分析造成船闸常见电气故障的原因及应对措施

◎ 黎超 江西省信江通航管理中心

1.船闸电气故障分析的重要性分析

需要设置合理与完善的船闸电气系统，这是保证船闸正常排水的前提条件，同时预防发生严重的安全事故。电路控制系统在对于即将发生的严重灾害事故，会发出预警信息，所以其整个系统的运行处理效率是比较高的。随着电气系统的全面发展和进步，技术得到了很大的提升，对于船闸行业发展来说，其产生的不仅仅是经济效益，同时也能有效促进整个系统运行安全性的提升，降低运行成本，保证运输工作顺利开展。在船闸电气系统设施的安装与运行之后，能有效促进船闸监控管理效果，避免出现人为失误，保证其整体的运行、协调能力。

2.限位开关所导致的闸阀门故障问题分析

限位开关对于船闸系统的运行影响比较直接，也是极为关键性的外设设备，限位开关是对闸阀门进行控制，确保运动有效的开展，同时将运行的信息反馈到控制系统内，确保闸门门体动作的安全性与启闭机械液压油缸行程的安全性。但是限位开关往往都会因为加工质量比较差、寿命不足等，导致运动中会产生触点锁死或者中继养护等问题，造成系统的运行质量比较差，影响总体结构的性能。这些故障问题一旦发生，养护人员并不能快速的通过肉眼判断出来，还要进行多个步骤的故障诊断和分析，要做好启闭系统、水下障碍、供配电系统等多个方面的排查。

2.1 限位开关触电锁死而闸门不运行的情况

2.1.1 故障现象

阀门提落灯亮起，落阀到规定位置上，不能进行提阀运动。

2.1.2 故障排查

将启闭机故障与水下故障问题全部排除，初步确定故障是由于电气控制系统所导致，然后按照如下步骤逐步进行排查。①阀门关闭到位室，在操作台进行按钮操作和控制柜阀门作业，没有任何动作反应；②使用上位机进行提阀门操作，组态软件现实阀门已经提到位置上；③检查确定电器柜中的信号灯变化情况，阀门回落到原有位置上，指示灯与提阀全部亮起，就表示中继或者行程开关中存在故障；④检查确定控制柜中继，阀门提阀到位，中继和落阀到位，中继实现电吸合，拨动摇臂，可以正常运行，提阀信号一直显示；⑤检查阀门是否可以回落到规定位置，形成开关与限位撞块落阀到开关摇臂，直接触发到位信号；⑥检测提阀开关的部件，根据需要调整摇臂，直接触发信号；⑦开启限位阀的外壳，如果内部有任何锈蚀、潮湿等现象，可以利用万用表进行触点的检查，有常闭的情况，会导致回路出现导通的情况，就会检测确定有提阀信号，不能开启阀门。

2.1.3 故障分析

限位开关在加工制造环节就有巨大的缺陷，导致不能正常的应用，密封圈也有严重的老化问题，导致水汽无法及时排出去，也可能是因为限位开关与连接电缆接口的部位密封性不足，雨水或者清扫中所产生的水进入到电缆内，导致生锈情况的出现，影响整体运行。

2.1.4 解决办法

限位开关全部更换，排除故障问题。

2.2 限位开关

DC24V 供电故障导致出现的人字形阀门开关关闭到位的情况下撞门。

2.2.1 故障现象

人字形闸门关门的情况下，存在有两侧有时同步、有时不同步的情况，关门的情况下导致撞门问题的出现，门体结构抖动比较严重，声音过大。

2.2.2 故障排查。

检查确定启闭机与水下故障，可以利用下述的几个环节和步骤进行处理。①检查闸门的启闭油缸行程开关，前置限位器直接和挡块进行连接，要保证该部位上没有任何的故障问题；②手动触发前后要进行限位开关摇臂的控制，常开触点闭合，常闭触点开启，限位动作可以正常的运行，确保其开关没有任何机械故障问题；③拆除前置开关，利用万用表检测实现触点，发现其触点的运行是正常的；④然后在两侧应用万用表检测DC24电压，电压数据无法满足要求；⑤将开关到位中继，然后进行检测，限位开关触点闭合，中继线圈电压参数无法满足要求，确定出纤维开关供电电压比较低，中继无法完成吸合动作，确定该开关的线缆两头，发现已经存在严重氧化变黑的情况，导致接触效果比较差，压降比较严重，中继不吸合，这就说明该故障是因为限位开关供电线路存在的问题。

2.2.3 故障分析

人字形闸门启闭机油缸行程的开关部位全部都应用前后双限位的形式，分别在前后的位置进行设置。在运行的条件下，行程检测是通过前置纤维开关来进行的，无法触发到后部的开关。但是经过检测发现前置开关存在问题，导致存在关闭动作，限位挡块直接触发前置纤维开关，中继无法吸合，没有信号传输到PLC系统内，油缸不能获取相应信号，如果连续运行，最终到行程杆触发到后置限位开关才停止运行，但是目前已经出现了碰撞的问题。

2.2.4 解决方法

检查或更换DC24V供电线缆部分，限位开关可以正常的运行，消除故障问题。

3.开度仪引起的闸阀门故障

开度仪的应用，能够检测确定闸门启闭油缸活塞在运行中所产生的距离，为测距仪系统。在某船闸的运行过程中，开度仪设备的选择主要是内置、外置两种方式，前者通常是安装到油缸的内部空间中，为磁感应的原理，后者主要包含激光式、拉绳式等形式。该设备安装到船闸电气系统内，可以准确的判定出设备的开度状态，然后保证左右两侧的船闸阀门可以同时、变速。利用PLC系统可以实现开度数据模拟确定出具体的操作系统画面，然后将相应的信息直接反应给工作人员。开度仪如果存在质量问题，会导致闸阀门运行无法满足要求，造成其运行速度不正常，两侧无法同时运动，涨水速度也不能达到标准的要求，会给船舶的正常运行带来非常严重的负面影响。

3.1 开度数据精度不足

3.1.1 故障现象

闸门在动作中突然发生速度变化，自开启到最终关闭，速度时快时慢，速度发生变化比较大，左右两侧出现不同步的情况；闸门提升的速度存在异常变化的情况，闸门字落阀到提阀出现了速度变化异常的情况，动作变化比较反复，造成闸室内的速度涨幅速度快慢不均匀，造成船舶的水流冲击比较大，出现断缆的问题。

3.1.2 故障排查

①检查确定系统内的组态画面显示的截图情况；②开度没有数据的条件之下，要进行开度仪运行的电流数据分析；③如果所测量之后确定电流数据在合理的范围内（4～20mA），就表示没有任何的故障问题，检查确定接线或者线缆等方面的问题；④如果开度仪没有检测出电流信号，就确定该设备存在故障问题。

3.1.3 故障分析

按照开度仪不同形式分别进行故障问题的分析。一是内置式的形式，在闸阀门内部活塞杆中安装的磁感应形式的测距仪，该故障是接触式仪器所存在的，设备本体会伴随着活塞杆的运行会在杆腔中发生运动，而活塞杆连接闸门与阀门，运动的过程中出现了跳动、震动或者碰撞的问题，所形成的作用力会沿着活塞缸直接传输到仪表结构上，线圈出现了损伤的问题，造成数据准确性不足，所以需要将其完全拆除，进行维修处理。二是外置式开度仪装置。从本次闸门系统设计中，主要应用的是激光测距仪，通过系统红外线检测距离，仪表安装到活塞杆尾部，反射板设置到限位块中，并且保持运动的形式。红外线会从本体仪表内射出，然后经过反射板再次反射到本体上，这种形式的仪表日常维护工作比较少。如果出现故障问题，可以进行系统调整之后再次确定。

3.1.4 解决方法

①开度仪如果没有任何故障问题，再次进行线缆连接，然后利用PLC编程软件与组态软件出现误差的情况，可以消除故障的影响；②开度仪存在故障问题，再次连接PLC系统进行参数调整分析。需要注意的是，在进行开度仪器故障处理的过程中，针对于线路的搭接以及用电功率的处理，要严格的按照系统参数调整的要求进行调节。

4.结语

船闸电气系统对于运输效果有着直接的影响，通过信息技术的融合与应用，可以实现总体运行效果的提升，但是该系统是非常复杂的，建设与管理过程的难度都比较高，还需要加强系统的分析和研究，保证其系统运行性能得以提升，保证船闸运行更好的满足我国运输领域的发展需要。