照明系統(tǒng)常見故障及排除技巧

歐永智

（國家管網(wǎng)集團海南天然氣有限公司，海南儋州 578001）

0 引言

照明系統(tǒng)按照地點分為室內(nèi)照明和室外照明2 大類，按照明方式分為一般照明和局部照明。本文以室外照明及一般照明為主題，以路燈為背景，介紹室外路燈照明系統(tǒng)的常見故障及故障分析技巧，以提高道路照明系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，保證生產(chǎn)現(xiàn)場照明的穩(wěn)定性、徹底解決照明系統(tǒng)頻繁跳閘的問題，降低電氣檢修人員的勞動強度。

1 照明系統(tǒng)常見故障及檢修

照明系統(tǒng)故障分為2 類。第一類是單盞燈具不亮；第二類是同一回路全部燈具不亮。單盞燈具故障比同一回路全部燈具不亮的故障相對好檢修，單盞燈具不亮問題一般出現(xiàn)在該燈具本身的配件上，例如光源達到使用壽命、熔斷器開路、鎮(zhèn)流器故障等。同一回路全部燈具不亮故障一般出現(xiàn)在電源、控制系統(tǒng)及電纜線路故障。

2 單盞燈具不亮及檢修

路燈的電路系統(tǒng)組成為控制系統(tǒng)、燈座、支架、燈頭。燈頭由高壓鈉燈燈泡、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器組成。如果同一條回路僅有1盞燈不亮，解決該問題一般先檢查該燈具是否有電壓。如果有電壓而燈具不亮，則繼續(xù)檢查光源故障，然后依次檢查熔斷器、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器等配件是否發(fā)生故障。

2.1 燈泡故障

燈泡的作用：通電時能直接發(fā)光、發(fā)熱的燈。

基本結(jié)構(gòu)：主要由燈絲、雙金屬片熱繼電器、玻璃外殼等組成。燈絲通電時能直接發(fā)光、發(fā)熱，產(chǎn)生可見光。

故障判斷方法：高壓鈉燈使用壽命約20 000 h，由于電壓波動、鎮(zhèn)流器故障及環(huán)境因素等都會導(dǎo)致燈泡的使用壽命縮短。判斷燈泡是否損壞的方法如下：①觀察法，觀察燈泡表面是否有發(fā)黑現(xiàn)象，如有發(fā)黑現(xiàn)象說明燈泡故障，需更換新的燈泡；②測試法，用多用表測量燈頭電壓，如果電壓約為220 V，但是燈泡不亮，說明燈泡故障，需更換新的燈泡。

2.2 熔斷器故障

由于路燈裝在室外，特別是靠近海邊或存在腐蝕性的企業(yè)，環(huán)境腐蝕性比較嚴重，路燈很容易出現(xiàn)問題。當(dāng)其中一盞路燈出現(xiàn)短路、過流或者過電壓故障時，就會導(dǎo)致電源開關(guān)跳閘，同一線路的全部路燈跳閘，造成一片路燈不亮。采用直接接線方式查找故障需要一盞一盞的查找故障點，維修起來非常麻煩。通常的做法是在路燈檢修口處主電纜與燈泡電纜之間增設(shè)一個熔斷器，該做法的優(yōu)點是一盞燈出現(xiàn)短路、過流或者過電壓時，熔斷器會熔斷，不會影響到其他路燈運行，且故障查找也相對簡單。

熔斷器的作用：用于保護用電設(shè)備的裝置。當(dāng)電路工作正常時，熔斷器溫度較低不會熔斷；當(dāng)電路發(fā)生嚴重過載、短路或者過電壓時，電流產(chǎn)生的熱量使熔體融化，使路燈電線與主電纜開路，保護燈具不被燒毀，避免影響主電路運行。

基本結(jié)構(gòu)：熔斷器主要由熔體和絕緣座組成。

故障判斷方法：將多用表轉(zhuǎn)到蜂鳴擋，用紅色和黑色表筆接入熔斷器的兩端，聽到多用表蜂鳴聲說明熔斷器是完好的，如果多用表未發(fā)出蜂鳴聲或多用表顯示OL，說明熔斷器已熔斷，需更換新的熔斷器。

2.3 鎮(zhèn)流器故障

路燈的光源一般為高壓鈉燈，是一種高強度氣體放電燈泡，如果把高壓鈉燈燈泡直接接入電源系統(tǒng)，隨著時間的推移，高壓鈉燈的電壓越來越小，利用歐姆定律推算可知電流越來越大。用電設(shè)備都有額定電流，如果電流超過正常工作時的電流范圍，電路中的觸發(fā)器、熔斷器、光源等其他配件會損壞。為了保證高壓鈉燈燈泡的正常工作，照明系統(tǒng)電路中使用過程中，必須與鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來使用。

鎮(zhèn)流器的作用：產(chǎn)生高電壓擊穿惰性氣體使燈泡發(fā)光、限制電路中的電流防止過電流損壞其他設(shè)備。

基本結(jié)構(gòu)：由電感線圈和硅鋼片組成。

故障判斷方法：①觀察法：觀察鎮(zhèn)流器表面有發(fā)黑現(xiàn)象說明鎮(zhèn)流器故障，需更換新的鎮(zhèn)流器；②電阻法：多用表轉(zhuǎn)到200 Ω電阻擋測量線圈電阻。如果有電阻說明線圈無故障，如果電阻無窮大，說明鎮(zhèn)流器線圈開路損壞；③絕緣電阻法：多用表轉(zhuǎn)到2 MΩ 電阻檔測量線圈的絕緣電阻，如果絕緣電阻為0，說明絕緣擊穿，需更換新的鎮(zhèn)流器；④電壓檢測法：鎮(zhèn)流器在通電狀態(tài)下，用試電筆或者多用表測量線圈輸出是否有電壓，如果無電壓說明鎮(zhèn)流器故障；如果外殼有電壓說明鎮(zhèn)流器漏電。

2.4 觸發(fā)器故障

高壓鈉燈屬于特高亮度的光源，體積比家庭常用的大。由于結(jié)構(gòu)與工作原理不同于家庭常用的白熾燈，家庭低壓用電220 V電壓無法點亮高壓鈉燈，必須通過觸發(fā)器將電壓和頻率升高來擊穿惰性氣體而發(fā)光。

觸發(fā)器的作用：觸發(fā)器在啟動過程中提供瞬間高壓（4～5 kV）加在燈具上，使燈泡氣體擊穿，電子觸發(fā)器在燈泡點亮后停止工作，需要啟動時在產(chǎn)生高壓。

基本結(jié)構(gòu)：由雙向晶閘管、脈沖升壓變壓器和阻容基本元件組成的升壓電路。

故障判斷方法：觸發(fā)器內(nèi)部由許多電子元件組成，無法通過測試電阻判斷好壞，可通過替換好的備件來判斷故障。

3 同一回路全部不亮故障判斷及處理措施

3.1 漏電開關(guān)跳閘

路燈電源開關(guān)通常采用帶漏電保護功能的低壓斷路器，也叫作漏電開關(guān)。當(dāng)線路發(fā)生短路、接地、漏電、過載過壓和欠壓時，漏電開關(guān)會跳閘切斷電源，以保護線路設(shè)備，防止電氣線路漏電引起人員觸電事故。

基本結(jié)構(gòu)：由過電流脫扣器、滅弧裝置、觸頭系統(tǒng)、外殼和接線端子組成。

故障判斷方法：①拆掉漏電開關(guān)的出線電路，按測試按鈕T，如果漏電開關(guān)跳閘說明開關(guān)完好，如果不會跳閘說明開關(guān)損壞，需更換新的開關(guān)；②施工安裝時接線不正確，照明回路的零線N 誤接到地線PE 線上，導(dǎo)致漏電開關(guān)跳閘。需檢查接線方式是否正確；③照明線路故障導(dǎo)致漏電開關(guān)跳閘。拆卸漏電開關(guān)的出線電路，漏電開關(guān)可以正常使用，重新接入照明回路后漏電開關(guān)跳閘，說明故障發(fā)生在照明回路，需檢查線路電纜是否存在短路或接地故障。

3.2 時間控制器故障

時間繼電器的作用是根據(jù)需要設(shè)定時間開啟及設(shè)定時間關(guān)閉照明回路。時間繼電器的輸出電流比較小，一般為5 A 以下，如果需要控制大電流可配合接觸器使用。

基本結(jié)構(gòu)：由電磁機構(gòu)、延時機構(gòu)和觸點組成。

故障判斷方法：①照明回路不按設(shè)定時間開啟和關(guān)閉，檢查時鐘設(shè)定、開啟時間和關(guān)閉時間均無誤，可判斷時間繼電器故障，需更換新的時間繼電器；②到開啟和關(guān)閉時間均無動作，可判斷時間繼電器故障，需更換新的時間繼電器；③時間繼電器動作后無電壓輸出，檢查時間繼電器的接線端子無松動或接觸不良，可判斷時間繼電器故障，需更換新的時間繼電器。

3.3 接觸器故障

接觸器應(yīng)用于需頻繁、快速通斷及自動控制的電路中，使主回路和輔助觸點回路導(dǎo)通或者斷開。

基本結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其他部件組成。

工作原理：接觸器是自動控制照明系統(tǒng)必備的配件之一。如果控制回路在自動狀態(tài)，受時間繼電器控制，當(dāng)時間控制器達到設(shè)定的時間后，接觸器線圈A1-A2 得電產(chǎn)生磁場，接觸器吸合，使得主回路導(dǎo)通。當(dāng)接觸器線圈A1-A2 失電時接觸器電磁吸引力消失，使觸點復(fù)原。

故障判斷方法：①觀察接觸器表面及主觸頭是否有發(fā)黑和燒熔現(xiàn)象，如果存在則說明接觸器發(fā)熱嚴重，應(yīng)定時緊固接線端子，避免主觸頭松動導(dǎo)致發(fā)熱燒毀接觸器；②接觸器不能吸合或吸合后又斷開。故障可能原因是接觸器線圈A1-A2 未得電或電壓過低，導(dǎo)致接觸器電磁力低于彈簧的反作用力，可應(yīng)用多用表檢查接觸器線圈A1-A2 的電壓是否與銘牌一致。

3.4 電纜故障

路燈照明系統(tǒng)出現(xiàn)最頻繁、最難排查的故障是電纜故障。電纜線路并聯(lián)燈具的數(shù)量多，電纜線路長，任何一個燈具出現(xiàn)故障及電纜故障都會引起同一回路的路燈不亮，排查起來非常困難。傳統(tǒng)的做法是在路燈的中間截斷，如果不跳閘說明故障發(fā)生在階段處的后半段，如果跳閘說明故障發(fā)生在前半段。此種排查方式只針對于電纜未發(fā)生破損導(dǎo)致短路、接地的情況。但實際排查過程中幾乎每兩盞燈之間都會出現(xiàn)短路、接地故障，甚至?xí)霈F(xiàn)五相四線制電纜最后只剩下二相芯線完好，需要打開每盞燈的檢修口拆卸電纜拼接處，對每段電纜進行逐步排查。

故障判斷方法：①路燈故障排查首先是了解路燈電纜走向，確定首燈位置、尾燈位置及三角分叉位置；②中間截斷法，在路燈的中間截斷，如果不跳閘說明故障發(fā)生在階段處的后半段，如果跳閘說明故障發(fā)生在前半段。此種方法僅限于新電纜且施工不會對電纜造成損傷，用此方法可以快速找出故障位置；③傻瓜法，此種方法針對破損比較嚴重的電纜，需找出頭燈位置并解開每段路燈的拼接，用絕緣電阻表測試每段電纜的結(jié)緣電阻。規(guī)范上要求的絕緣電阻值不低于0.5 MΩ，但實際使用過程中絕緣電阻0.5～10 MΩ 的電纜遇到下雨天會頻繁跳閘，所以應(yīng)保證絕緣電阻值不低于100 MΩ；④儀器法，故障電纜找出來后，由于一段電纜長幾十米甚至幾百米，而且路燈電纜是埋地敷設(shè)，如發(fā)生電纜破損維修起來非常麻煩，需使用電纜故障測試儀定位出電纜的走向和發(fā)生故障精確位置（0.5 m 范圍內(nèi)），開挖故障位置進行修復(fù)。

4 結(jié)語

本文給出了8 種路燈故障排查、故障判斷及檢修技巧。路燈故障主要發(fā)生在電纜，主要故障原因是電纜施工質(zhì)量引起的電纜破損故障。應(yīng)從設(shè)計、采購、安裝、施工各個環(huán)節(jié)上保證路燈施工質(zhì)量關(guān)，特別是把控好電纜施工質(zhì)量，確保電纜不出現(xiàn)故障，可以提高路燈的使用效率及故障排查效率。