
Le sauvetage d'urgence est une opération de sauvetage menée dans des conditions de travail extrêmes. Les unités de fabrication, les unités de maintenance et les utilisateurs des trois dispositifs de sauvetage mentionnés ci-dessus doivent chacun contribuer à garantir la sécurité. Les unités de fabrication doivent appliquer les normes de fabrication et les règles d'essai des ascenseurs afin d'améliorer la fiabilité et la qualité des produits. Les unités de maintenance doivent renforcer le contrôle visuel et fonctionnel des dispositifs de sauvetage afin de s'assurer que la clé de frein desserrée est bien serrée. La responsabilité principale incombe à l'utilisateur, qui doit renforcer la supervision des unités de maintenance et veiller à la bonne tenue des exercices de sauvetage d'urgence.
En tant qu'inspecteurs d'ascenseurs, nous devons respecter les exigences des règles d'inspection pour vérifier chaque élément, et en même temps, nous devons approfondir l'étude du principe de fonctionnement de l'ascenseur et du schéma électrique, afin de combiner théorie et pratique, de détecter les problèmes lors du processus d'inspection, de les résoudre et de garantir le fonctionnement sûr de l'ascenseur.

[1] Zhou Xi. Exploration sur l'inspection du dispositif de fonctionnement de sauvetage automatique de l'ascenseur [J]. China Elevator,2021,32(21):39-40,59.
[2] Yang World. Le principe de fonctionnement du dispositif de sauvetage automatique d'ascenseur commun et son inspection[J]. China Elevator,2020,31(14):40-42.
[3] TSG T7001-2009, Règles de surveillance et d’inspection périodique des ascenseurs – ascenseurs à traction et à entraînement forcé [S].
[4] Wang Chao. Discussion sur le principe et les points d'inspection des dispositifs de secours d'urgence des ascenseurs sans salle des machines [J]. Sécurité des équipements spéciaux en Chine, 2020, 36(7):61-65, 70.

Réimpression : Cet article a été publié dans China Elevator Magazine, n° 14, 2022.
Auteurs : Shen Shulin, Sheng Yiqian, Dai Yang, Cai Dawei / Suqian Branch, Jiangsu Institute of Special Equipment Safety Supervision and Inspection