劉清泉
【摘要】隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,船舶航運事業(yè)發(fā)展十分迅速,各種船舶制造工程越來越多,對船舶的使用要求也在不斷提升。電氣設(shè)備是船舶設(shè)備的重要組成部分,其運行狀態(tài)對船舶的平穩(wěn)運行,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一旦出現(xiàn)了嚴重的電氣設(shè)備故障,甚至影響到船舶航運的安全性,需要認真做好電氣設(shè)備的檢修和排查工作,積累更多的故障排查經(jīng)驗。為此,我將要在本文中對引起船舶電氣設(shè)備常見故障因素進行分析,希望對促進我國航運事業(yè)的發(fā)展,可以起到有利的作用。
【關(guān)鍵詞】船舶,電氣設(shè)備,故障因素
1 前言
伴隨著造船技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新技術(shù)和新設(shè)備在造船當中的應(yīng)用不斷增加,各種設(shè)備之間的聯(lián)系更加緊密,船舶正逐漸向著一體化和自動化的方向進行發(fā)展,對各種電氣設(shè)備的使用越來越多,發(fā)揮的作用也越來越大。一旦這些設(shè)備運行出現(xiàn)了問題,后果往往比較嚴重,需要認真做好設(shè)備故障的應(yīng)對工作。
2 船舶電氣設(shè)備知識以及常見故障的意義
對于船舶來說,電氣設(shè)備在船舶運行中的作用非常突出,對保證船舶的正常航行,有著非常重大的意義,需要船上相關(guān)人員及時了解船舶電氣設(shè)備的組成部分,掌握這些電氣設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障類型,以及故障發(fā)生的具體原因,以及相對應(yīng)的維修方法,只有這樣才能在故障發(fā)生時,及時定位故障發(fā)生的部位和類型,從而及時采取故障應(yīng)對措施,恢復(fù)這些設(shè)備的正常功能,保證船舶的正常航行。
3 船舶電氣設(shè)備的分類
船舶電氣設(shè)備主要包括電力系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、內(nèi)部通訊系統(tǒng)、外部無線通信與導(dǎo)航系統(tǒng)、內(nèi)部監(jiān)控模塊等。由于設(shè)計制造、安裝、使用、后期維護等各種因素的影響,以及在船舶實際航運過程中可能遇到的各種環(huán)境因素,導(dǎo)致這些設(shè)備在實際使用過程中,出現(xiàn)各種故障的概率相對比較高,整體性能在受到影響之后,就容易出現(xiàn)各種各樣的故障。在其運行的過程中,很多電氣故障都發(fā)生在電力系統(tǒng)和電力拖動系統(tǒng)當中。
主板出現(xiàn)的故障。在船舶航行的過程中,往往顛簸比較大,主配板在經(jīng)常的震動環(huán)境當中,一些部位很容易出現(xiàn)震動裂紋,嚴重時會直接導(dǎo)致面板的開裂,對電板的正常使用,造成非常大的影響。此外,在電板的接線部位,雖然采用了外殼進行防塵處理,但還是難以避免灰塵顆粒附著情況的發(fā)生?;覊m顆粒會直接覆蓋在接線端,如果灰塵集聚過多,會直接造成電板接觸不良情況的發(fā)生,并最終引發(fā)電板的短路,威脅到電氣設(shè)備的安全使用。如果系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴重的故障,就會導(dǎo)致電氣系統(tǒng)當中的電流流動比較異常,如果異常情況比較嚴重,就容易導(dǎo)致配電板出現(xiàn)異常。
發(fā)電機重選故障。如果發(fā)電機長時間不進行使用,內(nèi)部電刷滑環(huán)就容易出現(xiàn)接觸不良的情況,嚴重時會導(dǎo)致發(fā)電機重選磁場失磁的情況,最終導(dǎo)致勵磁電壓的小時、無法正常產(chǎn)生勵磁電流,或者電機無法自勵。如果對電機運行參數(shù)設(shè)置不正確,也非常容易導(dǎo)致電機出現(xiàn)逆功率故障。一旦出現(xiàn)電機維護的情況,很容易導(dǎo)致電機內(nèi)部受潮的情況、發(fā)電機內(nèi)部絕緣磨損過度,這時電機就會出現(xiàn)絕緣不良故障。如果電機運行過程中的振動現(xiàn)象比較嚴重,也容易導(dǎo)致電機線路開路情況的發(fā)生。電路系統(tǒng)故障在船舶電氣設(shè)備故障中也比較常見。如果在電機正常運行的過程中,突然發(fā)生了電路系統(tǒng)故障,就容易導(dǎo)致電壓不能及時供給,很容易形成電機電壓異常的現(xiàn)象。
電網(wǎng)系統(tǒng)故障。繼電器在電力系統(tǒng)中非常常見,通過對繼電器的使用,可以讓電流保持在一定的額度。如果出現(xiàn)繼電器松動,或者設(shè)備長期得不到維護的秦光,就難以保證電氣系統(tǒng)的正常運行,很多繼電器會因此失效,難以在電路發(fā)生異常后,發(fā)揮應(yīng)有的保護作用。在船舶照明系統(tǒng)的運行過程中,時常會出現(xiàn)絕緣電阻異常低的狀態(tài),如果不能及時采取恰當?shù)拇胧?,就會直接?dǎo)致主配板的運行負荷過大,甚至出現(xiàn)短路的情況。如果在電氣設(shè)備的運行過程中,接觸器觸頭發(fā)生了溫度異常、聲音異常等現(xiàn)象,應(yīng)該及時進行維護,查找出現(xiàn)象的原因,如果不及時進行處理,就會導(dǎo)致嚴重故障的發(fā)生,設(shè)備被迫停機。如果設(shè)備絕緣指示燈出現(xiàn)了閃爍的情況,就表示其中的接線盒可能出現(xiàn)了松動的情況,如果不及時進行處理,很有可能造成接地故障的發(fā)生。
電動機故障。一旦電氣系統(tǒng)當中的電動機出現(xiàn)了故障,其嚴重程度往往比較高,這很多時候是由于電路當中的電壓異常導(dǎo)致的,電壓忽高忽低,如果不及時進行處理,很容易導(dǎo)致系統(tǒng)短路的情況,并最終引起電機溫度的異常升高,甚至超過電機所能承受的極限,最終導(dǎo)致電機出現(xiàn)異常震動,甚至有冒煙情況的發(fā)生。在這個過程中,應(yīng)該引起我們注意的是,如果電機系統(tǒng)的負載部分出現(xiàn)了運行堵塞現(xiàn)象,很容易導(dǎo)致運轉(zhuǎn)容量超過極限,轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動中容易與鐵芯摩擦,這會進一步增加電機的運行負荷,并最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。
4 船舶電氣設(shè)備常見故障的檢修方法
經(jīng)驗指導(dǎo)法。在船舶的日常維護工作中,應(yīng)該認真做好船舶的檢修工作,并及時對檢修中發(fā)現(xiàn)的問題進行記錄。船舶維修人員應(yīng)該及時總結(jié)船舶電氣設(shè)備維修中的寶貴經(jīng)驗,對各種電氣設(shè)備故障有更加深入的認識,能夠在發(fā)現(xiàn)故障問題之后,憑借自己的經(jīng)驗對故障發(fā)生的原因進行分析,及時定位故障。從某種意義上來說,經(jīng)驗指導(dǎo)法是開展船舶電氣設(shè)備維修中,使用最為頻繁的一種方法,其效果也最突出。
硬件替換法。如果能夠大致判斷故障發(fā)生的部位,就可以采用該方法,如果故障發(fā)生部位較大,或者元器件更換工作量較大,就不適合使用該方法。其在具體使用的過程中,主要使用與部件型號、性能相匹配的部件進行替換,看替換后設(shè)備是否可以恢復(fù)運行。如果設(shè)備可以恢復(fù)運行,表示確實是該部件發(fā)生了故障,需要進一步對該部件進行維修。如果故障不能夠恢復(fù),表示不是由該部件引起的故障,需要替換另外的部件,接著進行嘗試,直到鎖定故障為止。硬件替換法是一種使用相對比較簡單的設(shè)備檢修方法,為了可以進一步提升檢修工作開展的效率,能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速更換設(shè)備,找到故障發(fā)生的部位,對維修工作人員有著較高的要求,需要其能快速和準確操作。
短路排查法。船舶電氣系統(tǒng)相對來說是一個比較獨立的系統(tǒng),這個系統(tǒng)有很多子系統(tǒng)所組成。一旦某個部位出現(xiàn)惡劣故障,可以直接通過斷路器開關(guān)、繼電器等進行短接處理,查看電氣系統(tǒng)是否可以恢復(fù)正常運行,這樣才能夠快速鎖定故障發(fā)生部位。但需要我們注意的是,在進行短接的過程中,應(yīng)該及時做好短接線的拆除工作,避免短接線的存在而導(dǎo)致電氣系統(tǒng)無法正?;謴?fù)運行,從而釀成更大故障的發(fā)生。
對電機應(yīng)該每半年用萬能表對其相繞組的電阻值進行測量,其絕緣電阻應(yīng)該不小于0.5兆歐。對于易燃和易爆環(huán)境中的電機,應(yīng)該至少每半年檢測一次,其絕緣電阻應(yīng)該不低于一兆歐。對于整體封閉式電機,應(yīng)該每年一次對其拆裝進行檢測,檢測其軸承、定子、轉(zhuǎn)子、絕緣性等是否出現(xiàn)了問題。在電機檢修的過程中,還應(yīng)該對相關(guān)控制設(shè)備和導(dǎo)線進行檢測。
做好對啟動電抗器接地故障的應(yīng)急處理工作。相關(guān)工作人員應(yīng)該及時對電抗器的質(zhì)量進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)該故障發(fā)生的主要原因。為了盡快恢復(fù)生產(chǎn),應(yīng)該對電氣設(shè)備的質(zhì)量和生產(chǎn)負荷進行有效的對比,并及時調(diào)整該設(shè)備的保護參數(shù),將壞掉的電抗器更加及時屏蔽掉,最后再重新啟動設(shè)備。在這個過程中,在設(shè)備恢復(fù)使用之后,應(yīng)該定期檢查設(shè)備的運行情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,就應(yīng)該進行進一步的檢查,避免出現(xiàn)嚴重的故障。
當前在電氣設(shè)備的管理上存在很大的問題,沒有指定完善的操作規(guī)章制度和完善的電氣操作流程,是造成電氣設(shè)備事故頻發(fā)的主要原因之一。雖然我國的電氣裝備技術(shù)水平已經(jīng)有了很大程度的提升,但對電氣設(shè)備的運行管理,還采用傳統(tǒng)的管理模式,這造成其很難適應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用要求。在對電氣設(shè)備的管理當中,有很多管理工作人員的職業(yè)素質(zhì)不高,很難及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行中存在的問題,在故障發(fā)生后,也很難采取及時有效的應(yīng)對措施。完善的維護管理制度可以為維護工作的展開提供制度性的保障。通過不斷完善設(shè)備維護基本制度,可以進一步規(guī)范化管理流程,讓操作人員可以按照各種維護標準開展作業(yè),避免因為維護管理混亂造成各種操作失誤。另外一方面,一定要完善對設(shè)備的檢查制度,定期開展對設(shè)備的故障檢查,及時排出設(shè)備的各種故障,從而保證電氣設(shè)備可以安全穩(wěn)定運行。
當前各種故障檢測技術(shù)發(fā)展非常迅速,通過相關(guān)技術(shù)裝備的應(yīng)用,可以更加快速和準確定位故障發(fā)生的部位,并發(fā)出報警讓先關(guān)人員開展檢修工作,避免出現(xiàn)更加嚴重的故障,非常適合在船舶電氣設(shè)備運行中進行應(yīng)用。
5 結(jié)語
隨著時代的不斷發(fā)展,對船舶電氣設(shè)備使用提出了更高的要求。針對其運行過程中出現(xiàn)的各種故障,應(yīng)該進行深入的分析,掌握故障發(fā)生的原因,制定出科學(xué)的故障排查和解決方法,盡快恢復(fù)設(shè)備的正常運行。
參考文獻:
[1]吳志良,李能,姚玉斌,等.船舶電氣系統(tǒng)保護單元可靠性預(yù)計的修正方法[J].中國航海,2019(4):22-23.
[2]武定銀,張志成,張興波,等.基于船舶電氣工程的實踐體系構(gòu)建的重組研究[J].船舶物資與市場,2020(1):33-34.
[3]李祥娟.船舶電氣設(shè)計中常見的問題及優(yōu)化方案[J].船舶物資與市場,2019(5):55-56.
[4]張賓.現(xiàn)代電力電子技術(shù)與船舶電氣[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè),2019(3):44-45.