10.2.3 室内线路的故障分析及检修方法
室内照明线路的安装和维修时电工必须掌握的常规技术，要求正规、合理、整齐、牢固和安全。既要掌握室内照明线路的类型、结构与原理，又要掌握典型室内照明线路的安装和维修技能，以保证室内照明线路的技术要求与安全用电。
一、室内照明线路基本知识
1.对电气照明的要求与照明的分类
（1）对电气照明的要求
电气照明广泛应用于生产和生活领域中，各种场合对照明有不同的要求，并随着生产和科学技术的发展而越来越高。
电气照明的重要组成部分是电光源（即照明灯泡）和灯具。对电光源的要求是提高光效、延长寿命、改善光色、增加品种和减少附件；对灯具的要求是提高效率、配光合理，并能满足各种不同的环境和电光源的配套需要，同时要采用新材料、新工艺，逐步实现灯具系列化、组装化、轻型化和标准化。总之，要求提高照明质量、节约用电、减少购置和维护费用。
（2）照明的分类
1）按照明方式分
①一般照明
在整个场所或场所的某部分照度要求基本均匀的照明，称为一般照明。对于工作位置密度大、光线无方向要求或在工艺上不适宜设置局部照明的场所，宜采用一般照明。
②局部照明
只限于工作部位或移动的照明。对于局部地点要求高，而且对光线有方向要求，宜采用局部照明。如机床上的工作灯，便是一种局部照明。
③混合照明
为一般照明和局部照明共同组成的照明。对于在工作部位有较高的照度要求，而在其他部位要求一般的场所，宜采用混合照明。如普通的冷加工车间一般都采用混合照明。
2）按照明种类分
①正常照明
正常工作环境所使用的为室内照明。
②事故照明
正常照明因故熄灭的情况下，供继续从事工作或安全通行的照明，称为事故照明。它一般布置在容易引起事故的场合及主要通道和出入口。
③值班照明
是指在非生产时间内供值班人员使用的照明。在非三班制连续生产的重要车间、仓库等处，通常设置值班照明。
④警卫照明
在警卫地区周界附近设置的照明。
⑤障碍照明
在高层建筑物上或修理路段上，作为障碍标志用的照明。
2.常用照明灯的种类、特性和选用
（1）常用照明灯的种类和特性
自从电能用于照明以后，相继制成了白炽灯、荧光灯、碘钨灯、高压汞灯、低压汞灯，以及近几年制成的高压钠灯、金属卤化物灯等新型照明灯，使照明灯的发光效率、使用寿命和显色性能等均得到很大的提高。
①照明形式的选用
照明形式的选用应根据实际生活、工作对照明的要求来决定，这里主要介绍光照强度的选择及其具体的计算方法。
②光照度的选择
光照度即单位面积上接受的光通量，其单位为勒克斯（lx）。光照度的选择一般以人们从事活动所处的环境为依据。
由于不同品种的电灯有着不同的光通量（即光源在单位时间内，向周围空间辐射引起视觉的能量），其单位为流明（lm）。即使是同一品种的电灯，由于其功率大小的不同，它的每瓦功率所产生的光通量也是不同的。所以在选用时不能只以电灯的功率为依据，而应考虑到它所具有的实际光通量。
（2）光照度的计算 光通量大的光源，被照面的光照强度不一定就会大，其中尚有两者之间的距离和光线的入射角度等因素。
普遍适用的点光源对被照面的照度公式为：
E= cosαφ/r2
式中，E——被照面的照度，单位为lx；
φ——点光源总的光通量，单位为lm；
r——点光源到被照面之间的距离，单位为m；
α——光线的入射角度（垂直入射的光线为0°）。
例如：大楼的走廊照明，灯光垂直悬于离地3m处，试选择白炽灯的瓦数。
解：先从电工手册查得走廊的照明的高度需要10lx；由于光线是垂直的，则cos0°=1，代入上述公式，即：
φ=10 lx×9m2=90lm
在从电工手册查得：15W白炽灯的光通量为10lm，故适用（数据范围内取较大值）。
在实际运用中，类似走廊的长距离照明用灯，还有一个灯头多少的问题。一般以走廊的长度来决定，两灯头之间的间距应以两灯照明的交界处的照度不低于环境的一般照度要求为宜。
二、室内照明线路工艺
照明线路一般由电源、导线、开关和负载（照明灯）组成。电源由低压照明配电箱构成，其作用是向照明灯提供能量。电源有直流和交流两种。交流电源常用Y/yn 三相变压器供电，每一根相线盒中性线之间都构成一个单相电源，在负载分配时要尽量做到三相负载对称；电源与照明灯之间用导线连接。选择导线时，要注意它的允许载流量，一般以允许电流密度作为选择的依据：明敷线路铝导线可取4.5A/mm2，铜导线可取6A/mm2，软电线可取5A/mm2。开关用来控制电流的通断。负载即照明灯，它能将电能变为光能。
按开关种类不同，可分为如图10-13所示三种基本形式：
图10-13 接线原理图
1.一只单联开关控制一盏灯
其线路如图10-13（a）所示。接线时，开关应接在相线（火线）上，这样在开关切断后，灯头不会带电，从而保证了使用和维修的安全。
2.两只双联开关在两个地方控制一盏灯
其线路如图10-13（b）所示。这种形式通常用于楼梯或走廊上，在楼上楼下或走廊的两端均可控制线路的接通和断开。
3.两只双联开关和一只三联开关在三个地方控制一盏灯
其线路如图10-13（c）所示。这种形式也常用于楼梯或走廊上。
此外，36V 以下的局部照明，一般采用降压变压器供电。安装时，变压器的一次侧、二次侧绕组均应串接适当的熔丝，以确保变压器发生故障及二次侧绕组过载时，能及时切断电源，使变压器不致烧毁。变压器的铁心和二次侧绕组也需要妥善接地或接零。
三、室内照明线路的故障和检修
1.室内照明线路常见的故障和检修
（1）短路故障
当发生短路故障时，电流剧增。若保护装置失灵，就会烧毁线路和设备。短路可分为相同短路和相对地短路两类，相对地短路又分为相线与中性线间短路和相线与大地间短路两种。
采用绝缘导线的线路，线路本身发生短路的可能性较少，往往由于用电设备、开关装置和保护装置内部发生故障所致。因此，检查和排除短路时应先使故障区域内的用电设备脱离电源，试看故障是否能够排除，如果故障依然存在，再逐渐检查开关和保护装置。
管线线路和护套线线路往往因为线路上存在严重过载或漏电等故障，使导线长期过载、绝缘老化，或因外界机械损伤而破坏了导线的绝缘层，都会引起线路的短路。所以，要定期检查导线的绝缘电阻和绝缘层的结构状况，如发现绝缘电阻下降或绝缘材、层龟裂，应及时更换。
（2）断路故障
线路存在断路，线路就无法正常运行。造成短路故障的原因通常有以下几个方面：
①导线线头连接点松散或咬落；
②小截面的导线被老鼠咬断；
③导线因受外物撞击或勾拉等机械损伤而断裂；
④小截面的导线因严重过载或短路而烧毁；
⑤单股小截面导线因质量不佳或因安装时受到损伤，其绝缘层内的芯线断裂；
⑥活动部分的连接线路因机械疲劳而断裂。
断路故障的排除方法，应根据故障的具体原因，采取相应措施使线路接通。
（3）漏电故障
若线路中有部分绝缘体轻度损坏就会形成不同程度的漏电。漏电分为相间漏电和相地漏电两类，存在漏电故障时，在不同程度上会反映出耗电量的增加。随着漏电程度的发展，会出现类似过载和短路故障的现象，如熔体经常烧断、保护装置容易动作及导线和设备过热等。引起漏电的主要原因有以下几个方面的原因：
①线路和设备的绝缘老化；
②线路装置安装不符合技术要求；
③线路和设备因受潮、受热或受化学腐蚀而降低了绝缘性能；
④修复的绝缘层不符合要求，或修复层绝缘带松散。
漏电故障的排除方法，应根据上述原因采取相应措施，如更换导线或设备；纠正不符合技术要求的安装形式；排除潮气等。
（4）发热故障
线路导线的发热或连接点的发热，其故障原因通常有以下几个方面：
①导线规格不符合技术要求，若截面过小便会出现导线过载发热的现象；
②电气设备的容量增大而线路导线没有相应的增大面积；
③线路、设备和各种装置存在漏电现象；
④单根载流导线穿过具有环状的磁性金属，如钢管之类等；
⑤导线的连接点松动、散，因接触电阻增加而发热。
发热故障的现象比较明显，造成故障的原因也较简单，针对故障原因采取相应的措施，易于排除。
2.电气照明常见的故障和检修
（1）白炽灯照明的故障和检修
白炽灯照明线路由电源、导线、开关及负载四部分组成，所以只要其中一个环节发生故障，均会使照明线路停止工作。现将白炽灯常见故障的现象、原因与处理方法列于表10-3中。
表10-3 白炽灯常见故障与处理方法
（2）荧光灯照明的故障排除
荧光灯的发光原理较为复杂，线路中还有附件，可能引起故障的因素也较多。现将荧光灯常见故障的现象、原因与处理方法列于表10-4中。
表10-4 荧光灯常见故障与处理方法
（续表）
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