照明線路中的熱繼電器

霍大勇，冉文東

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南陽 473009）

0 引言

熱繼電器是電氣線路中過負荷保護的關(guān)鍵器件，在線路中起過載保護的功能。帶有斷相保護的熱繼電器還具有三相負載不平衡和缺相保護的作用。線路中熱繼電器的正確選擇和維護是用電線路和設(shè)備安全工作的關(guān)鍵技術(shù)問題。熱繼電器通常用在交流電機的主回路保護中。在民用建筑的動力和照明混合配電線路以及現(xiàn)代建筑的照明線路中，也有選用熱繼電器作為過載保護的措施。在照明線路中熱繼電器的合理選擇，可以有效保障線路和燈具不會因過載而損壞;但不合理的熱繼電器配置，則會成為事故隱患，或者導(dǎo)致照明線路和燈具不能正常運行。在民用建筑的照明設(shè)計和施工、運行、維護工作中，記錄了一些不當使用熱繼電器引發(fā)的運行故障。

1 某大型體育館燈光球場燈具安裝后不能正常送電

1.1 生產(chǎn)實例

某大型綜合運動場的室內(nèi)體育館在安裝了照明燈具后，試運行，電源反復(fù)跳閘，不能送電。

1.2 故障現(xiàn)場處理及原因分析

(1）處理方法

斷開照明回路，對該體育館其他回路(包括通風(fēng)、消防、采暖和制冷回路）送電，分回路送電調(diào)試各回路均正常。單獨送電照明回路，故障現(xiàn)象仍存在，確定為照明回路故障。

對照圖紙檢查照明線路，敷設(shè)正確。在該照明回路設(shè)計中，采用總負荷開關(guān)控制所有照明負荷，總照明控制器后裝設(shè)熔斷器作為短路和嚴重過載保護;又裝設(shè)熱繼電器作為過載保護，同時該熱繼電器帶有斷相保護功能。這種設(shè)計的思路在于體育館的室內(nèi)照明可以做到嚴格的三相配置平衡，而熱繼電器的過載保護比熔斷器的保護功能更為迅速、敏感;同時，熱繼電器的三相不平衡保護功能可以在部分燈具出現(xiàn)隱性故障導(dǎo)致照度下降時斷開電源，提示檢修以有效保證體育館的合格照明。

短接熱繼電器，照明回路正常送電。通電開啟全部燈具檢測各相工作電流，發(fā)現(xiàn)三相回路不平衡，調(diào)整各三相線路上的燈具配置達到三相平衡，并調(diào)整熱繼電器的動作電流等于1.1倍線路額定電流。試運行，線路工作正常。

(2）原因分析

該照明線路巧妙地運用熱繼電器這一簡單的保護器件達到照度控制和燈具快捷保護的目的。在照明線路的安裝工藝設(shè)計中卻沒有領(lǐng)會這一設(shè)計目標，現(xiàn)場施工中照明線路的三相負荷配置較為隨意。實測時燈具的三相配置為1:1.5:2，嚴重不平衡。當采用傳統(tǒng)的照明負荷思路(即不加斷相保護）這樣的配置不會影響系統(tǒng)運行。但是在本例設(shè)計中，導(dǎo)致了無法送電。

1.3 故障1揭示的要點

要點1:有斷相保護的熱繼電器可以反映負載出現(xiàn)的三相不平衡狀態(tài);在照明回路中可以間接達到監(jiān)視照明的目的。

要點2:加裝帶斷相保護熱繼電器的照明回路要嚴格保證三相回路中燈具的平衡。

要點3:加裝帶斷相保護熱繼電器的照明回路應(yīng)保證三相線路中燈具的同時開啟和關(guān)閉。

2 體育館燈光球場運行半年后出現(xiàn)不能送電現(xiàn)象

2.1 生產(chǎn)實例

上述中的大型綜合運動場的室內(nèi)體育館在運行半年后送電時電源反復(fù)跳閘，不能送電。

2.2 故障現(xiàn)場處理及原因分析

(1）處理方法

對體育館內(nèi)配電系統(tǒng)分回路送電，確定為照明回路故障。短接照明回路的熱繼電器，照明回路正常送電。通電開啟全部燈具檢測各相工作電流，發(fā)現(xiàn)三相回路不平衡。用鉗形電流表檢測各回路電流，發(fā)現(xiàn)B相電流較小，低于其他兩相15%。繼續(xù)檢查該相燈具，發(fā)現(xiàn)該相燈具(共20個）中有6個出現(xiàn)線路對接不當造成燈具端電壓嚴重降低，4個燈具出現(xiàn)老化現(xiàn)象。按照照明燈具布線標準重新配線并更換老化燈具，恢復(fù)原線路配置，試運行，線路恢復(fù)正常。

(2）原因分析

因線路配接不合理和燈具老化，使照明線路的三相負荷出現(xiàn)不平衡導(dǎo)致熱繼電器動作。

2.3 故障2揭示的要點

要點1:照明回路裝設(shè)帶斷相保護的熱繼電器時，以安裝同生產(chǎn)批次的同型號燈具，以保證運行中的三相平衡。

要點2:照明回路裝設(shè)帶斷相保護的熱繼電器時，線路的安裝要嚴格執(zhí)行規(guī)范，并盡量有效保證安裝線路的同一性(如導(dǎo)線接頭的處理，線路長度等）。

3 燈光球場燈具和開關(guān)更換后不能正常送電

3.1 生產(chǎn)實例

上述中的大型綜合運動場的室內(nèi)體育館在安裝了照明燈具后，試運行，電源反復(fù)跳閘，不能送電。

3.2 故障現(xiàn)場處理及原因分析

(1）處理方法

按照前述的方法確定為熱繼電器跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)新裝的熱繼電器動作電流調(diào)整較小(小于線路額定電流）。把熱繼電器電流調(diào)整為1.1倍線路額定電流，仍不能正常送電。

短接熱繼電器，照明回路正常送電。通電開啟全部燈具檢測各相工作電流，發(fā)現(xiàn)三相回路不平衡。檢查維修后的燈具，發(fā)現(xiàn)部分燈具沒有按照原來的規(guī)格更換，重新調(diào)整三相線路上的各燈具配置達到三相平衡。試運行，線路工作正常。

(2）原因分析

熱繼電器動作電流小于線路額定電流是這類線路不能正常運行的主要原因之一。重新調(diào)整三相線路上的各燈具配置沒有達到三相平衡。這是維修工作中不常見的故障。

3.3 故障3揭示的要點

要點1:熱繼電器的動作電流要大于線路的工作電流，調(diào)整到1.1倍額定電流為宜。

要點2:加裝帶斷相保護熱繼電器的照明回路，在更換燈具時要重新配平三相負荷。

4 某高校實訓(xùn)樓動力與照明混用回路頻繁跳閘

4.1 生產(chǎn)實例

某高校新建的一座實訓(xùn)樓，在試運行過程中，供配電線路出現(xiàn)總負荷開關(guān)的頻繁跳閘。

4.2 故障現(xiàn)場處理及原因分析

(1）處理方法

檢查該教學(xué)樓的供配電回路，各保護裝置的動作電流值均符合計算電流要求;實測總負荷開關(guān)跳閘電流，并沒有超過各保護環(huán)節(jié)的動作電流值。

對照設(shè)計圖紙檢查該教學(xué)樓的配電線路。設(shè)計圖紙中動力與照明回路分別設(shè)置，各自構(gòu)成獨立回路，動力回路裝設(shè)帶斷相保護的熱繼電器;照明回路不裝設(shè)熱繼電器，采用漏電保護和熔斷器保護。而現(xiàn)場則發(fā)現(xiàn)該樓的動力電源與照明電源混裝在一個總負荷開關(guān)，照明回路沒有分設(shè)。運行中，當大樓內(nèi)的照明燈具開啟到一定數(shù)量時，總開關(guān)跳閘發(fā)生。查證為動力線路中的帶斷相保護的熱繼電器動作。

臨時短接該樓總開關(guān)后的熱繼電器，故障解除，送電正常。將該實訓(xùn)樓的動力回路和照明回路分開敷設(shè)，按照原配電設(shè)計方案，照明回路不加裝熱繼電器，線路運行正常。

(2）原因分析

帶斷相保護的熱繼電器能夠在三相負荷不平衡時動作。供配電線路中當動力回路和單相照明回路混用時，如果其中一相因單相照明負荷致三相負載不平衡較嚴重時(一相負載大于其他相負荷的15%），熱繼電器即保護動作，使線路停電。

4.3 故障4揭示的要點

要點1:三相不平衡回路不能采用帶斷相保護的熱繼電器做過載保護。

要點2:熱繼電器不宜在三相不平衡的普通照明回路使用。動力與照明回路電源宜各自獨立敷設(shè)。

5 小結(jié)

保護電器的合理選用是電力線路和設(shè)備正常運行、安全無事故的關(guān)鍵。熱繼電器是用于過載保護的傳統(tǒng)器件，在照明線路中的特殊運用會出現(xiàn)不當選用、不當配置的問題，需要從業(yè)人員注意。

［1］陳家斌等.電工速查手冊［M］.鄭州:河南科技出版社，2007

［2］霍大勇.照明線路電流和導(dǎo)線線徑的估算［J］.礦山機械，2009

［3］霍大勇.導(dǎo)線安全載流量的估算［J］.礦山機械，2008