引起船舶電氣設(shè)備常見故障的因素分析

韓顏

（中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，廣東 廣州 510335）

當(dāng)前，我國(guó)船舶建造水平日益提高，自動(dòng)化和電氣化水平提升。船舶當(dāng)中也開始應(yīng)用越來越多的電氣設(shè)備，但是電氣設(shè)備本身就有著非常強(qiáng)的復(fù)雜性，若電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)故障的排查和檢修需要較長(zhǎng)的時(shí)間。在船舶的管理工作中，工作人員一定要熟練掌握故障解決的有效方式，同時(shí)還要不斷地總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的分析。工作中常用的有分析法和排除法，在分析和排除故障時(shí)要保證每個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。

1 船舶電氣設(shè)備的故障分類

船舶電氣設(shè)備較多，所以我們可以將這些設(shè)備看成是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)，其中包含了電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、內(nèi)部通訊系統(tǒng)、外部通訊系統(tǒng)和導(dǎo)航內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)等，也正是因?yàn)橄到y(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，電氣設(shè)備發(fā)生故障的可能性也大大增加。在船舶設(shè)計(jì)中，其所選用的材料以及不同構(gòu)件之間所使用的技術(shù)也有著非常明顯的差異，航行的線路以及沿途的環(huán)境條件也有所不同，所以若不能有效地對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全方位監(jiān)管，就會(huì)使船舶電氣設(shè)備受到一定的不利影響，船舶運(yùn)行的過程中也會(huì)出現(xiàn)一些故障。

1.1 發(fā)電機(jī)常見故障分析

因?yàn)榘l(fā)電機(jī)會(huì)在較長(zhǎng)的時(shí)間處于非工作狀態(tài)，所以容易出現(xiàn)內(nèi)部電刷滑環(huán)接觸不良的問題，同時(shí)勵(lì)磁機(jī)也容易出現(xiàn)故障從而也會(huì)導(dǎo)致電磁場(chǎng)失磁。若不能產(chǎn)生勵(lì)磁，電壓也無法轉(zhuǎn)換成電流，所以也就影響了其自身的效果。如果發(fā)電機(jī)其中的一個(gè)部分出現(xiàn)參數(shù)錯(cuò)誤，會(huì)使得發(fā)電機(jī)產(chǎn)生逆功率的現(xiàn)象，若沒有及時(shí)采取有效措施進(jìn)行發(fā)電機(jī)養(yǎng)護(hù)，就會(huì)影響到內(nèi)部絕緣體的絕緣性。此外發(fā)電機(jī)內(nèi)部還容易受潮，影響其絕緣的效果。此外還要注意設(shè)備運(yùn)行的過程中是否出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)線路斷開的問題。其次，發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行的情況下，因?yàn)殡娏υO(shè)備不能提供足夠高的電壓，因此系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常的現(xiàn)象，通常其主要表現(xiàn)為設(shè)備的電壓明顯處于非正常狀態(tài)。

1.2 主配電板常見故障分析

電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，主配電板通常是振動(dòng)的，而振動(dòng)的頻率也會(huì)因?yàn)槲恢玫牟煌a(chǎn)生一定的差異。振動(dòng)頻率較高的設(shè)備就比較容易由于振動(dòng)出現(xiàn)裂痕，甚至還會(huì)出現(xiàn)電板開裂的問題，這些問題若不能及時(shí)解決，就會(huì)影響設(shè)備的正常使用。雖然在設(shè)備管理過程中，工作人員已經(jīng)在配電板的外殼位置設(shè)置了防塵措施，但是電板的接線位置依然會(huì)受到灰塵因素的影響?；覊m會(huì)影響線路兩端的串聯(lián)效果，電路板也容易產(chǎn)生接觸不良甚至是短路的問題。在主配電板方面其出現(xiàn)故障后多表現(xiàn)為電流異常，而這一故障也會(huì)對(duì)配電板的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的阻礙作用。

1.3 電網(wǎng)系統(tǒng)常見故障分析

為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通常會(huì)借助繼電器來維持電路的平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)使電流維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平。但在實(shí)際的工作中，由于在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都沒有對(duì)繼電器和相關(guān)的硬件設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和維修，設(shè)備的部件會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的問題。雖然在這樣的條件下，設(shè)備依然能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，但是繼電器的性能已經(jīng)無法正常發(fā)揮，所以對(duì)電路的穩(wěn)定性也造成了一定的不利影響。照明系統(tǒng)中絕緣電阻通常要比正常的水平低，若不能及時(shí)采取有效措施加以控制，就會(huì)增加主配電板電路的運(yùn)行負(fù)荷，當(dāng)這種負(fù)荷超過極限時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生短路故障。繼電器部件也可能會(huì)出現(xiàn)一些故障和問題。這一故障主要表現(xiàn)為電氣設(shè)備接觸器的觸頭出現(xiàn)異常反應(yīng)，如果出現(xiàn)這一問題，必須要采取有效措施加以控制和處理。如果接線盒出現(xiàn)松動(dòng)，則會(huì)使電氣設(shè)備出現(xiàn)接地故障，這時(shí)，設(shè)備上的絕緣指示燈會(huì)出現(xiàn)同時(shí)亮滅的情況。

1.4 電動(dòng)機(jī)常見故障分析

電動(dòng)機(jī)故障較為嚴(yán)重，所以也需要在電氣設(shè)備運(yùn)行中格外重視。因?yàn)殡妷撼霈F(xiàn)高低不穩(wěn)定變化的情況，系統(tǒng)容易出現(xiàn)短路故障，從而使得電機(jī)的溫度逐漸升高，乃至超過電機(jī)能夠承受的最高溫度，這時(shí)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)冒煙的現(xiàn)象。此外，在設(shè)備運(yùn)行的過程中還可能出現(xiàn)負(fù)載部分轉(zhuǎn)容超出限度，進(jìn)而導(dǎo)致堵塞問題，這種問題會(huì)導(dǎo)致鐵心和轉(zhuǎn)子在運(yùn)行的過程中發(fā)生摩擦，從而引發(fā)更加嚴(yán)重的問題。

2 船舶電氣設(shè)備常見故障檢修方法分析

2.1 硬件替換法

在初步確定故障的具體位置后，通常采取硬件替換的方式來處理。在已確定的故障位置進(jìn)行故障零件的替換，從而確定這一故障是否為設(shè)備的主要故障。如果更換之后，設(shè)備的性能得以恢復(fù)，說明之前確定的故障位置和故障類型就是主要的故障。而如果無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行故障排查，直至找到出現(xiàn)故障的根源所在。硬件替換方式相對(duì)比較方便，但是其效率相對(duì)較低。對(duì)于緊急的故障無法進(jìn)行及時(shí)有效的處理。此外還需要在船舶上有足夠多的硬件設(shè)備，因此這種方式一般應(yīng)用在非緊急故障的處理中。

2.2 經(jīng)驗(yàn)指引法

維修人員應(yīng)對(duì)船舶上的電力設(shè)備進(jìn)行定期維修，同時(shí)還要對(duì)檢修過程中出現(xiàn)故障的位置和具體原因進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以便更好地總結(jié)和歸納在船舶電力設(shè)備檢修中容易出現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生這些問題的常見原因。充分將理論與實(shí)踐相結(jié)合。經(jīng)驗(yàn)較為豐富的船員可以為新手船員介紹自己的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，同時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的指導(dǎo)，如此就可以更好地認(rèn)識(shí)故障，排除故障，同時(shí)也能在一定程度上降低故障發(fā)生率。若下次出現(xiàn)了相同的故障，也能夠根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行妥善處理。這種方法也是船舶電氣設(shè)備檢修工作中應(yīng)用最為廣泛的方法。

2.3 直觀檢測(cè)法

這種方法主要是指檢測(cè)人員按照電氣設(shè)備外觀的狀態(tài)判定故障的具體位置和類型。用五官去感知和觀察電氣設(shè)備的外觀，同時(shí)用專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行全面排查，從而判斷設(shè)備是否存在故障，在對(duì)多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析和研究后，可以判斷出設(shè)備是否處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。在檢查中使用耳朵聽設(shè)備運(yùn)行過程中是否有異常的聲音。若設(shè)備處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其聲音是細(xì)微且均勻的。用鼻子來嗅設(shè)備的氣味，因?yàn)殡姎庠O(shè)備在運(yùn)行的過程中一般由絕緣材料構(gòu)成，所以如果運(yùn)行過程中，設(shè)備的溫度過高，就會(huì)出現(xiàn)非常明顯的異味，但是若設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，則不會(huì)產(chǎn)生這種異味。檢修中還可以用手觸摸設(shè)備的表面，判斷設(shè)備的溫度是否在正常范圍內(nèi)。設(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，這種熱量會(huì)使得設(shè)備表面的溫度有所上升，而正常的溫度上升對(duì)設(shè)備的性能無明顯影響。在檢修過程中，觸摸設(shè)備之前，一定要采取有效的保護(hù)措施，避免發(fā)生觸電事故，保證人員安全。這種方法在檢查的過程中借助儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)報(bào)告來判斷并排除設(shè)備的故障，所以使用這一方法需要有多項(xiàng)指標(biāo)的支持，在檢測(cè)的過程中也需要有高精密度的儀器，只有這樣，才能更準(zhǔn)確地判斷出設(shè)備的故障位置和類型。

2.4 短路排查法

船舶電氣系統(tǒng)具有高度的獨(dú)立性，在一個(gè)獨(dú)立的大系統(tǒng)當(dāng)中還包含了多個(gè)獨(dú)立的小系統(tǒng)，電力是使不同系統(tǒng)共同運(yùn)轉(zhuǎn)的主要媒介。所以如果某一個(gè)部分出現(xiàn)故障，可以利用系統(tǒng)中的原有電路斷點(diǎn)進(jìn)行短接處理，從而確定故障的具體位置。但是需要注意的是，采用這種方法完成短接和排查工作后，一定要及時(shí)拆除短接的線路，防止由于短接線路的影響而出現(xiàn)更為嚴(yán)重的故障問題。

3 船舶電氣設(shè)備故障的有效預(yù)防

船舶電氣設(shè)備故障發(fā)生之前會(huì)出現(xiàn)一些現(xiàn)象，因此在設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的工程中，一定要做好前期工作，對(duì)設(shè)備連接的位置進(jìn)行定期排查，若在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)線路老化和其他不良情況，要及時(shí)進(jìn)行更換處理。在日常保養(yǎng)工作中還要保持周圍環(huán)境的整潔度，使設(shè)備運(yùn)行環(huán)境具有良好的干燥度和通風(fēng)性，進(jìn)而保證設(shè)備的正常散熱，避免由于溫度過高而出現(xiàn)故障。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)的船舶行業(yè)發(fā)展迅速，同時(shí)其在發(fā)展中也逐漸應(yīng)用了多個(gè)現(xiàn)代化技術(shù)，因此船舶制造水平也越來越高。在船舶制造中，電氣設(shè)備得到了較為普遍的應(yīng)用。船舶技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展使得船舶中的電氣設(shè)備越來越多，設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題也越來越復(fù)雜，種類也隨之增多。當(dāng)前，對(duì)于船舶電氣設(shè)備的維護(hù)和故障檢修還需要不斷改進(jìn)和完善，同時(shí)還要重視設(shè)備的日常管理，采取有效措施對(duì)故障進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，進(jìn)而能夠更好地進(jìn)行電氣設(shè)備故障預(yù)防，保證船舶電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，推動(dòng)船舶建設(shè)制造業(yè)的不斷進(jìn)步。