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2023-10-23
北美地区自动扶梯标准与欧洲标准的比较分析
【摘要】：目前北美地区的自动扶梯标准由美国机械工程师学会ASME和加拿大标准协会CSA联合制定和维护，与垂直电梯标准技术要求统一在一个文本中。根据标准中各项技术要求的综合分析比较，北美地区安全标准对自动扶梯的安全要求要高于欧洲的自动扶梯标准。北美地区和欧盟的电梯、自动扶梯标准分别来自不同的标准体系，在理解和应用方面差异性很大。
目前北美地区的自动扶梯标准由美国机械工程师学会ASME和加拿大标准协会CSA联合制定和维护，与垂直电梯标准技术要求统一在一个文本中。美国机械工程师学会在1921年首次发布了第一版电梯安全标准，经过多年的修订和补充，标准从首次发布时的25页增加到了400多页。早期的标准版本只涉及电梯的技术要求，随着标准的演化逐渐增加了自动扶梯的内容。
在北美电梯和扶梯标准体系中，涉及自动扶梯的标准主要有如下几个：
1）A17.1/CSAB44电梯和自动扶梯安全规范；
2）A17.2电梯、自动扶梯及自动人行道安全检查导则；
3）A17.3现有电梯及自动扶梯安全规范；
4）A17.5/CSAB44电梯和自动扶梯电气设备；
5）A17.7.CSAB44.7基于性能的电梯和扶梯标准。
6）自动扶梯的主要技术要求包含在A17.1/CSAB44的第六章中。
北美地区自动扶梯安全规范和欧洲的自动扶梯标准的内容有较大差异，一些安全要求和指标给出的方式也存在不同。北美地区对自动扶梯的技术要求的特色之一就是引入了自动扶梯梯级/裙板性能指数（Escalator Step/Skirt Performance Index）的要求。针对自动扶梯易发生机械夹带事故，以及部分乘客对毛刷碰到脚踝的感觉很不适应，只要自动扶梯梯级/裙板性能指数（摩擦因数）足够小，北美地区的自动扶梯允许不使用毛刷。
自动扶梯梯级/裙板性能指数量化了自动扶梯裙板和梯级之间产生机械夹带的可能性，这个数值在0～1之间。这个指数是基于在加载情况下梯级和裙板之间的间隙大小、测试体和裙板的摩擦因数以及在施压情况下裙板阻止梯级和裙板之间间隙扩大的能力计算得出的。这个指数只定义于自动扶梯的倾斜段，只涉及测量两个性能指标。一个是自动扶梯裙板加载110N的力后梯级边缘和裙板的间隙（Loaded Gap，Lg），二是裙板和标准聚碳酸酯试块之间的摩擦因数（coefficient of friction，Cof）。指数是根据如下公式得出：
梯级/裙板指数=ey/（ey+1）
其中：y=-3.77+2.37μ+0.37Lg（Lg单位：mm）；
e=2.7183；
μ——摩擦因数。
表1-7-1中加载后间隙的极值和摩擦因数的极值是按照相反原则配对的，即最大加载后间隙对应最小摩擦因数，而最小加载后间隙对应最大摩擦因数。把最小加载后间距确定为0.0625（1/16）in的原因是这个数值为这个间隙所能达到的最小值，同样0.12为能测到的最小摩擦因数。
表1-7-1 标准中梯级/裙板指数限制指标所对应的加载后间隙和摩擦因数的极值
注：1in=25.4mm
这项指数自2000年开始纳入了北美地区电梯和自动扶梯标准A17.1/CSAB44中，同时也要求现有的所有自动扶梯也要满足这项要求。采用A17.12000年版及以前版本自动扶梯的这项技术要求的具体内容是，如果经过专用测试仪器测试出自动扶梯梯级/裙板性能指数小于或等于0.15，电梯不需要做任何额外技术措施，如果指数可以小于或等于0.4，可以采用加装成本相对较低的毛刷来满足这项安全技术要求。如果指数大于0.4，除了增加毛刷外还需要采取其他附加的技术修正措施以使这个指数低于0.4。从A17.1 2002年版之后标准的新设备要求提升为指数小于或等于0.15，电梯不需要做任何额外技术措施，如果指数可以小于或等于0.25，可以采用加装成本相对较低的毛刷来满足这项安全技术要求。如果指数大于0.25，除了增加毛刷外，还需要采取其他附加的技术修正措施使该指数不超过0.25。A17.1标准还规定加载之后的间隙如果大于5mm（0.2in），必须采取措施进行修正。
自动扶梯存在跌落和机械夹带两大风险，在北美地区自动扶梯梯级/裙板性能指数的提出对于降低自动扶梯机械夹带的风险提出了量化指标，便于对设备安全性能统一衡量指标，大大方便了设备制造和运行维保安全评价，也为监管部门对设备安全监管提供了一个判据。根据标准中各项技术要求的综合分析比较，北美地区安全标准对自动扶梯的安全要求要高于欧洲的自动扶梯标准。
北美地区和欧盟的电梯、自动扶梯标准分别来自不同的标准体系，在理解和应用方面差异性很大。欧盟和ISO的安全标准体系是相同的，电梯和自动扶梯标准是属于机械安全标准中的C类标准（对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准），是以机械标准中的A类标准（给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征）和B类标准（包含B1和B2两类，B1涉及机械的特定安全特征；B2涉及安全保护措施和装置）为基础的。也就是说电梯类安全标准是针对这类设备的专有要求，电梯标准未做出规定的通用安全技术要求还需要遵守A类和B类的所有要求中规定的要求。而由美国机械工程师学会主导制定的电梯和自动扶梯标准是自成体系、相对独立的标准系列，规定比较细致严格。在北美地区，企业通常把标准作为应对安全诉讼的挡箭牌，这和国内企业对电梯标准的理解比较一致。而在欧盟，不管产品是否符合相关标准，产生的安全问题依然需要设备供应商或企业主承担责任。现在美国机械工程师学会和欧洲电梯标准化技术委员会CEN/TC10已经签署合作协议，协调标准的制定工作，为今后国际标准化组织电梯和自动扶梯技术委员会ISO/TC178制定并发布全球统一的自动扶梯标准铺路。
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