照明系統常見故障及排除技巧

歐永智

（國家管網集團海南天然氣有限公司，海南儋州 578001）

0 引言

照明系統按照地點分為室內照明和室外照明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的常見故障及故障分析技巧，以提高道路照明系統的運行穩定性，保證生產現場照明的穩定性、徹底解決照明系統頻繁跳閘的問題，降低電氣檢修人員的勞動強度。

1 照明系統常見故障及檢修

照明系統故障分為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、鎮流器故障等。同一回路全部燈具不亮故障一般出現在電源、控制系統及電纜線路故障。

2 單盞燈具不亮及檢修

路燈的電路系統組成為控制系統、燈座、支架、燈頭。燈頭由高壓鈉燈燈泡、鎮流器、觸發器組成。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，則繼續檢查光源故障，然后依次檢查熔斷器、鎮流器、觸發器等配件是否發生故障。

2.1 燈泡故障

燈泡的作用：通電時能直接發光、發熱的燈。

基本結構：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光、發熱，產生可見光。

故障判斷方法：高壓鈉燈使用壽命約20 000 h，由于電壓波動、鎮流器故障及環境因素等都會導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黑現象，如有發黑現象說明燈泡故障，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，環境腐蝕性比較嚴重，路燈很容易出現問題。當其中一盞路燈出現短路、過流或者過電壓故障時，就會導致電源開關跳閘，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一個熔斷器，該做法的優點是一盞燈出現短路、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：用于保護用電設備的裝置。當電路工作正常時，熔斷器溫度較低不會熔斷；當電路發生嚴重過載、短路或者過電壓時，電流產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。

基本結構：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，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，照明系統電路中使用過程中，必須與鎮流器串聯起來使用。

鎮流器的作用：產生高電壓擊穿惰性氣體使燈泡發光、限制電路中的電流防止過電流損壞其他設備。

基本結構：由電感線圈和硅鋼片組成。

故障判斷方法：①觀察法：觀察鎮流器表面有發黑現象說明鎮流器故障，需更換新的鎮流器；②電阻法：多用表轉到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，說明鎮流器線圈開路損壞；③絕緣電阻法：多用表轉到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，需更換新的鎮流器；④電壓檢測法：鎮流器在通電狀態下，用試電筆或者多用表測量線圈輸出是否有電壓，如果無電壓說明鎮流器故障；如果外殼有電壓說明鎮流器漏電。

2.4 觸發器故障

高壓鈉燈屬于特高亮度的光源，體積比家庭常用的大。由于結構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，必須通過觸發器將電壓和頻率升高來擊穿惰性氣體而發光。

觸發器的作用：觸發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，電子觸發器在燈泡點亮后停止工作，需要啟動時在產生高壓。

基本結構：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：觸發器內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 漏電開關跳閘

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

基本結構：由過電流脫扣器、滅弧裝置、觸頭系統、外殼和接線端子組成。

故障判斷方法：①拆掉漏電開關的出線電路，按測試按鈕T，如果漏電開關跳閘說明開關完好，如果不會跳閘說明開關損壞，需更換新的開關；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，導致漏電開關跳閘。需檢查接線方式是否正確；③照明線路故障導致漏電開關跳閘。拆卸漏電開關的出線電路，漏電開關可以正常使用，重新接入照明回路后漏電開關跳閘，說明故障發生在照明回路，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需要設定時間開啟及設定時間關閉照明回路。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。

基本結構：由電磁機構、延時機構和觸點組成。

故障判斷方法：①照明回路不按設定時間開啟和關閉，檢查時鐘設定、開啟時間和關閉時間均無誤，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通或者斷開。

基本結構：電磁系統、觸點系統、滅弧系統及其他部件組成。

工作原理：接觸器是自動控制照明系統必備的配件之一。如果控制回路在自動狀態，受時間繼電器控制，當時間控制器達到設定的時間后，接觸器線圈A1-A2 得電產生磁場，接觸器吸合，使得主回路導通。當接觸器線圈A1-A2 失電時接觸器電磁吸引力消失，使觸點復原。

故障判斷方法：①觀察接觸器表面及主觸頭是否有發黑和燒熔現象，如果存在則說明接觸器發熱嚴重，應定時緊固接線端子，避免主觸頭松動導致發熱燒毀接觸器；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，導致接觸器電磁力低于彈簧的反作用力，可應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

路燈照明系統出現最頻繁、最難排查的故障是電纜故障。電纜線路并聯燈具的數量多，電纜線路長，任何一個燈具出現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。傳統的做法是在路燈的中間截斷，如果不跳閘說明故障發生在階段處的后半段，如果跳閘說明故障發生在前半段。此種排查方式只針對于電纜未發生破損導致短路、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短路、接地故障，甚至會出現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生在階段處的后半段，如果跳閘說明故障發生在前半段。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緣電阻。規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，如發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生故障精確位置（0.5 m 范圍內），開挖故障位置進行修復。

4 結語

本文給出了8 種路燈故障排查、故障判斷及檢修技巧。路燈故障主要發生在電纜，主要故障原因是電纜施工質量引起的電纜破損故障。應從設計、采購、安裝、施工各個環節上保證路燈施工質量關，特別是把控好電纜施工質量，確保電纜不出現故障，可以提高路燈的使用效率及故障排查效率。