用專業說話|鋼絲繩斷了電梯真的會急速下墜嗎?

2021-01-20 談笑風先生

如今快速的生活節奏,市場化經濟的現在,一棟棟高樓拔地而起,建築內的附屬設施最重要的就數電梯了,現在的我們已經離不開電梯了。

倘若沒有它,人們肯定不會建那麼高的樓層,影響城市的發展。閉上眼睛想像一下沒有電梯的生活,這是想都不敢想的事情。(文末有彩蛋)

不過,電梯除了帶給大家方便的出行以外,電梯還承載著人們對電梯的各種擔憂與幻想。

電梯《The Lift》片段

在許多驚悚、動作類影視作品中,「電梯驚魂」的劇情就經常上演,電梯運行期間曳引鋼絲繩斷掉了,轎廂火花四射並做自由落體向下墜落,最後重重砸向地面(自行腦補一下)。這不過是博人眼球的一種拍攝手法罷了,現實生活中鋼絲繩斷裂的情況幾乎沒有。

很多人搭乘電梯時都控制不住自己的想像,電梯稍有異常就嚇出一身冷汗,暴跳急躁。

但事實上垂直電梯真的比想像中要安全得多,其事故率遠遠低於飛機和火車。

美國的Elisha Otis被譽為電梯之父,他在1852年就設計出了第一款安全電梯。1854年,他就在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上展示了他的傑作。當時Elisha Otis就站在被吊在半空的電梯上,親身向大家展示電梯的安全性。

當助手砍斷牽引著電梯的唯一纜繩時,博覽會上的人們都發出了陣陣驚呼。

奧迪斯先生和他的電梯

這對於當時的人們來說無異於驚險的魔術表演現場,然而人們的擔心是多餘的,最終升降機下降了幾英尺後,就被牢牢地固定在半空中並繼續下墜了。Elisha Otis在這架電梯上安裝的安全鉗,保住了他的性命。

所以說,從那時起曳引電梯轎廂的鋼絲繩斷裂,就很引發成重大事故了。

Elisha Otis的電梯專利圖,1861年1月15

隨著科技的進步,電梯的驅動系統、曳引系統、控制系統等系統都在逐步完善,變得更加安全可靠。電梯的安全性能發生了質的提升。

現代電梯的構造,真不是初中物理課本中的「一個定滑輪和兩個動滑輪」那麼簡單。

它還配備著許多我們平時難以觸及的安全系統,以應對各種潛在的危險,確保了轎廂內的乘客安全。

想體驗一次隨電梯一起自由落體,可能比中彩票頭獎還難。

現代電梯結構示意圖

我們都知道電梯轎廂就是我們經常接觸到的,類似於車廂的物體,曳引鋼絲繩從轎頂輪穿過,經過曳引輪、對重輪、繩頭組合。僅僅是鋼絲繩,其安全性能就不能小覷。

國家頒發的電梯鋼絲繩標準

標準中對電梯鋼絲繩有詳細的要求,製造單位製造出來的鋼絲繩必須滿足標準要求,否則就不能在市場上流通,增加市場準入門檻,杜絕不合格產品流入市場。

鋼絲繩標準摘要

每一根鋼絲繩首先要有8股,每股19根鋼絲,標準對鋼絲繩直徑、捻距、繞法等做出明確技術要求。

理論上來說,一根鋼絲繩就能承載電梯轎廂的重量。實際運用中,每臺電梯的鋼絲繩數量在4-10不等,一根鋼絲繩斷裂剩餘的也能承受住轎廂的重量。同時斷掉的機率幾乎沒有,排除人為因素。

捻距

實際使用過程中,維保人員會15天對電梯進行一次保養,檢查鋼絲繩的磨損情況,檢查各部件是否存在隱患,如發現問題及時解決,將不安全隱患抑制在萌芽狀態,確保電梯安全。

鋼絲繩是有強制報廢標準的,一個捻距內斷絲達到時;鋼絲繩直徑小於等於公稱直徑的90%時;出現籠狀畸變、繩股擠出、扭結、壓扁時,等情況出現時鋼絲繩強制報廢,必須更換,沒得商量。

那麼問題來了,如果遇到極端情況,例如有極端分子將電梯鋼絲繩全部截斷會發生什麼情況呢?

每一臺電梯,都安裝有一個叫限速器的安全保護裝置。它隨時監測控制著轎廂的速度,當出現超速度情況時,即電梯額定速度的115%時,能及時發出信號,繼而產生機械動作切斷供電電路,使曳引機制動。如果電梯仍然無法制動則安裝在轎廂底部的安全鉗動作將轎廂強制制停在導軌上,避免電梯急速下墜。限速器是指令發出者,而安全鉗是執行者。

限速器

而且,安全鉗是純機械部件,即便停電也能工作。

電影《生死時速》截圖,安全鉗制動轎廂的過程。就算是限速器和安全鉗都失效了,也不用太過驚慌。即便轎廂衝向地面,也不會是自由落體運動。

因為,電梯井道的底部還有最後的補救措施。位於井道最底部的緩衝裝置,可以將故障電梯下落的動能轉化為彈簧的彈性形變。能量經過釋放能極大地減小對人的作用力,減輕乘客的傷害。

聚氨酯緩衝器
油壓緩衝器

終端越位安全保護系統,不但設在井道底部還設在井道頂部,就是為了減輕蹲底和衝頂帶來的傷害。而終端越位安全保護系統,還包含減速開關、極限開關、限位開關、強迫換速開關。事實上,能用到井道底部緩衝裝置這最後一道保障措施的機率已經極小了。

現代電梯的安全系統是環環相扣、層層相疊,能最大限度地保護我們的人身安全。因為不了解電梯的構造,耀眼引發恐慌的情況還是時有發生。

2018年11月,芝加哥就發生了一起極其驚險的電梯事故。

芝加哥約翰·漢考斯中心

6人在約翰·漢考斯中心(樓高343.5米)登上電梯,想從95樓直達大堂。

然而,途中曳引轎廂的一根鋼纜壞了。

新聞最初的報導是,電梯從84樓開始失控直接下墜至11樓。

一位乘客驚魂未定地說道:「我以為我們死定了,我們乘電梯下樓卻感覺突然下墜,並伴隨著噼啪噼啪的響聲」。

一般乘客在轎廂內無法直接觀測到電梯的相對位置和速度,導致轎廂內乘客感受到非正常的速度變化和明顯不適。再加上故障後轎廂內樓層可能顯示異常,因此,乘客對「電梯墜落」深信不疑。

然而令人驚訝的是,這6名乘客(其中一名還是孕婦)都沒有受傷,更不需要送院治療。

事實上,乘客們只下落了一段很短的距離。

而關於電梯的失控下墜,我們還經常聽到一個自救方法。

就是電梯突然下墜,搶摁樓層鍵能夠讓電梯緊急「剎車」。這其實也是個謠傳,流傳出來的原因可能是這樣的。某日某人遇上電梯突然下墜,慌亂中就按編了所有樓層鍵,結果電梯真的停住了。

但這可能不是按鍵起的作用,反而是電梯安全系統的自動緊急制停。

因為不知道其背後的原理,這位乘客便以為自己真的經歷了一番電梯驚魂,並找到了救命訣竅。結果這個不靠譜的自救方法就這樣一傳十,十傳百了。因此每次遇上電梯事故,總會有人將樓層亂按一通。

如果真的發生下墜事故,乘客更應背靠電梯壁、彎腿以增加緩衝保護身體,而不是亂按。

據估計,我國電梯每天運載乘客超過15億人次。截至2018年底,我國電梯總量逾650萬臺,但電梯安全事故依然維持在較低的狀態。

而電梯事故,多數是因為不規範使用和日常維護不到位。

例如2014年,全球共發生了49起電梯事故中,21起是違規使用造成。而在死亡的37人,18人都是電梯作業人員和管理人員。

事實上,電梯發生事故的地點,大多數都在電梯廳門處。

轎廂內警鈴

轎廂不是密閉空間,不會有窒息危險,遇到故障時通過轎廂內的警鈴與外界取得聯繫。

電梯驗收要求必須要有轎廂至使用單位值班室的通話,值班室需24小時有人值班,所以在轎廂內等待救援,才是最安全的做法。

無論是違規扒開轎廂的門,又或是掀開轎廂的頂部出逃,都是極其危險的行為。

這種做法是萬萬不可取的

彩蛋,電視節目逃離危機做的試驗,實驗結果振奮人心。

模擬鋼絲繩斷裂
鋼絲繩斷裂瞬間
外部視角

現如今電梯的安全性能越來越高,相信看了這篇文章會打消你的疑惑的。

歡迎關注電梯生活,好玩有趣漲知識的內容等著你去發現,大家一起學習共同進步。

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