船舶電氣設(shè)備故障檢修方法分析

劉 真

（舟山中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，浙江 舟山 316131）

0 引言

隨著我國綜合國力的提升，船舶工業(yè)也迅速發(fā)展，船舶設(shè)備的自動(dòng)化水平等都有很大的提升。相關(guān)工藝實(shí)驗(yàn)表明，在船舶運(yùn)行中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以促使整個(gè)航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益整體提升，更可以保證航運(yùn)安全，保證勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面。我國船舶工業(yè)電氣設(shè)備與機(jī)電設(shè)備構(gòu)架緊密結(jié)合，自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高，使得船舶機(jī)電合一的目的得到實(shí)現(xiàn)。

1 船舶電氣設(shè)備及其故障原因分析

1.1 船舶電氣設(shè)備介紹

船舶電氣設(shè)備是由船舶電站設(shè)備、船舶配電設(shè)備和船舶電力拖動(dòng)設(shè)備組成。船舶電站設(shè)備主要介紹船舶電力系統(tǒng)的組成以及船舶發(fā)電機(jī)組，電站和應(yīng)急電站的功能，船舶交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理都是勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)的設(shè)置比較少，主電站的結(jié)構(gòu)還有主配電板的功能屏著重介紹應(yīng)急電站的結(jié)構(gòu)，應(yīng)急配電板和應(yīng)急電站的碼頭試驗(yàn)方法，配電設(shè)備主要介紹分配電板，充放電板區(qū)域配電板和按電箱著重介紹臨時(shí)應(yīng)急配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，充放電控制方式，充電裝置，電路區(qū)域配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配電板控制電路，船舶電氣設(shè)備控制線路連接原理如圖1所示。船舶電力拖動(dòng)設(shè)備主要介紹磁力啟動(dòng)器機(jī)艙泵和風(fēng)機(jī)類電動(dòng)機(jī)械的控制冷藏設(shè)備，錨機(jī)等。著重介紹磁力啟動(dòng)器的各種電路形式，機(jī)艙風(fēng)機(jī)和泵的典型控制電路冷藏設(shè)備的電氣控制電路，交流三速錨機(jī)的控制電路等[1]。

圖1 船舶電氣設(shè)備控制路線原理圖（以主滑油泵為例）

1.2 船舶電器設(shè)備問題類型

1）2種性質(zhì)的故障問題

第一種是損害性的故障問題。損害性的故障問題大致上是指由于船舶電氣設(shè)備某一個(gè)或幾個(gè)的零件故障所引發(fā)的問題，這些故障問題可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的某一功能不能正常使用。對于損害性的故障問題，若船舶電氣系統(tǒng)發(fā)生損害性的故障問題，這時(shí)有故障系統(tǒng)的工作效率會(huì)降低，不能發(fā)揮原有的功能，還會(huì)有明顯的故障表現(xiàn)，比如，船舶上的燈泡不亮或者一直閃爍，再或者電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)問題，不能正常發(fā)電等，就可以斷定是損害性故障問題。以上故障問題的出現(xiàn)往往是因?yàn)榇半姎庀到y(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的繞組出現(xiàn)問題。第二種是預(yù)告性的船舶電氣故障問題。預(yù)告性的船舶電氣系統(tǒng)問題與損害性不完全相同，相同點(diǎn)是都在系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)了故障，損害性出現(xiàn)則系統(tǒng)不能運(yùn)行，但是預(yù)告性的船舶電氣系統(tǒng)故障問題出現(xiàn)后系統(tǒng)仍然可以運(yùn)行，只不過是非正常運(yùn)行，也就是偏離了預(yù)設(shè)功能的運(yùn)行軌跡。比如：損害性故障問題發(fā)生時(shí)燈泡直接不亮，而當(dāng)預(yù)告性故障問題發(fā)生時(shí)，燈泡的亮度會(huì)降低，但仍然會(huì)發(fā)光。預(yù)告性的故障問題就好像在提醒，某一零件已開始出現(xiàn)問題，在問題擴(kuò)大之前需要進(jìn)行檢查處理和維修，以避免造成更大的損失。如果預(yù)告性問題一直不處理就會(huì)慢慢演變?yōu)閾p害性問題。

2）性能和使用方面的故障問題

使用方面的故障是在系統(tǒng)使用的過程中容易出現(xiàn)各種故障。發(fā)電機(jī)設(shè)備的電壓過低，頻率過低且難以提高等問題是船舶電氣系統(tǒng)在使用過程中經(jīng)常發(fā)生的故障，上述故障雖然不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是不能滿足電壓和頻率需求。碰到這種故障問題的時(shí)候，要及時(shí)處理，這種性能方面的故障，雖然不影響正常使用但是會(huì)使船舶其他電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)壓力過大產(chǎn)生一定的損傷，這種損傷若不及時(shí)處理，會(huì)無限擴(kuò)大導(dǎo)致船舶電氣設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。

3）內(nèi)部與外部類型的故障

故障的問題可以分為2種類型。第一種是內(nèi)部故障問題。內(nèi)部的故障問題主要是電磁力系統(tǒng)，電核系統(tǒng)的相關(guān)故障問題，這一類的故障問題會(huì)造成相關(guān)系統(tǒng)受損不能運(yùn)行，發(fā)熱系統(tǒng)若出現(xiàn)故障甚至需要替換整個(gè)故障設(shè)備。第二種是外部故障問題。電源、電壓系統(tǒng)、三項(xiàng)系統(tǒng)等的不平衡問題，是實(shí)際生活中比較常見的外部問題，外部問題容易受到各種外界原因的影響從而產(chǎn)生復(fù)雜的變化，外部問題由于大部分存在設(shè)備表面相對更容易檢查和排除，內(nèi)部問題和外部問題是根據(jù)電氣系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)來劃分的。

2 船舶電氣設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)及排除技術(shù)

對癥下藥在船舶電器維修中表現(xiàn)為根據(jù)具體的故障問題采用具體適用的相關(guān)技術(shù)，使用科學(xué)有效的措施，這樣才能準(zhǔn)確地維修好故障設(shè)備，且效率也更高。船舶是一個(gè)復(fù)雜而龐大的體系，在船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)，機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)等運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障問題，而這就需要靈敏發(fā)現(xiàn)和反應(yīng)能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡早排除，避免故障擴(kuò)大化使整個(gè)船舶系統(tǒng)的運(yùn)行都受到影響。要徹底解決故障，就一定要準(zhǔn)確地了解故障發(fā)生的具體原因，迅速果斷地找出故障點(diǎn)，這除了依靠經(jīng)驗(yàn)之外還要學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理論，才能科學(xué)的分析解釋，用理論指導(dǎo)操作，從而更加靈活有效的排除故障[3]。具體有以下幾種維修措施。

2.1 初始化復(fù)位措施

通常船舶電氣系統(tǒng)的瞬時(shí)故障，容易誘發(fā)系統(tǒng)的報(bào)警。這種情況下可以通過硬件復(fù)位或者開關(guān)電源來清除相關(guān)的故障問題，如果系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)區(qū)有掉電現(xiàn)象，就要合理地進(jìn)行初始化的清除，清除之前，需要拷貝相關(guān)記錄數(shù)據(jù)信息，避免初始化之后出現(xiàn)其他相關(guān)問題。

2.2 選擇最好的調(diào)節(jié)措施

調(diào)節(jié)措施是最簡單的方法。合理調(diào)節(jié)電位計(jì)之后，相關(guān)的船舶電氣系統(tǒng)故障問題可以得到修正，但是要做好相關(guān)工作防止因?yàn)檎{(diào)節(jié)而產(chǎn)生混亂。在做好準(zhǔn)備工作之后將船舶電氣中的電位計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整。在這個(gè)過程中還需要使用科學(xué)的方法開展伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對速度和電流的相關(guān)情況進(jìn)行反饋，詳細(xì)觀察其對有關(guān)指令的反映情況，并進(jìn)行詳細(xì)的記錄，除此之外還有機(jī)械系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)等。通過嘗試記錄快速準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)，并根據(jù)具體的故障問題，選取充分有效地解決故障的相關(guān)措施，充分地發(fā)揮各方各面的積極作用。

2.3 故障排除的一般步驟

正確的步驟方法會(huì)使工作效率事半功倍，故障排除也是如此。想要快速準(zhǔn)確地排除故障，就要制定完整的排除方案，完善工作步驟。首先，需要合理地分析故障的原因及癥狀。要安排專業(yè)的、有豐富維修經(jīng)驗(yàn)的工作人員對故障發(fā)生的現(xiàn)場進(jìn)行考察，判斷故障問題發(fā)生的具體部位，并且將手機(jī)故障信息和原始的設(shè)備出廠信息數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，通過對比更加準(zhǔn)確地確定故障位置及故障問題，以便于更好的維修。在這整個(gè)過程中，需要該船舶機(jī)械設(shè)備的原負(fù)責(zé)人員，將所知道的情況據(jù)實(shí)相告，反饋給維修人員。維修人員要對原負(fù)責(zé)人員的反饋信息進(jìn)行匯總總結(jié)，打印成報(bào)告，給維修人員提供參考，維修人員利用看、聽、觸等方式，對問題進(jìn)行診斷，檢測有沒有異味或者其他雜音，或者設(shè)備移位等問題。準(zhǔn)確的診斷癥狀是準(zhǔn)確維修的前提與保證。第二，在進(jìn)行了完整、系統(tǒng)的故障分析之后，就需要針對故障設(shè)備進(jìn)行檢查，確定故障點(diǎn)的具體位置，在哪個(gè)設(shè)備的具體的哪個(gè)點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)的癥狀，利用科學(xué)系統(tǒng)的方法得出初步的結(jié)論。第三，維修故障。檢查任務(wù)完成之后的下一步，就是將故障維修好，排除故障問題。至此，已經(jīng)能夠確定故障的位置以及故障的具體點(diǎn)，包括故障的原因以及故障的具體表現(xiàn)形式等，維修工人便可以根據(jù)自己以往豐富的經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的故障排除技術(shù)以及自身端正的工作態(tài)度開展工作[4]。

2.4 其他解決問題的方法

首先，采取經(jīng)驗(yàn)類型的方式來解決相關(guān)的問題，這就要求維修工人有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)法主要是按照自身的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，形成體系，使用按壓觸診等方式對接觸器的按鈕開關(guān)等活動(dòng)部件進(jìn)行檢測，接觸器檢測如圖2所示。在檢測開始之前必須要切斷相關(guān)的電路，以免在維修過程中發(fā)生觸電等意外事故，保障維修人員的人身安全，這是特別需要注意的。在船舶電氣系統(tǒng)的運(yùn)行期間，如果需要檢查故障點(diǎn)，可以采用敲擊法。這種方法的應(yīng)用非常簡單，通過對疑似的故障點(diǎn)進(jìn)行敲擊，從而確定有沒有異常的情況，有異常就說明該疑似點(diǎn)確實(shí)有故障，可以進(jìn)行合理的檢查排除故障。除此之外，黑暗觀察的方式也是經(jīng)驗(yàn)類型查找問題的常用方法。黑暗觀察法主要是通過在黑暗中觀察是否有異樣的聲響和火花等，以此來確定相關(guān)問題。第二，采取檢測類型的方式，了解船舶電氣設(shè)備電氣系統(tǒng)的一些具體狀況，并在實(shí)際工作中與之相結(jié)合，進(jìn)行正確地檢測處理。比如運(yùn)用電阻進(jìn)行檢測，判斷有沒有通斷現(xiàn)象。主要是利用萬用表進(jìn)行電阻檔處理，以此對電機(jī)設(shè)備進(jìn)行合理的測量，與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較。需要注意，在使用此類檢測方法時(shí)，需要嚴(yán)格控制準(zhǔn)確性，并且不可以帶電進(jìn)行測試，若使用電流的方式檢測，在串聯(lián)的電流表期間，需要斷開電路再進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作處理。電阻檢測是最為常見的船舶電氣故障檢測方法[5]。

圖2 接觸器監(jiān)測圖

3 結(jié)語

在船舶的生產(chǎn)和應(yīng)用等各個(gè)層面，船舶電氣設(shè)備作為船舶動(dòng)力控制的核心系統(tǒng)，決定了船舶航行的安全性。因此，對于工作環(huán)境和操作條件具有極高的要求，這就需要管理人員充分重視船舶電氣系統(tǒng)的管理和維修保養(yǎng)，以此來確保航行安全。在船舶電氣設(shè)備故障查找和故障維修期間，要把不同技術(shù)方法的積極作用全面發(fā)揮出來，根據(jù)故障問題的實(shí)際情況進(jìn)行維修，根據(jù)具體的故障問題確定最適合解決方案，詳細(xì)地制定解決步驟，采用科學(xué)合理的技術(shù)，從整體上提高檢修的效率和效果，從而實(shí)現(xiàn)維修目標(biāo)。根據(jù)故障點(diǎn)具體問題具體分析，提高各方面的工作效果，從而達(dá)到超預(yù)期的工作目的。