照明系统常见故障及排除技巧

欧永智

（国家管网集团海南天然气有限公司，海南儋州 578001）

0 引言

照明系统按照地点分为室内照明和室外照明2 大类，按照明方式分为一般照明和局部照明。本文以室外照明及一般照明为主题，以路灯为背景，介绍室外路灯照明系统的常见故障及故障分析技巧，以提高道路照明系统的运行稳定性，保证生产现场照明的稳定性、彻底解决照明系统频繁跳闸的问题，降低电气检修人员的劳动强度。

1 照明系统常见故障及检修

照明系统故障分为2 类。第一类是单盏灯具不亮；第二类是同一回路全部灯具不亮。单盏灯具故障比同一回路全部灯具不亮的故障相对好检修，单盏灯具不亮问题一般出现在该灯具本身的配件上，例如光源达到使用寿命、熔断器开路、镇流器故障等。同一回路全部灯具不亮故障一般出现在电源、控制系统及电缆线路故障。

2 单盏灯具不亮及检修

路灯的电路系统组成为控制系统、灯座、支架、灯头。灯头由高压钠灯灯泡、镇流器、触发器组成。如果同一条回路仅有1盏灯不亮，解决该问题一般先检查该灯具是否有电压。如果有电压而灯具不亮，则继续检查光源故障，然后依次检查熔断器、镇流器、触发器等配件是否发生故障。

2.1 灯泡故障

灯泡的作用：通电时能直接发光、发热的灯。

基本结构：主要由灯丝、双金属片热继电器、玻璃外壳等组成。灯丝通电时能直接发光、发热，产生可见光。

故障判断方法：高压钠灯使用寿命约20 000 h，由于电压波动、镇流器故障及环境因素等都会导致灯泡的使用寿命缩短。判断灯泡是否损坏的方法如下：①观察法，观察灯泡表面是否有发黑现象，如有发黑现象说明灯泡故障，需更换新的灯泡；②测试法，用多用表测量灯头电压，如果电压约为220 V，但是灯泡不亮，说明灯泡故障，需更换新的灯泡。

2.2 熔断器故障

由于路灯装在室外，特别是靠近海边或存在腐蚀性的企业，环境腐蚀性比较严重，路灯很容易出现问题。当其中一盏路灯出现短路、过流或者过电压故障时，就会导致电源开关跳闸，同一线路的全部路灯跳闸，造成一片路灯不亮。采用直接接线方式查找故障需要一盏一盏的查找故障点，维修起来非常麻烦。通常的做法是在路灯检修口处主电缆与灯泡电缆之间增设一个熔断器，该做法的优点是一盏灯出现短路、过流或者过电压时，熔断器会熔断，不会影响到其他路灯运行，且故障查找也相对简单。

熔断器的作用：用于保护用电设备的装置。当电路工作正常时，熔断器温度较低不会熔断；当电路发生严重过载、短路或者过电压时，电流产生的热量使熔体融化，使路灯电线与主电缆开路，保护灯具不被烧毁，避免影响主电路运行。

基本结构：熔断器主要由熔体和绝缘座组成。

故障判断方法：将多用表转到蜂鸣挡，用红色和黑色表笔接入熔断器的两端，听到多用表蜂鸣声说明熔断器是完好的，如果多用表未发出蜂鸣声或多用表显示OL，说明熔断器已熔断，需更换新的熔断器。

2.3 镇流器故障

路灯的光源一般为高压钠灯，是一种高强度气体放电灯泡，如果把高压钠灯灯泡直接接入电源系统，随着时间的推移，高压钠灯的电压越来越小，利用欧姆定律推算可知电流越来越大。用电设备都有额定电流，如果电流超过正常工作时的电流范围，电路中的触发器、熔断器、光源等其他配件会损坏。为了保证高压钠灯灯泡的正常工作，照明系统电路中使用过程中，必须与镇流器串联起来使用。

镇流器的作用：产生高电压击穿惰性气体使灯泡发光、限制电路中的电流防止过电流损坏其他设备。

基本结构：由电感线圈和硅钢片组成。

故障判断方法：①观察法：观察镇流器表面有发黑现象说明镇流器故障，需更换新的镇流器；②电阻法：多用表转到200 Ω电阻挡测量线圈电阻。如果有电阻说明线圈无故障，如果电阻无穷大，说明镇流器线圈开路损坏；③绝缘电阻法：多用表转到2 MΩ 电阻档测量线圈的绝缘电阻，如果绝缘电阻为0，说明绝缘击穿，需更换新的镇流器；④电压检测法：镇流器在通电状态下，用试电笔或者多用表测量线圈输出是否有电压，如果无电压说明镇流器故障；如果外壳有电压说明镇流器漏电。

2.4 触发器故障

高压钠灯属于特高亮度的光源，体积比家庭常用的大。由于结构与工作原理不同于家庭常用的白炽灯，家庭低压用电220 V电压无法点亮高压钠灯，必须通过触发器将电压和频率升高来击穿惰性气体而发光。

触发器的作用：触发器在启动过程中提供瞬间高压（4～5 kV）加在灯具上，使灯泡气体击穿，电子触发器在灯泡点亮后停止工作，需要启动时在产生高压。

基本结构：由双向晶闸管、脉冲升压变压器和阻容基本元件组成的升压电路。

故障判断方法：触发器内部由许多电子元件组成，无法通过测试电阻判断好坏，可通过替换好的备件来判断故障。

3 同一回路全部不亮故障判断及处理措施

3.1 漏电开关跳闸

路灯电源开关通常采用带漏电保护功能的低压断路器，也叫作漏电开关。当线路发生短路、接地、漏电、过载过压和欠压时，漏电开关会跳闸切断电源，以保护线路设备，防止电气线路漏电引起人员触电事故。

基本结构：由过电流脱扣器、灭弧装置、触头系统、外壳和接线端子组成。

故障判断方法：①拆掉漏电开关的出线电路，按测试按钮T，如果漏电开关跳闸说明开关完好，如果不会跳闸说明开关损坏，需更换新的开关；②施工安装时接线不正确，照明回路的零线N 误接到地线PE 线上，导致漏电开关跳闸。需检查接线方式是否正确；③照明线路故障导致漏电开关跳闸。拆卸漏电开关的出线电路，漏电开关可以正常使用，重新接入照明回路后漏电开关跳闸，说明故障发生在照明回路，需检查线路电缆是否存在短路或接地故障。

3.2 时间控制器故障

时间继电器的作用是根据需要设定时间开启及设定时间关闭照明回路。时间继电器的输出电流比较小，一般为5 A 以下，如果需要控制大电流可配合接触器使用。

基本结构：由电磁机构、延时机构和触点组成。

故障判断方法：①照明回路不按设定时间开启和关闭，检查时钟设定、开启时间和关闭时间均无误，可判断时间继电器故障，需更换新的时间继电器；②到开启和关闭时间均无动作，可判断时间继电器故障，需更换新的时间继电器；③时间继电器动作后无电压输出，检查时间继电器的接线端子无松动或接触不良，可判断时间继电器故障，需更换新的时间继电器。

3.3 接触器故障

接触器应用于需频繁、快速通断及自动控制的电路中，使主回路和辅助触点回路导通或者断开。

基本结构：电磁系统、触点系统、灭弧系统及其他部件组成。

工作原理：接触器是自动控制照明系统必备的配件之一。如果控制回路在自动状态，受时间继电器控制，当时间控制器达到设定的时间后，接触器线圈A1-A2 得电产生磁场，接触器吸合，使得主回路导通。当接触器线圈A1-A2 失电时接触器电磁吸引力消失，使触点复原。

故障判断方法：①观察接触器表面及主触头是否有发黑和烧熔现象，如果存在则说明接触器发热严重，应定时紧固接线端子，避免主触头松动导致发热烧毁接触器；②接触器不能吸合或吸合后又断开。故障可能原因是接触器线圈A1-A2 未得电或电压过低，导致接触器电磁力低于弹簧的反作用力，可应用多用表检查接触器线圈A1-A2 的电压是否与铭牌一致。

3.4 电缆故障

路灯照明系统出现最频繁、最难排查的故障是电缆故障。电缆线路并联灯具的数量多，电缆线路长，任何一个灯具出现故障及电缆故障都会引起同一回路的路灯不亮，排查起来非常困难。传统的做法是在路灯的中间截断，如果不跳闸说明故障发生在阶段处的后半段，如果跳闸说明故障发生在前半段。此种排查方式只针对于电缆未发生破损导致短路、接地的情况。但实际排查过程中几乎每两盏灯之间都会出现短路、接地故障，甚至会出现五相四线制电缆最后只剩下二相芯线完好，需要打开每盏灯的检修口拆卸电缆拼接处，对每段电缆进行逐步排查。

故障判断方法：①路灯故障排查首先是了解路灯电缆走向，确定首灯位置、尾灯位置及三角分叉位置；②中间截断法，在路灯的中间截断，如果不跳闸说明故障发生在阶段处的后半段，如果跳闸说明故障发生在前半段。此种方法仅限于新电缆且施工不会对电缆造成损伤，用此方法可以快速找出故障位置；③傻瓜法，此种方法针对破损比较严重的电缆，需找出头灯位置并解开每段路灯的拼接，用绝缘电阻表测试每段电缆的结缘电阻。规范上要求的绝缘电阻值不低于0.5 MΩ，但实际使用过程中绝缘电阻0.5～10 MΩ 的电缆遇到下雨天会频繁跳闸，所以应保证绝缘电阻值不低于100 MΩ；④仪器法，故障电缆找出来后，由于一段电缆长几十米甚至几百米，而且路灯电缆是埋地敷设，如发生电缆破损维修起来非常麻烦，需使用电缆故障测试仪定位出电缆的走向和发生故障精确位置（0.5 m 范围内），开挖故障位置进行修复。

4 结语

本文给出了8 种路灯故障排查、故障判断及检修技巧。路灯故障主要发生在电缆，主要故障原因是电缆施工质量引起的电缆破损故障。应从设计、采购、安装、施工各个环节上保证路灯施工质量关，特别是把控好电缆施工质量，确保电缆不出现故障，可以提高路灯的使用效率及故障排查效率。