船舶电气设备的故障及维护方法

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前言

与发达国家相比,我国船舶工业起步较晚,虽然发展迅速,已经能够建造大型现代化船舶,但是在船舶上使用的一些高端电气设备依然需要从国外引进,在电气设备故障维护方面也略显不足。对此,有关部门应该重视起来,加快对于船舶电气设备故障的维护技术的研究,提升船舶电气设备故障的维护效果。

1 船舶电气系统构成

船舶电气系统指船舶上运行的完整的电气设备体系,包含了电力系统、配电装置、发电机组、中压电力系统以及内部通讯系统等,其在现代船舶的运行中发挥着至关重要的作用,而受本身运行环境、运行时间等因素的影响,船舶电气系统在运行中容易出现相应的故障和问题,影响设备的正常使用,严重的甚至会给船舶的运行安全造成威胁。基于此,技术人员应该做好船舶电气系统的定期维护工作,确保电气设备的稳定可靠运行。

2 船舶电气设备常见故障及维护方法

2.1 常见故障及处理

2.1.1 主配电板故障 主配电板是现代船舶电能集中及分配控制中心,设置有大量的元器件,如开关、测量仪表、保护电器及调节电路等。其中,主开关是主配电板中的核心设备之一,能够协调发电机和配电板主汇流排间的接通与断开,也是引发主配电板故障的一个主要因素。一旦主配电板发生故障,可能引发船舶电气系统断链,工作人员无法借助主配电板进行电能的集散和分配,也会引发其他设备故障。例如,当主开关出现无法合闸或者脱钩问题时,会导致船舶电气设备停摆甚至损坏,缩短设备的使用寿命。

若主开关无法顺利合闸,技术人员应该对脱扣锁钩的连接情况进行检查,对过载、失压和分励脱扣器的复位情况进行分析,然后验证主开关半导体脱扣器控制电路板是否存在故障。若主开关合闸后电网无电压,需要对开关动触头进行检查,看其是否存在断线或者松脱的问题,分析主触头是否烧坏。在运行中,如果主开关出现突然跳闸的问题,可能是因为电网短路或者负载过大,有保护动作引发,也可能是开关操作出现了失误。对于这种情况,维护人员需要对电气设备的运行情况进行调整,然后再合闸尝试,如果故障依然没有得到解决,需要进一步对故障的原因进行分析,采取更具针对性的维护策略。

2.1.2 发电机故障 船舶运行中的发电机故障大致可以分为发动故障和内部损耗故障两种,例如,在遭受猛烈撞击的情况下,负载机械设备可能出现堵塞问题而无法正常运转,或者受设备运行环境的影响,有水分进入到了设备内部,引起散热系统故障,导致发电机绕组和主轴承温度异常升高,影响设备的正常使用。同时,在长期连续运行的情况下,发电机内部的轴承会出现严重磨损。一般情况下,发电机一旦出现故障,运行中会出现声音异常、振动以及冒烟等较为明显的现象,要求工作人员做好设备巡视,以及时发现问题。

在对发电机故障进行处理时,需要根据故障的具体情况,采取相应的维护措施,对于外部碰撞引发的故障,维修人员需要对发电机进行拆解,找出损坏的零部件并对其进行更换；对于内部渗水引发的过热问题,同样需要对发电机进行拆检,就内部零部件进行清洁,烘干后重新涂刷保护器,确保零件内部无水分残留后,才能重新启动。如果是振动过大引发的发电机短路故障,需要对其位置进行调整,拉开发电机和振源的距离,将其与原动机轴线调整到同一位置。

2.1.3 接触器和继电器故障 在船舶电气系统中,接触器和继电器包含了电磁系统、触头系统、灭弧装置以及相应的辅助部件,接触器中比较常见的故障有触头吸附不良、释放困难以及释放缓慢等,故障具体表现为线圈异常发热、触头灼伤以及噪声等；继电器常见故障有元件过热、断裂等,具体表现为工作状态不稳定或者工作时突然停摆等。导致接触器和继电器故障的主要原因,是设备使用过于频繁,维护保养措施缺乏,设备损耗过度。

在故障发生时,需要工作人员对电磁线圈进行检查,看其是否存在断线的情况,如果不存在,需要检查传动机构是否卡住,气室是否漏气,或者是否有其他物体阻塞气道,如果有需要及时停运接触器和继电器,进行拆检,就损坏的部件进行替换,对堵塞的气道进行清理。而在继电器运行过程中,热元件的整定电流应该为发电机额定电流的0.95－1.05倍,在低于下限或者高于上限的情况下,继电器的运行都会受到影响。

2.2 维护方法 一是看,对电气设备进行直接观察,或者借助相应的仪表设备以及指示装置来查看电气设备的运行状态,明确其是否存在故障和问题；二是听,电气设备发生故障时一般都会伴随异常响动,通过倾听其运行声音的变化,能够对设备是否正常运行进行判断；三是闻,借助设备运行时散发的气味,对其运行工况进行判断,船舶电气设备中使用了大量的绝缘材料,在正常运行的情况下,只要温度没有超标,不会出现气味异常的现象；四是摸,以手触摸设备中不带电的部分,判断运行温度是否正常,电气设备在运行过程中必然会伴随着温度的升高,而当其存在故障时,温度将会出现异常上升,借助外壳温度,可以对其内部发热情况进行判断。

3 结语

总而言之,新的发展环境下,电气设备是现代船舶运行中的关键内容,必须得到足够的重视。针对船舶电气设备运行中的常见故障,工作人员应该做好设备日常检修维护工作,及时发现其中存在的问题,借助有效的维护方法来对故障进行处理,将电气设备的作用充分发挥出来,推动船舶工业的自动化发展。