交流电源故障的处理方法

交流电源有三相，有单相，单相交流电源的有一根相线、一根中性线，俗称一根火线和一根中性线。相线为高电位，中性线为低电位。如果触及了相线就有触电危险，但也不能随意去触及中性线。在一些情况下，电源的相线和中性线接入电路并不要求严格区分，但在许多情况下，相线和中性线是不能接错的。

相线与中性线的识别方法

相线和中性线错接故障查找，必须正确地识别相线和中性线。识别的方法有两类：一是带电识别法，如试电笔法、万用表法;二是不带电识别法，主要是根据有关颜色、数字、符号标记来识别。

1.带电识别方法

(1)试电笔法。用试电笔分别检查电源两出线端，试电笔发亮者为相线，不亮者(或微亮者)为中性线。

(2)电压法。通过测量对地电压判别相线和中性线。首先选择一个接地良好的接地端。然后用万用表(调至电压挡)测量，一端接电源线，一端接地，由于三相四线系统中性线通常是接地的，因而电压表指示近似为零者，所测的那根电源线便是中性线，有电压指示的则为相线。

(3)用数字万用表判定电源相线时注意事项。使用不同型号的数字万用表所测数值可能有出入，数字万用表内部9V叠层电池使用时间长久可能引起电压下降。操作者对地电阻的大小不同，都会引起上述测量数值的偏差，但只要在测量时，数值显示有明显不同，即可确定数值显示大的是电源的相线。

一般线路的中性线和相线是并列布线的，在中性线接地不良或对地已开路的供电线路中，中性线上也可感应出几十伏的电压。因此，测量时无论第一支表笔碰触哪一根电源线，液晶显示器上都有电压数值显示，但两次数值显示存在明显差别，据此可以判定电压数值较大的为电源的相线。

用接触测量法判定电源相线的安全程度，取决于通过人体的电流大小。对于交流电压挡灵敏度低于2kΩ/V的数字万用表，不宜用接触测量法寻找电源的相线。

2.不带电识别方法

在不带电情况下，根据有关规程规范的规定判别相线和中性线，但这种判别方法只能作为参考。

(1)根据导线的颜色判别，如表3-1所示。

表3-1　相线和零线的颜色标志

(2)根据导线的符号标记识别。有关规程对相线、中性线、接地线等作了符号标记的规定，这些符号标记可用于识别相线和中性线。表3-2所示为相线、中性线及其他有关的特定导线的符号标记。

(3)根据导线数字标志判别。多芯电缆线芯采用数字标志，应符合以下标志：

二芯电缆—0，1;

三芯电缆—1，2，3;

四芯电缆—0，1，2，3。

其中，数字标志1、2、3为相线，数字标志0为中性线。

表3-2　相线和中性线及其他导线的符号标

(4)根据断路器接线判别。在三相四线系统中，中性线上不接断路器及熔断器等。

(5)根据插座接线判别，插座作为电源输出的接口，应按标准规范接线，如图3-5所示。其中：

1)单相二孔插座，引线垂直布置，相线在上，中性线在下。

2)单相二孔插座，引线水平布置，相线在右，中性线在左。

3)单相三孔插座，接地线在上，相线在右，中性线或零线在左。

4)三相四孔插座，中性线或零线在上，其余为相线。

相线和中性线错接故障的判别

如果出现下列故障现象，通常应考虑到相线和中性线接错了。

(1)已接地和接中性线的电气设备金属外壳有带电现象，可能是金属外壳接到相线上了。

(2)断开断路器以后，电器两接线端子仍有电(确切地说，仍处于高电位)，则相线和中性线接错了。

图3-5　插座中的相线和中性线

L1、L2、L3—相线;N—中性线(零线);PE—接地线

图3-6所示为正确接线的情况，可用试电笔检测用电器(图中为灯)A、B两端。断路器断开，试电笔在A端、B端都不亮。断路器闭合，在A端亮，在B端不亮。

图3-6　相线和中性线错接故障的判别

(a)正确接线;(b)错误接线

三相电源故障的处理方法

正常的三相电源应该是三个线电压、三个相电压相等，相互之间互差°相位角，且符合一定的顺序。这样的三相电源称为对称三相电源。如因某种原因破坏了这种对称关系，因而影响到三相电路和三相设备的正常运行，就属于三相电源故障。

三相电源故障主要应注意相序是否符合要求，是否缺相，三相电压是否对称。

在三相系统中，许多情况对电源相序有严格的要求。一般发生这类故障容易造成电机反转，系统相间短路。

(一)相序的一般判别

查找相序故障，最主要的是检查、测定三相电源的相序。为了不致混淆相序，有关规程规范对三相供用电线路和设备的相序标志作了一些规定，根据这些规定，可大致确认三相电源的相序。

(1)颜色标志。三相系统中的母线、开关引线及电缆头出线等的颜色标志为L1、L2、L3或U、V、W或A、B、C规定的颜色依次为黄、绿、红，中性线为浅蓝色。

(2)变压器引出线端子的相序标志见图3-7(a)。

(3)电动机引入线端子的相序标志见图3-7(b)。

(4)线路的相序规定见图3-7(c)。

图3-7　变压器、电动机线路相序标识规定

(a)变压器;(b)电动机;(c)线路

上面所述对供用电设施三相相序的判别仅仅是作为规定而言，在实际情况下，并不是完全被遵守的，因而就准确性而言还需要用仪表测定。

(二)电压不平衡故障的查找方法

电压不平衡故障的主要表现形式有：电源变压器高压侧一相缺电、低压一相或两相缺电、三相电压不等。

查找三相电压不平衡故障可采用试电笔、万用表等进行测量。

1.试电笔法

采用试电笔查找电源缺一相电方法，分别用试电笔测试。L1、L2、L3三相，无指示者为缺电相。但这种测试方法必须将负载切除，负载未切除，L1、L2相电位通过负载反馈到L3相，因而在L3相试电笔仍然发亮。因此，不断开负载，容易造成错误判断。

2.万用表法

用万用表电压挡可准确地测试三相电压不平衡程度。测量的方法是，断开负载，首先将万用表调至交流(AC)“V”位置，分别测量UL1L2、UL2L3、UL3L1。

这三个电压的差别可按下式计算：

式中　Umax——最大线电压值;

Umin——最小线电压值;

Uav——平均电压值。

当ΔU%≥15%时，则可认为三相电源电压出现了三相电压不平衡故障。

在许多情况下，只测量三个线电压还不足以说明三相电压平衡。这是因为，由于某种原因，三相电源中性点发生了偏移，从而使电源的三个相电压严重不平衡。中性点不偏移，三个相电压相等，且为线电压的1/㊣3，中性点由N偏移N′，这时，虽然三个线电压相等，但三个相电压却差异很大。例如，UL2N低于正常值，而UL1N、UL3N则高于正常值。

所以，从严格意义上讲，只有三个线电压和三个相电压分别相等时，才称为三相电压平衡(且忽略相位的差别)。

电源极性故障的处理

直流电源有正负极，交流电在某一时刻也有电位高低和电流流向问题，这些被称为电源的极性。在许多情况下，二次电路和电气装置对极性有严格的要求，电源的极性错了，将会造成严重的电气故障。

交流电源极性故障的查找方法

1.交流电的极性概念

交流电的极性，通常是针对仪用互感器(如电压互感器和电流互感器)的使用而言的。所谓极性，就是指在某一瞬间，一次和二次绕组同时达到高电位的对应端，称之为同极性端，通常用注脚符号“*”、“+”或“”来表示。仪用互感器一般是用来变换电流(电压)的，因此，通常以一次绕组和二次绕组电流方向确定极性端。在电力系统中，常用互感器都按减极性标注。减极性的定义是，当电流同时从一次和二次绕组的同极性端流入时，铁心中所产生的磁通方向相同。或者当一次电流从极性端子流入时，互感器二次电流从同极性端流出，称之为减极性，如图3-8所示，以电流互感器为例说明极性标注。

图3-8　电流互感器极性标注

2.交流电极性测试和故障查找方法

查找交流电二次极性故障实际上是核对电气装置、设备与电源间联接时的极性是否正确。在通常情况下，电源的极性是明确的，因此，只要准确地判断装置和设备的极性即可。

在实际的极性测定中，常采用的一般方法有(直流)感应法和电压法。

(1)感应法。感应法判断两绕组极性的方法见接线图3-9(a)所示。当S合上的瞬间，毫伏(mV)表或毫安(mA)表指针正向(向右)偏转，说明绕组L1、K1端为同极性端，L2、K2端也为同极性端。

图3-9　交流电极性测试方法

(a)感应法;(b)电压法

若毫伏表、毫安表反转，说明绕组L1、K2端为同极性端，L2与K1端也为同极性端。

(2)电压法。电压法判断两绕组极性的方法见图3-9(b)。在绕组L1—L2加上一电压，其值为U1，然后测量2-4之间的电压U2。U2实际上是绕组L1两端的电压和L2上感应电压的叠加值。

若U1U2，说明L1、L2的1、3端为同极性。

若U1u2，说明l1、l2的1、4端为同极性。p=

五、站用变压器高低压熔断器熔断的故障处理

(一)站用变压器低压熔断器熔断

站用变压器的低压熔断器是作为变压器过载及二次短路的保护。因为站用变压器平时负荷不大，所以低压熔断器熔断，一般是二次发生了短路故障。

站用变压器低压熔断器熔断时处理方法：

(1)先将重要的负荷转移，倒至备用站用变压器供电。应该倒换的重要负荷有：硅整流电源、调度通信电源、主变压器冷却电源等。应注意逐个分路倒换，并注意在倒换时有无异常，若有大的电流冲击、电压下降情况，应立即将其拉开(短路故障可能在该分路)。

(2)拉开失压的低压母线上全部其他分路，检查该段母线上有无异常。

(3)若发现母线上有故障现象，应立即排除(如小动物等)或隔离(拉开隔离开关或拆除接线)。更换熔丝后，恢复原运行方式。

(4)若检查母线上无故障现象，更换熔丝，试送母线成功后，逐个分路检查无异常后试送(先试送主干，后试送分支)一次，以查出故障点。对于经检查有异常现象的分路，不能再投入运行。

(5)恢复原正常运行方式。

(6)对于有故障的分路，应查明其熔丝未熔断的原因。更换容量合适的熔丝，使各级熔丝之间的配合关系正确。

(二)站用变压器高压熔断器熔断

站用变压器的高压熔断器是保护变压器内部故障的，主要反应低压侧熔断器以上范围的短路故障。低压侧母线上短路，低压熔断器未熔断，也会越级使高压熔断器熔断。高压熔断器熔断处理方法为：

(1)拉开低压侧隔离开关(或断开低压侧断路器)，检查低压侧母线无问题，再把负荷倒备用站用变压器带。

(2)拉开故障站用变压器高压侧隔离开关(先断开断路器)。检查高压熔断器熔断的相别。

(3)明确了高压熔断器熔断情况之后，应当对站用变压器作外部检查。应检查高压熔断器、防雷间隙、电缆头、支柱绝缘子、套管等处有无接地短路现象。

(4)外部检查未发现异常时，可能是变压器内部故障，应仔细检查变压器有无冒烟或油外溢现象，检查温度是否正常等。

(5)上述检查未发现明显异常，应在站用变压器上，从套管处拆下高、低压电缆(包括低压侧中性点)。分别测量高、低压侧电缆的对地和相间绝缘是否正常，测量站用变压器一、二次之间和一、二次对地间绝缘。

(6)若测量站用变压器绝缘有问题，不经内部检查处理并试验合格，不得投入运行。若测量电缆有问题，应查出接路点并排除或更换后才能投入运行。

(7)测量站用变压器和高、低压电缆的绝缘均未发现问题，若无备用站用变压器时，更换高压熔断后试送一次。若再次熔断，不经内部检查并试验合格，不得投入运行。因为，用绝缘电阻表并不能有效地查出变压器内部的某些故障(如铁心故障、匝间绝缘破坏等)，而内部绕组的匝间、层间短路都会使高压熔断器熔断。

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