WD嘔心瀝血N天N夜折騰出來的…… via 這里

前 天的時候看了這篇文章：http:///1010/ 標題是《電梯突然斷電下墜時，一定要這么做》。作者的觀點雖然不能說錯，但是文中對這種事件的發(fā)生條件和概率毫無論證和考據(jù)，極易誤導讀者使其產(chǎn)生“電梯 只要斷電就會下墜”這樣的錯覺，說不定會造就不少人的“電梯恐懼癥”……所以我決定用類似方法YY一下弄死一電梯的人需要什么條件來驗證這個說法。

文 首注：下面的實驗對象全部指的是正常維護的、整套系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)、所有裝置都能順利準確動作的電梯。

再注：沒耐心的直接看末尾。

準備階段，我首先研究了電梯行動機構的安全體系，該部分資 料來源：中國電梯信息港

防 超越行程的保護

為防止電梯由于控制方面的故障，轎廂超越頂層或底層端站繼續(xù)運行，必須設置保護裝置以防止發(fā)生嚴重的后 果 和結構損壞。

防止越程的保護裝置一般是由設在井道內(nèi)上下端站附近的強迫換速開關、限位開關和極限開關組成。防止越程的保護裝置只能防止 在運 行中控制故障造成的越程，若是由于曳引繩打滑、制動器失效或制動力不足造成轎廂越程，該保護裝置無能為力。

防電梯超 速和斷 繩的保護

電梯由于控制失靈、曳引力不足、制動器失靈或制動力不足以及超載拖動繩斷裂等原因都會造成轎廂超速和墜 落，因 此，必須有可靠的保護措施。

防超速和斷繩的保護裝置是安全鉗－限速器系統(tǒng)。安全鉗是一種使轎廂（或?qū)χ兀┩Ｖ瓜蛳逻\動的機械裝置， 凡是由鋼 絲繩或鏈條懸掛的電梯轎廂均應設置安全鉗。當?shù)卓酉掠腥四苓M入的空間時，對重也可設安全鉗。安全鉗一般都安裝在轎架的底梁上，成對地同時作用在導軌上。

限 速器是限制電梯運行速度的裝置，一般安裝在機房。當轎廂上行或下行超速時，通過電氣觸電使電梯停止運行，當下行超速電氣觸點動作仍不能使電梯停止，速度達 到一定值后，限速器機械動作，拉動安全鉗夾住導軌將轎廂制停；當斷繩造成轎廂（或?qū)χ兀嬄鋾r，也由限速器的機械動作拉動安全鉗，使轎廂制停在導軌上。安 全鉗和限速器動作后，必須將轎廂（或?qū)χ兀┨崞?，并?jīng)專業(yè)人員調(diào)整后方可恢復使用。

緩沖裝置

電 梯由于控制失靈、曳引力不足或制動失靈等發(fā)生轎廂或?qū)χ囟椎讜r，緩沖器將吸收轎廂或?qū)χ氐膭幽?，提供最后的保護，以保證人員和電梯結構的安全。

將緩沖器無效化：

由保護原理來看，緩沖裝置所 起到的作用在高層墜落時微乎其微，所以我進行破壞時必須確保 電梯下墜時正處于8層或更高，這樣一來底坑的緩沖器鐵定跟 著電梯轎廂一塊兒打地基了。

先算算多高掉下去能把人弄死，電梯轎廂（非高速）自 重通常在1000-1300kg，這里我取最小值以確保致死冗余高度。

地球上重力加速度為9.8N/kg，為了計算方便，將轎廂質(zhì)量換算成 牛頓，為9800N-12740N，后面僅計算最小轎廂重量（空載）情況下最小致死高 度，同樣為確保致死冗余高度（因為質(zhì)量越大慣性越大）。

普 通寫字樓樓層高度3.5米，假設從8樓墜落，估算墜落時間h=1/2gt^2。墜落時間t約等于2.39s

最大瞬間速度估算。v=gt，v 約為23.422m/s

為了計算方便，忽略轎廂觸底反彈以及緩沖器卸走的力，僅計算完全不反彈的極限情況，MV=F*t。

原 本我將t值估算為0.1s，但是在frank lin指出了t的取值問題，隨后我又請教了 @xufan6 ，他認為t值的計算會較為復雜，故而我決定放棄t值的確認，繼續(xù)維持估算，此外他也給出了大致符合真實情況的t值，將其確定設為1。

由此得 平均沖擊力F估算為229535.6牛頓，等于23422kg，等于23.422 噸（一 開始的值為234噸，差距很大，看起來撞擊持續(xù)時間對結果會產(chǎn)生很大的影響）

鑒于這屬于瞬間過載，美國航空航天局的 SP-3006文檔顯示不考慮暈厥，人所能承受的最大正向瞬間過載為35G（一秒以內(nèi)）。

電梯墜落觸地時瞬間靜止，而電梯自重1噸，承受的 沖擊為23.422噸，所以電梯整體承受的過載為23.422G，人體承受的過載和整體所受的過載是何關 系我還不清楚，目前正在查找資料中，謝謝frank lin的指正。（該部分數(shù)據(jù)請等待后續(xù)更新）

緩沖器我沒有找到很詳細的資料，不過通常 認為緩沖器的承受能力在0.5-20噸之間，轎廂下方的底坑通常配備兩只緩沖器（非可信源，請求來源），簡單的相 加能夠承受40噸的沖擊力，同樣也是瀉完就掛的份，另外40噸的意思是緩沖裝置能承受40G的沖擊而不掛掉，不是能夠讓40噸的沖擊力化為糞土……

也 就是說如果要保證高度可靠的乘客死亡率，高層墜落是前提。

將鋼纜相關的安全裝置無效化：

與鋼纜有關的主 要安全裝置有制動器以及減速箱，要引發(fā)下級安全裝置動作必須 破壞或者無效化這兩者，而由于整套電梯安全系統(tǒng)均為電氣控 制，其中任何一個環(huán)節(jié)故障都將觸發(fā)電梯停止運行，所以非同時的破壞或者無效化安全系統(tǒng)是不可行的， 即不能先破壞制動器和減速箱再破壞最終安全裝置（限速器-安全鉗系統(tǒng)）來引發(fā)墜毀。

其次斷電導致電梯墜落也是不現(xiàn)實的，一來制動器在非正常斷電時能自動制停曳引機，二來最終安全裝置（限速器 - 安全鉗系統(tǒng)）同樣能夠在斷電條件下動作制停電梯。所以在突然斷電時電梯不會下墜而是立刻停止在原位置。假如發(fā)生斷電墜落，那么可以肯定的是該部電梯安全裝 置已經(jīng)失靈，即便備電啟動電梯恢復正常，那么不需要動手，未來必然發(fā)生事故。

在這里電梯曳引機斷電抱死的資料來源于 @coolcfan 的某工程師親屬，感謝。

參考常規(guī)曳引式電梯結構圖：

綜 合考慮之下目前想到可行辦法有三：

1. 在不破壞結構的情況下使鋼纜制動及減速系統(tǒng)失去 功能。
2. 同時破壞最終安全裝置 和制動器以及減速箱，使其無法制停。
3. 直接切斷鋼纜并且無效化最終安全裝置。

方 案1需要對各型制動及減速系統(tǒng)結構及原理有充分的理解，需要先悄無聲息的無效化最終安全裝置，再使減速及制動系統(tǒng)失效，然后電梯隨后就會失控并沖頂或墜 落。

方案2是較為方便的，同時破壞所有可能的安全機制和曳引裝置，直接使其迅速下落，但是由于對重裝置的存在，所以會存在一個較長的加速時 間，故而在更高的樓 層實行該方案比較合適，如果樓層較低，沒有足夠的加速距離，底坑緩沖器也許能使電梯保持完整結構的著陸，也就是無法確保乘客死亡的必然性。

方 案3是相對最可靠的方案，因為可以忽略制動器、減速箱等作用于鋼纜及曳引機的安全裝置（事實上，電梯在正常運行中就是主要依靠的這二重安全機制），只需 要考慮最終安全裝置的解除，查看該類安全裝置（安全鉗-限速器系統(tǒng)）結構后發(fā)現(xiàn)，不觸發(fā)自動切斷回路的情況下較好的破壞該系統(tǒng)的方法是在電梯停止運行的情 況下切斷限速器鋼絲并將末端捆綁于電梯上，這樣可導致限速器正常工作，但遭遇急速下降觸發(fā)極限開關時安全鉗無法被下墜動能提起制動從而確保墜落過程順利。

公 稱直徑10mm的八股鋼絲抗拉強度標準為1770N/mm2，理論單根抗拉強度17700N，約為1806.1kg，約為1.8噸。常用客運電梯鋼絲繩 數(shù)量4-8根，按6根計算電梯鋼絲繩荷載10點8噸。同時標準規(guī)定最小破斷載荷44kN，6根的話簡單相加計算為26.9噸（來源：GB 8903-1988）

由此可以發(fā)現(xiàn)維護良好的鋼纜荷載遠大于電梯標稱荷載，故而通過載重弄斷所有鋼絲的可能性非常低，同時搜索發(fā)現(xiàn)全球電梯 因為超重而墜落的例子極少（via 維基百科）

故而弄斷鋼絲繩較為可行的方法有剪切和爆破，但是實際上要考慮到繃緊的鋼纜被剪切時帶 有巨大應力的抽擊，人下井作業(yè)的話有極高的可能性被鋼絲繩甩到從而死 無全尸，并且同時需要擔負極高的被當場抓獲風險，實為不智之舉。

爆破 的話就安全了，爆破物設在頂部連接部、鋼絲繩上（位置要靠近轎廂，否則容易被盤機絞進去誤觸）、轎廂連接部都行，使用遙控或者定時引爆，裝藥量不需大 （無法估計所需裝藥量，無鋼纜緊繃狀態(tài)下的橫向極限受力數(shù)據(jù)），對于繃緊的鋼纜來說，被施加縱向破壞力從而斷裂的難度遠大于施加橫向破壞力從而斷裂的難 度。

將最終安全裝置無效化：

最 終安全裝置就是限速器——安全鉗系統(tǒng)

該系統(tǒng)有無電力均可完全 動作， 所以停電下墜是很不靠譜的說法，但是該系統(tǒng)為電梯的最終保障裝置（請無視緩沖器），普通的斷電并不會觸發(fā)安全鉗的動作，這里延續(xù)上面說下大概原理，限速器 在機房由一根鋼索連接到轎廂側(cè)面或者底部的安全鉗，當電梯運行速度過快，觸發(fā)強制換速開關無效、制動器無效的情況下，持續(xù)加速到觸發(fā)極限開關，那么限速器 機械動作，切斷電梯回路并且使主系統(tǒng)失電，限速器抱死，這時電梯仍在下落，下墜的動能導致縮進的鋼索提起安全鉗并且死死卡在鋼軌上開始強制制動，下墜速度 越快，制動力越大。

安全鉗動作過后并不能自動復位，所以除 非極限情況，并不會導致 安全鉗的動作。異常斷電時動作的是位于曳引電機連接部的制動器，它會在斷電時自動抱死電機使鋼絲繩停止運動從而制 停下降。

故而破壞限速器和安全鉗，連接鋼絲都能使安全鉗無法順利動作，事實上這一步同樣可以按照上一部分中破壞承重鋼絲繩一樣做法，但是連 接鋼絲較細，不方便直接 爆破，將爆炸物置于限速器下方或者直接爆破限速器是不錯的做法，總之解開限速器和安全鉗的連接即為成功。

總結

從上文可以看出，在無人 為干預的情況下，電梯發(fā)生無制動下墜的可能性極小，即便發(fā)生，也應 追究責任人，同時進電梯時注意檢查電梯安全規(guī)范銘牌，否則則 為私設電梯，是無安全保障的。

http://zh./zh-cn/%E5%8D%87%E9%99%8D%E6%9C%BA#.E6.84.8F.E5.A4.96

從 這里可以看出，作為一種運載工具來看，按照客運量排序的話電梯應當是最為安全、事故幾率極低的，并且絕大多數(shù)事故均是人為操作不當導致，面對一部定期檢 查、結構完善、動作正常的現(xiàn)代電梯，完全不需要有任何不安的心態(tài)，需知假如電梯發(fā)生急速下墜的事故而無安全裝置動作，那么一切姿勢皆為徒勞，如此巨大質(zhì)量物體從高層下墜觸地產(chǎn)生的瞬間過載足以讓 里面的人成為一堆肉餅——你不會 有什么痛苦產(chǎn)生，一下子就過去了~而只要有一處安全裝置順利動作，那基本上就性命無憂了。

流言止于智者，我們應該抱著懷疑的態(tài)度去看待每一則沒有出處和科學依據(jù)的 內(nèi)容，不被偽科學誤導。