低压配电故障查找排全

张贵枢 编著

一、教学目的

1.应知（第一节——第三节介绍）

了解故障的分类及特点，懂得故障的起因及查找故障的基本知识；

2.应会（第四节——第六节介绍）

根据故障情况，懂得确定故障方式的灵活应用；掌握确定故障部位及排除方法步骤； 3.故障排除应用工器具

万用表、试灯、一字改锥、十字改锥。 二、实习内容

低压配电排故装置，故障查找排除。

第一节 故障查找基本知识

一、电气装置正常运行条件

从人的健康与诊断谈起，人为什么会生病？外界的不良因素，如:风、寒、湿、燥、火、喜、怒、哀、思、细菌、病毒、外伤、环境污染等，作用于人体的内部和外部，使人体正常的、平衡的机制 遭到破坏，人就会生病。所以，人要健康长寿，第一要提高人体的内在素质，第二要改善人的饮食起居和生活环境外部条件，否则，人体的某一部件(器官)就会出故障、老化，甚至病亡。

要使电气装置、电气设备、电气线路、电气元件不出故障，除了提高其本身质量(如材料质量、制造质量、安装质量、维修质量)以外，

1

还必须使之运行于正常条件之下。

例如，低压配电线路为了满足正常输送电能的要求其导线截面积、线路的绝缘强度和机械强度等必须满足一定的要求，才能克服外部和内部各种因素的不良影响，保证线路安全运行，不出或少出故障。

又如，一台电动机若要能正常运行，其条件应具备有合格的额定功率，额定电压，额定电流，以及符合要求的工作方式等。其它电气设备及线路也有类似要求即有一定的功率限额、电压限额、电流限额、温升限额，以及绝缘、特定的接线方式和环境条件等要求。这些限额和条件统称为额定值或额定技术条件;像低压绝缘导线、电工钳、耐压等及为500V;若要使CJ20—40A交流接触器正常工作其额定电压应为380V(或220V)，主触头应能承受40A以下的正常运行电流，其操作频率每小时不应超过1200次。

医生诊断人的病情，通常要测量出病人的血压、体温进行血样等的化验，并将这些测量值、化验值与正常值进行比较，从而确诊出病情。

查找电气故障，也必须测量出故障设备的某些参数。例如，对于一台故障电动机，通常要测量其绝缘电阻、绕组的直流电阻、空载损耗、起动电流等等，并将这些值与正常值进行比较，通常称为额定技术参数。像运行的绝缘导线绝缘要求不应小于0.5兆欧。新安装的低压配电线路绝缘要求不应小于10兆欧。

二、电工常用公式定律在查找电气故障中的应用

理论是实践的基础。查找电气故障有时需有正确的理论作指导，这样会方便快捷，避免盲目行动。因此，掌握常用的电工基本定律理解公式的含义及其应用十分必要。

1、欧姆定律

欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻(或阻抗)之间关系的基本定律。如图所示，欧姆定律最简单的表达形式如下所述。

2

欧姆定律图解

a)直流 b) 交流 在直流电路中U=IR 或 I=U/R 或R=U/I 在交流电路中 U=IZ或I=U/Z或Z=U/I

查找电气故障时，经常要用到欧姆定律。例如，某照明电路电流超过了额定电流，属于故障现象。根据欧姆定律，首先应检查电源电压是否升高了:若电源电压未升高，则应检查电路的电阻或阻抗，（是否漏电现象）查找出其原因。

2、节点电流定律

对于任何节点(电路汇接点)，在任一时刻流入(或流出)该节点的电流的代数和等于0。或者说，流入节点的电流等于流出该节点的电流。这一规律称为节点电流定律(基尔霍夫第一定律)。

例如图所示为三相四线制照明及动力简图。

节点电流定律应用示例 H—照明灯M1、M2—电动机

M1、M2，均为I1、I2、I3。根据节点电流定律，干线上的电流与各支路电流的关系是:

若为直流，则I=I1+I2+I3;

3

若为交流，则I=I1+I2+I3(矢量关系)

若电路中出现照明灯H不亮、电动机M1、M2都不能转动的故障，则说明I1+I2+I3=0，电流没形成回路，没电流通过，则应将查找故障的范围主要集中在干线上，查找干线上是否存在断路点。

用钳形电流表若测得I>I1+I2+I3，则电路一定还存在某一支路，这一支路可能是漏电支路。正是由于漏电支路的存在，使电路不能正常工作。

3、焦耳定律

当电流通过导体时，在导体电阻上必然产生热量，热量的多少与电流大小有关，与导体电阻和通电时间成正比。这一热量可按下式计算:

Q=I2RT式中I---通过导体的电流(A) R---导体的电阻( ) T---通电时间(s) Q---热量(J)

这一规律称为焦耳定律。

实际上，焦耳定律所揭示的是电能转换为热量的客观规律，查找电气故障时，经常需从能量转换的原理分析电气故障的原因，进而确定故障点。

例如，电动机运行有温度要求;电力线路选择导线截面大小要考虑温度;穿管布线导线占管中面积40%也是考虑散热空间。热继电器发热动作原理也是结合了焦耳定律。

又例如某段导线过热、绝缘烧坏，查找故障时就应分析导线发热的原因。如果是电流增加造成的，就应从电路上去查找;如果是由于导线电阻增加造成的，就应从导线联接处去查找。如果是新安装的线路发热就应考虑选择导线截面的大小。

4、导体电阻

4

导体电阻可按下式计算:

R=PL、S或R=L、rS

R---导体电阻( L---导体长度(M) S---导体截面积( ρ---导体的电阻率() r---导体的电导率(S)

在电力线路中，导体接触的电阻较大是引发事故的主要元凶，如接触器触头接触不良，促使电阻值增大发热尽而氧化。至使所带电机缺相运行，造成热继电器动作使电机停止正常运行。

又如，在导线平接时我们要求导线两边互缠6—8圈，假如它是导线圆面积的六等分，如果我们少缠1圈成5圈，相当于1/6的截面积没有了。导线连接头若运行就会发热，因为少了1/6的接触面积，面积小电阻大，也即1/6的未接触面积在发热。 5、交流电功率

即有功功率

P=UIcosφ

在实际低压配电线路中，设备本身的功率一般是不变的。这有时也是我们查找故障的基准。

如在照明回路中，灯泡突然变暗，电流小了，有可能是电源电压低，也有可能是该线路接地漏电，相当功率不变情况下，负载加重，造成分流，故灯泡变暗。

又如在新安装的动力回路中，电机启动后试运行，发现声音不正常，经检查三相电源电压正常，但测其转速，则不符合额定转速要求，显然三相电流不平衡，经检查B相串接了两个信号灯，造成B相端电压低，电流小。 三、电气故障诊断器具

5

医生看病需要有体温表，听诊器、X光机、B超仪等多种诊断器具。查找电气故障也需要各种“诊断器具”。 1、试电笔

试电笔又称验电器，主要用于检验电气装置带电状况。查找电气故障时，常用于检验电源情况，判断电路中的电位。 2、万用表

它是查找电气故障设备及线路必不可少的专用工具，利用它可检查线路接通、断开状态，以及设备电压是否正常；各电器元件是否好坏等。 4、兆欧表

它是检验导线及设备是否达到绝缘等级要求的专用仪表。 如：线路对地绝缘应大于0。5兆欧；新电机绝缘应不小于10兆欧等。 4、钳形电流表

它可在不断电的情况下，直接测量设备及线路的运行电流。 查找故障时，通常依据被测电流数据，以此判断设备及线路运行电流是否正常。

如：某线路运行额定电流为16A，但用钳形电流表所测电流为17A，显然线路过载故障运行。 5、直流电桥

在查找故障工作中，有时要测试设备直流电阻大小，以判断故障所在时常采用单双臂电桥测量。

如：测量电动机、变压器的绕阻和电磁线圈的直流电阻，以判断绕阻和线圈的匝数，是否有变异，还可用于测量某些开关触头的接触电阻，以判断触头的接触状态是否符合要求等。

第二节 电气故障的起因

6

树有根，水有源。电气故障的产生、发展，也必然有根、有源；查找电气故障，首先就要寻根、探源。——这也就是人们常说的，透过现象找本质。

那么，产生电气故障的本质是什么呢？电气设备发热、电动力、电弧、电接触、电压和频率的变化、三相交流电运行的对称度、电气接地状况、电路切换等等、 这些因素的不正常，都会产生某种电气故障。

一、温升引起的电气故障

电气装置在运行中，如果温升或温度超过允许极限温升或温度，则可能产生电气故障。温度对电气装置的影响主要有以下几方面。

（一）对金属材料的影响

温度升高，金属材料软化，机械强度将明显下降，例如铜金属材料长期工作时温度超过200℃，机械强度明显下降。

（二）对电接触的影响

电接触不良是导致许多电气故障的重要原因，而电接触部分的温度对电接触的良好性影响极大。温度过高，电接触两导体表面会剧烈氧化，接触电阻明显增加。接触电阻增加以后，造成导体及其附体（零部件）温度升高，甚至可能使触头发生熔焊。对于由弹簧压紧的触头，温度升高后，弹簧压力降低，使电接触的稳定性变差，容易造成电气故障。

（三）对绝缘材料的影响

温度过高，有机绝缘材料将会变脆老化，绝缘性能下降，甚至击穿，材料的使用寿命也将缩短。例如A级绝缘材料，在一定温度范围内，每增加8～10℃，材料的使用寿命约缩短50%。

温度过高，对无机绝缘材料的绝缘性能也有明显影响。例如电瓷的击穿强度在温度为80℃以下时约为250kV/mm；当温度达到100℃时，其击穿强度约为100 kV/mm。

7

二、电接触引起的电气故障

电接触不良是造成电路和电器故障的重要原因。 （一）电接触不良的基本原因 电接触不良可归纳为如下原因：

（1）电接触材料的改变 电接触材料，尤其是开关触头的材料，对其导电性、硬度等有着较严格的要求。如果不适当地更换了原有的电接触材料，势必影响到电接触的性能。如镀银、镀锡、镀金等。

（2）电接触压力的降低 弹簧变形、传动机构不到位等，使电接触压力降低，这是电接触不良的重要原因之一。

（3）铜-铝导体直接连接引起的电化学腐蚀。运行时间一长，必然产生电接触故障。

（4）电接触表面性能不良 电接触表面上，由于种种原因，覆盖着一层导电性能很差的物质，也可能是覆盖在接触面上的灰尘、污物或夹在接触面间的油膜、水膜等。由此而形成了表面膜值增大，并引起接触电阻不稳定，甚至破坏电接触连接的正常导电。

（5）环境因素的影响 潮湿，温度偏高，酸、碱、氧化硫、氯气等环境因素的影响，加速了电接触材料的化学腐蚀、电化学腐蚀及其他变化。

（二）电接触不良导致电路不通

电接触点是电路中最薄弱的环节，电接触不良是导致电路不通的重要原因。

例如，刀开关触头松动，触头未接触，导线连接头未接好，导线与设备接线端子连接螺钉松动等等，常常导致电路不通。

其次，某些电接触点从外表上看似乎已接触好，而实际并没有连接好。在电气安装接线中及维修中常将这种似接非接的电接触点，称为“虚连接点”。查找“虚连接点”是查找电气故障中难点之一。 （三）电接触不良导致电接触处严重发热

8

电接触不良导致的发热，一是由于接触电阻上的发热二是接触不良产生电弧产生的热。

电接触发热将进一步导致电接触不良的恶化，使电路不通，尤其是使靠近电接触处的元件发生故障，如接触器主触头发热，引起热元件误动作。

（四）电接触不良导致电弧的产生

电接触处的一层绝缘薄膜（如水分、灰尘、氧化膜等），在一定电压下，在接通电路瞬间，可能被击穿，因而会产生火花和电弧，从而导致更严重故障的发生。

（五）电接触电阻的增加可能使某些电路不能正常工作

电接触电阻虽然很小（通常为毫欧、微欧级），但对于某些回路则是不可忽视的因素。例如，电流互感器二次回路，其负载是阻抗极小的电测仪表电流线圈或继电器电流线圈等，所以，电流互感器的正常运行状态是短路运行状态。如果该回路接触电阻过大，将导致正常短路运行状态被破坏，造成电测仪误差增大、继电器误动作等故障的发生。

三、电弧引起的电气故障

电弧广泛用于焊接、熔炼、电点火装置及作强光源等技术领域。但是，如果在开关电器中不能迅速将电弧熄灭，或者在某些场合产生不应有的电弧（故障电弧），将会造成严重的电气故障或人身事故。 电弧的高温效应、强光效应和导电效应是造成电气故障的直接原因。

（一） 电弧是造成电气火灾事故的主要原因

电弧的温度高达数千度，因此，在电弧产生的一定范围内，如果存在可燃气体、物体，就会点燃这些物质，造成电气火灾。例如：某商场起火，就是因为导线接头断线形成电弧放电所致。据统计，在电气火灾事故中，80%以上是由于非正常电弧高温引起的。

9

（二） 电弧威胁人身安全

电弧中含有大量的金属离子，因此，当电弧喷向人的皮肤时，高温的金属离子可使皮肤灼伤，留下金属化烙印。 （三） 电弧的可导电性是造成电气短路的重要原因

电弧的弧柱是一束可导电的离子流，且质量轻，可迅速移动和拉长，因此，在多相导体中，若其中一相因某种原因发生电弧，这一电弧可能被吹向（或拉向）另一相，造成相间短路。如：跌落开关正确操作程序就是防止该类事故的发生。

若导体对地放电形成电弧，这个电弧又不能迅速熄灭，则会造成相对地短路。

（四） 电弧引起的开关电器的故障

开关在断开电路（尤其是高电压、大电流电路）时，在开关动、静触头间必然产生电弧。若开关的灭弧装置性能不良或灭弧装置损坏，电弧持续时间长，甚至不能熄灭，就会酿成严重的事故。例如：电弧可加速开关接触不良；强烈高温电弧可使电弧周围的绝缘损坏、老化；电弧可能造成相间短路；电弧还可能使开关绝缘油等其他材料急剧膨胀，产生爆炸事故。 四、电压偏移引的电气故障

当电源电压比电气设备额定电压偏高或偏低时，电气设备将因此而受到影响，其影响程度取决于偏移值的大小和持续时间的长短。在严重的情况下，电气设备将因此而产生故障。 （一）对异步电动机的影响

对异步电动机，造成故障的危险主要来自电压偏低。

由于电动机的起动转矩和最大转矩与电压平方成正比，电压下降，转矩大大下降，电动机有可能不能起动，且电动机起动电流很大。持续时间一长，电动机将因发热而烧毁。 （二）对电热设备和白炽灯、碘钨灯的影响

10

对电热设备和白炽灯等，造成故障的危险主要来自电压偏高。 电热设备和白炽灯等的输出功率与电压平方成正比，电压偏高，输出功率大大增加，工作电流也大大增加，电热设备的电阻器和白炽灯丝因发热量超过允许值而烧毁。 （三）对气体放电灯的影响

对荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等气体放电灯，造成故障和危险来自于电压偏高，也来自于电压偏低。

电压偏高，发光量大大增加（与电压平方成正比），超过其允许值，灯丝烧断、灯具损坏。

电压偏低，灯具无法起动发光，或起动困难，起动时间增长，灯丝放电剧烈，也容易导致灯管或灯泡烧毁。

五、负载不对称引起的电气故障

在三相负载不对情况下，即使三相电源对称，各相负载的电压也不会不相等。由于负载不对称，使电源中性点和负载中性点之间的电压UOO≠0，使负载各相电压不相等。这种负载中性点和电源中性点电位不等，即不重合的现象，称为中性点偏移。

中性点偏移实际上是中性线（零线）断开的严重情况。当零线不断开且零线上的阻抗可以忽略时，则不会有这种情况。由此可见，接上中性线就能使不对称星形负载的各相电压对称，这就是低电压系统广泛采用三相四线制的原因之一。实际上，为了避免中性线断开，在中性线上不允许装熔断器或开关，有时还采用机械强度较高的导线作为中性线。但必须指出，这时负载的相电压虽然能够对称，但由于负载阻抗不对称，负载的相电流也不对称，因而中性线电流一般不为零。

第三节 电气故障的分类和特点

电气故障的原因很多，主要是设计上存在问题；安装技术上存在缺陷；周围环境条件不良；外界的干扰和影响；操作不妥；零部件质量不高，性能不稳；负载发生问题；电网电源有问题；零部件使用寿

11

命到期，元器件发生老化、性能不稳，综合上述这些故障原因，介绍一下故障的分类和故障的发生率。 一、电气故障的分类

（一） 按事故发生的渠道分类 1．先天性故障

造成先成性故障的主要原因：因设计不合理或者在设计中存在的缺陷，而诱发电源装置在运行中发生故障；在制造过程中出现差错，例如，因虚焊而造成接触不良；安装上不合理。如刀闸反装、横装，接触器水平装、倒装等（不易散热）。

2．外来故障

所谓外来故障，是指电源装置外部原因造成的故障，如自然灾害等原因造成的故障。

3．人为性故障

人为性故障是由于违反了电源装置的操作规程、维护规程和安全规程，或者违反了电源装置的使用条件，人为地造成了故障。这种故障是非常规性的，是完全可以避免的，如粗劣野蛮的操作，不按操作步骤和操作方法去工作，造成元器件的损伤和损坏引起的故障；在电源装置处于正常运行的过程中，进行非法作业引起短路，损坏元器件。又如，长期不进行维护和检修，或者维护工作做得马虎，发生事故隐患不及时消除，到后来酿成事故。

4．电器故障

发生这一类故障的几率比前3种故障任何一种都高，主要由于电气元器件损坏等引起。 （二） 按事故发生部位分类

按照电气装置的构成特点，从查找电气故障的观点出发，常见

的电气故障分类见图

12

气

二、电气故障的特点

设备和元件故障 电源故障 缺电源 电压、频率发生偏差 极性接反 相线和中性线接反 缺一相电源 相序改变 电故障分类电路故障 断线 短路 接地 接线错误 过热烧毁 不能运行 电气击穿 性能变劣 特点。

（一）、电的不可见性

一个物体是否带电，虽然可以从电转换成声、光、机械运动等宏观现象看到，但在许多情况下，物体是否带电，肉眼是分辩不清的。例如，水在管道里流通，人们总是能感觉到的。但电流在导线中流通，则不能直接感觉到。这样，电气装置出了故障，其故障具有很大的隐蔽性，这也为查找故障带来了很大的困难。 （二） 电的传播速度极快

众所周知，电流或电信号在导线中的传播速度接近光速，即300 000km/s。因此，电气故障发生后，电能释放极快。大多数电气故障往往在瞬间发生、发展、酿成灾祸。这种突然性更为故障的预防带来了困难。

（三）电气故障形式集中，原因多样

电气故障与其他设备故障（如机械邦联相比，具有许多不同的

13

例如，某电动机装置出现故障，不论是什么情况，最集中的表现是电动机不能工作，但故障处不一定是电动机，而可能是电源故障，也可能是电路故障等。也就是说，同一种故障形式，故障的原因多种多样。这样，也给查找故障带来了困难。

第四节 电气装置故障确定方法步骤

一、观察和调查故障的现象

电气故障现象是多种多样的，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能是同种故障现象。例如：

照明电路过载，白炽灯发光变弱，日光灯闪动，甚至熄灭； 动力电路过载，热继电器动作，电动机停止运行； 照明电路短路，动力电路欠电压，自动开关均跳闸。

这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来了困难。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因而要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的具体范围、地方。 二、分析故障原因的方法

根据故障现象分析故障原因，其关键是依据你对电气设备的结构、原理、特性的充分理解，也是对故障线路原理的充分认识，某一故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出主要的原因。尽可能的缩小故障范围。

例如：交流接触器双重联锁的正反转控制线路带三相异步电动机，出现了不能运转的故障，其原因可能是电源方面的，也可能是电路接线方面的、电动机本身的或负载方面的。在这些原因中，到底是哪个方面的原因使电动机不能运转，还要经过深入，详细的调查分析。例如，电动机是第一次使用，就应从电源、电路、电动机和负载多方

14

面进行检查分析；如果电动机是经修理后第一次使用，就应着手于电动机本身的检查分析；如果电动机运转一段时间突然不能运转，就应从电源及控制线路方面进行检查分析。经过以上过程，进而确定电动机故障比较具体的原因。

在分析电气装置故障时，常常用到以下一些方法。 （一）状态现象分析法

这是一种发生故障时，根据电气装置所处的状态进行分析的方法，电气装置的运行过程总可以分解成若干个连续的阶段，这些阶段也可称为状态，如电动机工作过程可以分解成起动、降压、运转、正转、反转、制动、停止等工作状态，电气故障总是发生于某一状态，而在这一状态中，各种元件又处于什么状态，这正是我们分析故障的重要依据。

例如一：电动机起动时，哪些元件工作，哪些触头闭合等等，因而查找电动机起动故障时只需要注意这些元件的工作状态。可迅速缩小故障范围。

（二）图形分析法

电气图是用以描述电气装置的构成、原理、功能，提供装接和使用信息的依据。分析电气故障必然要使用各类电气图，根据故障现象，从图形上进行分析，这就是图形分析法。电气图种类很多，如原理图、接线图、安装图等。

例如二：某电动机单向连续运行电路出现了点动非连续运行状态，依据原理线路图，显然，自锁回路有断点，又如：某低压配电柜负载侧所带电机不能运行，根据故障现象，依据原理图分析Y－△回路有问题，但具体再分析查找，便要参照接线图，安装图。

（三） 回路分析法

电路中任一闭合的路径称为回路。回路是构成电气装置电路的基本单元，分析电气故障，尤其是分析电路断路、短路故障，常常需要找

15

出回路中元件、导线及其联接，以此确定故障的原因和部位，这就是回路分析法。

例如三：电动机Y－△控制电路启动后，电动机不转，故障原因KMY接触器未形成回路或KMY主接线未短接等。

（四） 推理分析法

电气装置中各组成和功能都有其内在的联系，例如联接顺序、动作顺序、电流流向、电压分配等都有特定部分，因而某一部件、元件的故障必然影响其它部分，表现出特有的故障现象。在分析电气故障时，常常需要从这一故障联系到对其他部分的影响，或由某一故障现象找出故障的根源。这一过程就是逻辑推理过程，也就是推理分析法。

例如四：上述例三中KMY接触器未形成回路，有可能KM△常闭点断开，也有可能KMY线圈损坏，还可能该回路缺某电源（相或零），这便是推理分析法。

（五）简化分析法

电气装置的组成部件、元件、虽然都是必需的，但从不同的角度去分析，总可以划分出主要的部件、元件和次要的部件、元件。分析电气故障就是根据具体情况，注重分析主要的、核心的、本质的部件、元件。这种方法称为简化分析法。

例如五：荧光灯的并联电容器，主要用于提高荧光灯负载的功率因数，它对荧光灯的工作状态影响不大。如果分析荧光灯电路故障，就可将电容器简化掉，然后再进行分析。

又如，某电动机正转运行正常，反转不能工作。分析这一故障时，就可将正转有关的控制部分删去，简化成只有反转控制的电路，再进行故障分析。

三 、 确定电气故障部位的其它方法

确定故障部位是查找电气故障的最终目的和结果。

确定故障部位是在对故障现象进行细致分析的基础上进行的。在这

16

一过程中，除采用故障分析方法确定故障部位外，还要采用多种手段和方法。

（一）直接感知

有些电气故障可能通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用摸、看、闻、听等手段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声等，确定设备的故障部位。

（二）仪器检测

许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位的，而要借助各种仪器、仪表，对故障设备或线路的电压、电流、绝缘值、温度、转速等等进行测量，以确定故障部位。

例如，通过测量绝缘电阻、吸收比，介质损耗，判定设备绝缘是否受潮；通过直流电阻的测量，确定接触器线圈匝间短路或断路等；通过测量线电压、相电压确定三相电压是否平稳，否则零线问题便定。通过万用表试灯等测量某回路中的断开点或短路点。

（三）试探法

在确保设备安全的情况下，有时可以通过一些试探的方法以观察故障现象，依据原理图确定故障部位。

例如通电试探强行使某继电器动作等。以发现和确定该电路具体故障的部位。如：通电观察得知，某电动机单向控制电路，一经合闸，未按启动按钮便启动运行，显然，自锁点被短接，确定了故障部位。

第五节 线路故障排除方法

电力线路故障大致可分为断路故障、短路故障、接地故障。 一、断路故障

线路断路故障是指线路某一个回路非正常断开，使电流不能在回路中流通的故障，如断线、电接触不良等。

（一）．断路故障产生的原因一般有以下几点： （1）因负荷过大而使熔丝熔断。

17

（2）开关触点松动、接触不良。

（3）导线断线，接头处腐蚀严重（尤其是铜、铝导线未用铜铝过渡过接头而直接连接）。

（4）安装时，接线处压接不实，接触电阻过大，使接触期过热，造成导线、接线端子接触处氧化。

（5）电接触不良造成的断路故障占全部断路故障的80%以上。 （6）人为因素，如搬运过高物品将电线碰断，因安装操作不注意将电线碰断，以及人为碰坏等。 二．短路和短接故障

线路中不同电位的两点被导体短接起来，造成线路不能正常工作的故障，称为短路故障，某些情况下也称为短接故障。如：相线，零线相碰，A相，B相，相间短接。

（一）短路故障原因

产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的。

（1）绝缘击穿：电路中不同电位的导体间是相互绝缘的。如果这种绝缘损坏了，就会发生短路故障。

例如，穿管配线时，因施工中绝缘损伤，两根相线发生短路。 （2）导线相接：两条不等电位的导线短接，也是造成电路短路故障的重要原因。这种短接可能是由于外力作用，也可能是人为的误操作。

①导线摆动，两相导线相碰。如架空裸导线，由于驰度过大，不符合要求，在风力作用下导线摆动，两相导线相碰，造成短路。

②树枝使导线短接，如某住宅区380V供电线路，由于线路旁一棵树越长越高，3根导线经常与树枝相磨擦，导线绝缘磨损。遇到下雨天，3根导线通过树枝和雨水形成三相短路，且一相导线烧断。

③临时短接线未拆，造成严重短路。维修线路时，为了防止误送

18

电而引起触电事故，通常在线路中停电后首先挂上短接线或接地线，线路维修完毕，必须将此临时短接线拆除。但维修人员若忘记拆除短接线，送电时便形成三相短接。

④线头不包扎，导线短接。某人维修设备时，将电源线拆除，但拆除后，没有用绝缘胶带包扎线头，使金属线芯裸露，后移动导线，两线头相接，导致电路短路。

⑤灯座质量问题，拧电泡时，中心弹片与螺口相碰，造成相、零短路。

⑥电动机绝缘受潮、老化长期运行，造成定子绕阻，匝间短路，定子线圈接地短路。

（二）线路短路故障的特点

（1）短路点（即短路两端）的电阻为零，或接近于零。 （2）短路电流具有很大的破坏性，一旦发生了短路，一般是不能再直接通电检查。这与断路故障是不同的。

（3）短路故障发生后，电路的保护元件（如熔断器、断路器等）动作，而保护元件可能控制多个回路组成的区域，因而查找电气短路故障，必须先从故障区域找出故障回路，然后再在故障回路中找到短路故障点。 三、接地故障

线路中的某点非正常接地所形成的故障，称为接地故障。 从安全和运行的需要出发，电路和设备设置的接地属于正常接地，除此以外的接地属于故障接地。 四、线路故障查找排除方法 （一）断路故障查找排除方法

19

以图示为例一

20

1．故障现象：

当合上电源开关QS，分别按下SB2、SB3各电器均不动，电源信号灯RL也不亮。

2．分析原因：

根据原理图整个控制电路缺L1，或L2进入电源（即回路中流通渠道断路）。

3．确定故障回路： 依据上述分析故障回路为：

L1 QS FU1 FR SB1 L2子 QS FU2 KM1线圈

4．排除方法：

A．带电检查方法步骤：

①合上电源开关QS，用验电笔分别点到3号线上或KM1线圈上。

②若3号线验电笔亮，说明故障在L2 KM1 上； 若KM1线圈验电笔亮，说明故障在L1 SB3上； 说明首先验电笔检验3号线或KM1线圈（是否灯亮），其目的排除支路数，缩小故障范围。

③假如确定了L1－SB3回路有断点。用验电笔再分别点到 2 1 FU1 QS各点上，点到那点不亮（如QS负荷侧接点不亮），便是断路点所在。

B．断电检查方法步骤：

① 首先断开被检查电路相关电源。

②用万用表欧姆或电池试灯，分别测量L1 SB3、L2 KM1，确定故障回路。

③假如L1 SB3、L2 KM1没问题，说明断路点在QS内

21

部。

图示例二 1．故障现象：

合上电源开关QS绿灯亮，按下SB2或SB3电动机均可Y形降压启动，但数秒后电动机却停止运行，红灯突然亮一下，迅速熄灭。

2．分析故障原因：

依据状态分析法，结合图形分析法，得知原理图中Y △电路未能实现切换。

3．确定故障回路：

依据上述分析故障回路为△回路，因红灯突亮一下而熄灭，说明时间继电器延时常开点动作闭合，从而使KM4线圈得到电压后，动作切断了Y形回路，同时红灯突闪一下。

很显然△自锁回路有断点。 4．排除方法：

断开电源，用试灯检查11~12号，KM4自锁回路。 图示例三 1．故障现象：

合上电源开关QS，按下SB2或SB3后，KM1、KM2、KM3、KT控制电路均可正常动作，但此时电动机不动（有哼声），几秒后，电动机启动正常运行。

2．分析故障原因：

因控制电路均可正常动作，依据简化分析法，知故障可能发生在主电路上。

3．确定故障回路：

依据故障现象，根据原理图，主电路中Y电路断相或Y形短接线有断点。

4．排除方法：（略）

22

（二）短路故障查找排除方法

以图为例，假定熔断器FU的熔丝熔断，该熔断器保护的区域发生了短路故障，这个故障区域包括1~3三个回路和干线。

在断开电源的情况下，将熔断器FU的熔丝接好，将万用表调至欧姆挡“R×1Ω”或R×10Ω”(不要调至倍数大的欧姆挡,以免因为人体电阻等造成读数错误),接于L、N端，且断开S1、S2、S3，使各回路断开。

1）若万用表指示电阻为零，说明短路发生在干线上，如图所示。

若万用表指示电阻为“∞”或很大，则短路故障发生在1~3的某个回路中，然后按下述步骤继续查找。

2）依次合上开关S1、S2、S3。若合上S1、S2时，万用表指示电阻仍为∞，合上S3时，万用表指示电阻为零，则说明故障点在第3回路中。见图

图示例二（三相四线照明电路） 1．故障现象：

23

合上电源3QF，再合6QF K1A相灯亮，

7QF K2B相白炽灯忽闪一下。随后3QF跳闸。

2．分析故障原因： 依据推理分析法

①因合K2时，漏电开关3QF跳闸，说明B相回路有短路或接地故障。

② 又因7QF并未跳闸，说明B相回路可能漏电或接地。 ③ 而K2闭合后与1B6相连，说明1B6线段可能接地。 ④ 据漏电开关原理，B相回路零线与AC回路零线也可能短路，造成不同回路零线共用。

注意：因B相灯忽闪，不存在灯座及相零短路，故不考虑7QF跳闸问题。

3．排除方法：

断开电源及各开关，检查1B6 接地，B零 A零。若哪二点间亮，说明故障在该根线上。 （三）线路接地故障查找一般方法

1．线路接地故障的查找方法

线路接地故障就是线路对地的绝缘损坏，使电路对地的绝缘电阻大大降低，甚至为零。因此，查找线路接地故障，只要测量期间的电阻即可。因而查找线路接地故障可以用绝缘电阻表（兆欧表）进行测量，也可能用万用表电阻挡测量。

如图所示，当三相线路的L2相接地时，首先应拆除与三相线路

24

相联的设备，使三相导线不能通过设备的绕组相互联在一起，然后用绝缘电阻表依次测量各相对地的绝缘电阻。显然，L1、L3相对地应有一定的绝缘电阻值（MΩ），而L2相对地绝缘电阻为零或很低。当绝缘电阻为零时，用万用表电阻挡测量效果一样；但当还有一定的绝缘电阻时，用万用表电阻挡测量可能会得不到正确的结论。

第六节 低压配电排故装置

它是集照明、动力、计量为一体的三相四线制综合配电柜；设有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。 一、 组成配电排故装置的电器及元件 1、 开关电器

低压断路器 1-8QF 交流接触器 KM1-KM4 隔离开关 1G、2G

面板开关 K1、K2、KK1、KK2 2、 保护电器

熔断器 FU1-FU5、FU 热继电器 FR

漏电保护器 3QF、4QF、5QF 3、 指示计量及仪表

电源箱信号指示灯 黄灯HY、绿灯HG、红灯HR 照明电源指示灯 黄灯1HY、绿灯2HG、红灯3HR 动力电源指示灯 黄灯4HY、绿灯5HG、红灯6HR 电源指示灯 绿灯HL 动力回路 降压启动指示灯 黄灯HW 正常运行指示灯 红灯HD

电压表及换相开关 V、SA

25

单相电能表 1WH 三相电能表 2WH 4、 导线及端子排 照明电源导线 BVR1.5mm2 动力电源导线 BVR2.5mm2 A相 黄色 B相 绿色 C相 红色 N零线 淡蓝色 PE接地线 双色 照明电源端子排 X1 动力电源端子排 X2 电动机接线端子排 X3、X4 指示信号及仪表端子排 D1 照明回路端子排 D2 电度表端子排 D3 动力控制端子排 D4 动力信号端子排 D5

26

二、 电排故装置各回路原理图

1、照明电路原理图

27

2.动力电路原理图

28

3、照明、动力、电源信号原理图

29

三、 照明、动力、计量综合配电柜原理线路图

30

四、 低压配电排故装置设备元件安装接线图

31

五、 低压配电排故装置安装接线端子排图

柜内背视 32

六、 低压配电柜操作程序要求 送电时，先合总闸，后合分闸； 断电时，先断分闸，后拉总闸。 七、 低压配电排故柜设置故障要求

（1） 每位操作人员在低压柜内可设置3外故障。 （2） 故障类型均是断路错接线故障，但不设短路故障。 （3）故障点设置范围：从隔离开关到负载的照明回路、电力拖动回路。

（4）故障点设置要求：故障点应均匀分布设置，避免一相多点故障和多点同位置故障，即不设置重复故障。一般以电源电路、照明电路、拖动电路三部分设置故障。 八、 低压配电排故圈定故障的要求 1、 真正的故障点应在所圈的范围内； 2、 一个圈内只能有一个故障点；

3、 在圈定的故障范围内不能在理论上找出第二种或更多的故

障现象。

九、 故障处理记录说明

A、 故障现象 B、 分析故障原因

C、 查找时所采取的方法步骤 D、 查找过程应注意的问题

十、低压配电排故举例(参照排故装置原理图) 2、 故障现象

① 合上1QF时，照明电源A相信号灯不亮； ② 合上K2开关时，B相照明灯均不亮；

③ 合上5QF，当分别按下SB1、SB2时，运行信号灯HD均不亮，电动机只能Y形运行。

33

3、 分析故障可能原因 故障①：

因总电源A相信号灯亮，故断路器1QF 端子排（柜内照明电源） 照明电源A相信号灯回路中断路，或信号灯坏。

故障②：

因B相照明灯均不亮，故可能原因为B相整个回路中电源有断点。 1B6

火线X1-1G 3QF-7QF-1WH-K2（D2-6）- HL2

即：B相回路

零线3QF-（D2-9.10）-HL2（1N2）

故障③：

因电动机只能Y形运转，未能实现，Y-△切换，显然△回路有断点或KT未动作；致使KM4得不到电压，实现不了Y-△切换。 4、 排除故障方法步骤

注：所有故障排除都在断电情况下，采用试灯查找故障点。 排除故障①：

合上1QF，将试灯一端点在G总A相下端另一端点到1QF连接负荷侧线的下端，若灯亮说明故障不在电源箱，在配电柜内。

然后用试灯检查X1端子排A相到1号信号灯接线端子，若灯亮，再检查X1-1号的零线，否则也可能信号灯坏，应更换。 故障排除②：

因故障回路涉及设备较多，为缩小故障范围，首先确定故障是火线问题，还是零线问题。（如果是火线，应采用逐段检查排除法进行）

用试灯一端点在3QF零线端耶，另一端点在HL2白炽灯螺口上，若灯亮，说明故障断点在火线上。

检查火线断线首先应合上各开关1G-3QF-7QF-K2

34

然后用试灯检查

X1-1G-3QF-7QF-1WH-K2（D2-6）-HL2（1B6）

所采用的方法步骤：从电源端开始采用对分法，首先缩小故障范围，再逐段测量检查。

即先测试 X1-7QF 7QF-HL2

假如X1 灯亮 7QF 则故障段为7QF-HL2 （采用逐段测试） 7QF 灯亮 1WH 灯亮 K2（D2-6）灯不亮HL2 因此，故障锁定在端子排（D2-6）到白炽灯上，经检查端子排上D2-6出线1B6处导线断路。 故障排除③：

注意：故障断点只有一个，但故障现象却涉及两个回路，检查排除时，先测试简单回路。

即1、时间继电器KT回路（线圈无压问题） 2、KM4接触器△回路

依据配电柜动力电路原理图参照设备安装接线图，用试灯测试：

KT21号接线端子内部连线，无问题，当测试KT线圈2号端子到KM4线圈2号接线端子时不通，经检查，KM4-KT 2号线脱落。 找到了故障断路点，显然△本身回路无问题。

35

低压配电柜故障排除评分表

项目内容 配分 停送电 5 操作 3、送电中未检查电压正常表计运转扣1分 1、 故障现象判断正确，否则扣10分 2、 故障原因分析思路正确，否则扣5-10分 2、送电前未检查设备状态扣2分 评分标准 1、停送电操作程序每错一处扣1-2分 扣分 得分 填写故障35 3、 处理故障采用的方法步骤正确，否则扣5-10分 处理记录 4、 查找故障过程关键注意事项，填写合理正确，否则扣2-5分 1、 排除故障思路顺序方法正确，原理图上圈定故障 正确，否则扣5-10分 2、 不能查出故障每个扣25分 排除故障 60 3、 查出故障点，但不能排除，每个扣15分 4、 产生新的故障： ①不能排除故障，每个扣30分 ②已经排除故障，每个扣10分 违反安全文明规程（损坏设备、电源箱电源未切断计划排故 文明操作 障等行为）扣10-60分 定额时间 备注 开始时间 除安全文明生产，各项内容的最高扣分不得超过配分 成绩 结束时间 实际时间

36