船舶電氣設(shè)備常見故障分析及處理方法

1、摘要 2前言 3 TOC o 1-5 h z 船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的組成4船舶電氣設(shè)備常見故障征4船舶電氣設(shè)備的故障分析5按故障性質(zhì)分類5按故障原因分類5按故障后果分類6按故障發(fā)生和演變過程的特點(diǎn)分類 6船舶電氣設(shè)備常見故障原因及處理方法 7發(fā)電機(jī)常見故障及處理方法 7主配電板常見故障及排除方法 8船舶電網(wǎng)常見故障及處理方法 10結(jié)束語 11參考文獻(xiàn) 12摘要隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，我國(guó)的船舶行業(yè)的自動(dòng)化程度不斷提高. 但是，因?yàn)殡姎庠O(shè)備故障而導(dǎo)致的企業(yè)和人員損失也越來越大，因此，對(duì)船舶電氣設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求也愈來愈高。船舶電氣設(shè)備的故障時(shí)多種多樣的，但是如果每次都在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障后再進(jìn)行

2、維修，這樣雖然能保證設(shè)備的維修，但是由于船舶在運(yùn)行時(shí)受到工作環(huán)境等因素的影響，因此，為了能保證船舶的正常運(yùn)行，我們應(yīng)分析船舶電氣設(shè)備的各種故障現(xiàn)象，總結(jié)歸納出出現(xiàn)故障前的征兆，對(duì)不同類別電氣設(shè)備的故障原因和可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行分類，為船舶的維護(hù)與檢修工作提供理論的指導(dǎo)。關(guān)鍵詞 ： 船舶；電氣設(shè)備；故障分析；故障處理前言 船舶電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中由于受到設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造和安裝工藝流程等內(nèi)部因素和后期管理維護(hù)不到位、船艙環(huán)境異常惡劣及外部突變載荷等外部因素的影響, 可能使電氣設(shè)備的可靠性或技術(shù)狀態(tài)不斷下降。電氣設(shè)備的功能遭到破壞，最終導(dǎo)致故障發(fā)生。近幾年，隨著我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)己經(jīng)能

3、夠建造最現(xiàn)代化的船舶，但是船舶電氣自動(dòng)設(shè)備主要靠引進(jìn)技術(shù)制造，船舶電工技術(shù)水平還比較落后，并不能完全滿足我國(guó)船舶技術(shù)的發(fā)展要求。同時(shí)，船舶電氣設(shè)備的維修技術(shù)也處在較為落后的局面，因此為適應(yīng)我國(guó)飛速發(fā)展的船舶制造技術(shù)，船舶電氣設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。比較國(guó)內(nèi)外的船舶電氣設(shè)備的維修技術(shù)不免會(huì)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的維修技術(shù)和完整的維護(hù)系統(tǒng)而然，我們國(guó)內(nèi)的維修技術(shù)和維修方案距離國(guó)際頂尖水平還是有不滿的，但是，為了給我們的船舶工作人員在維修電氣設(shè)備時(shí)提供一定的幫助，對(duì)船舶電氣設(shè)備的常見故障進(jìn)行分析，并且針對(duì)這些不同的故障給予了相應(yīng)的處理方案。我國(guó)船舶設(shè)備維修相對(duì)來說起步較晚，就其體制的變革來說主要經(jīng)

4、歷了一下三個(gè)時(shí)期：故障現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)期、定期維修時(shí)期和狀態(tài)維修及綜合維修管理時(shí)期。1 船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的組成船舶電氣設(shè)備主要是指船舶電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，它主要包括船舶電力系統(tǒng)、船舶配電裝置、船舶發(fā)電機(jī)組、船舶電力網(wǎng)、船舶中壓電力系統(tǒng)等一系列電力系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備及連接設(shè)備系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生故障的頻率及重要性等發(fā)現(xiàn)，主要發(fā)生故障的設(shè)備主要有發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組、配電裝置中的主配電板以及船舶電網(wǎng)系統(tǒng)。其中，發(fā)電機(jī)組主要包括發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)，配電裝置主要有轉(zhuǎn)換、檢測(cè)和控制裝置，電網(wǎng)系統(tǒng)主要有動(dòng)力電網(wǎng)、低壓電網(wǎng)和照明電網(wǎng)等一系列的組成系統(tǒng)。本文主要是針對(duì)以上幾種主要設(shè)備的故障進(jìn)行相應(yīng)的分析及給出

5、相對(duì)應(yīng)的處理方法。船舶電氣設(shè)備常見故障征兆故障廣義來說是指系統(tǒng)中設(shè)備或零部件原有功能的喪失。除突發(fā)故障外 , 任何故障在發(fā)生前均會(huì)有不同形式的信息顯示, 即故障征兆。也可以說是故障初期表現(xiàn)形式。電氣設(shè)備故障征兆可以表現(xiàn)為:電氣設(shè)備功能異常: 如發(fā)電機(jī)及發(fā)電系統(tǒng)的開啟困難、功率不足等；工作電流發(fā)生突變: 電氣設(shè)備工作電流超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，馬達(dá)電流突然比平時(shí)增大較多；電氣設(shè)備溫度異常: 電氣設(shè)備工作時(shí)溫度比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)異常的高。發(fā)電機(jī)繞組高溫，電動(dòng)機(jī)軸承高溫等電氣設(shè)備出現(xiàn)異常聲音: 電氣設(shè)備在工作時(shí)出現(xiàn)了刺耳的異常聲音等；設(shè)備或材料氣味異常: 主要是設(shè)備上的絕緣材料等的燒焦的異常氣各種顯示儀

6、表指示不正常, 可以幫助分析判斷故障。船舶電氣設(shè)備的故障分類與陸地上的電力設(shè)備相比較，由于船舶電氣設(shè)備的工作條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣而且因?yàn)楦髟O(shè)備間距離較小，相互間影響較大，因此船舶電氣設(shè)備的故障是多種多樣的，而故障現(xiàn)象是復(fù)雜多變的。為了對(duì)我們的維修提供準(zhǔn)確且清晰的理論指導(dǎo)，我們隊(duì)船舶常見的電氣設(shè)備故障進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)、整理。具體如下：按故障性質(zhì)分類人為故障: 由于工作人員的過失行為引發(fā)的故障( 現(xiàn)在船舶上大部分故障都是由此引起的) ；自然故障: 由于設(shè)備工作環(huán)境突變, 或海況惡劣, 設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料缺陷，或制造安裝不良而引起故障。按故障原因分類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)故障: 設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在缺陷, 計(jì)算上的錯(cuò)誤或

7、選材不當(dāng)而導(dǎo)致的故障；工藝流程故障: 電氣設(shè)備在制造時(shí)由于工藝不佳, 安裝時(shí)裝配不佳或設(shè)備出廠時(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)不嚴(yán)等引發(fā)的故障；運(yùn)轉(zhuǎn)磨損故障: 在正常工作條件下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的故障因設(shè)備或零件長(zhǎng)期工作逐漸磨損, 性能變壞達(dá)到極限值發(fā)生故障；管理維護(hù)故障: 由于保養(yǎng)維護(hù)不到位, 或不按正常條件或標(biāo)準(zhǔn)使用甚至違章操作而發(fā)生的故障。按故障后果分類一般故障: 此故障發(fā)生時(shí)會(huì)有部分設(shè)備停止工作，但不會(huì)造成重大的后果，船舶還可以正常運(yùn)行；嚴(yán)重故障: 此故障發(fā)生時(shí)會(huì)造成驗(yàn)證后果，需及時(shí)維修；重大故障: 此故障發(fā)生時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致全船發(fā)生停跳電，整個(gè)船舶系統(tǒng)崩潰。按故障發(fā)生和演變過程的特點(diǎn)分類1)突發(fā)性質(zhì)的故障

8、: 由于結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部的潛在缺陷和外界環(huán)境中的隨機(jī)因素引起的故障, 這種故障沒有征兆，并很難預(yù)測(cè)；漸進(jìn)性質(zhì)的故障: 由于電氣設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng), 零部件的磨損, 腐蝕疲勞 , 材料變化累積。使其性能逐漸變壞而發(fā)生故障。這類故障通過連續(xù)的狀態(tài)檢測(cè)可以有效地防止故障發(fā)生；二次故障: 由某一設(shè)備故障引發(fā)而產(chǎn)生本身設(shè)備或其他設(shè)備的新的故障，也稱二次故障；反復(fù)性質(zhì)的故障: 設(shè)備在某一時(shí)間呈故障狀態(tài), 而在另一時(shí)間功能又自行恢復(fù)的故障。故障可以反復(fù)發(fā)生。船舶長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，需要一個(gè)安全可靠的船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的支持，因此，船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的維修至關(guān)重要。一個(gè)完整的電氣設(shè)備系統(tǒng)可以大致的分為以下幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)：

9、原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、主配電板、電力網(wǎng)和各種用電設(shè)備。在船舶的運(yùn)行過程中，我們總是希望這個(gè)完整環(huán)節(jié)的各部分能夠長(zhǎng)期持續(xù)的正常運(yùn)行。但是，我們不能排除這些設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性，而這其中任何一個(gè)局部出現(xiàn)故障都會(huì)或大或小的影響到船舶的完全航行。所以，將故障進(jìn)行分類有助于在故障發(fā)生時(shí)我們能夠及時(shí)的發(fā) 現(xiàn)并排除故障。船舶電氣設(shè)備常見故障原因及處理方法經(jīng)過我們對(duì)船舶電氣設(shè)備常見故障征兆及故障分類的分析，不難發(fā)現(xiàn)故障在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、主配電板和電網(wǎng)系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)或其它用電設(shè)備等不同 系統(tǒng)中的形成原因和處理方法都不完全一樣，因此，為了我們?cè)诖半姎?設(shè)備出現(xiàn)或即將出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)正確的處理故障，我們隊(duì)其常見故障出現(xiàn)的

10、原因及處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的總結(jié)。發(fā)電機(jī)常見故障及處理方法1、發(fā)電機(jī)不能正常啟動(dòng)故障原因及解決方案如下：N S在連接或修理過程中，激磁繞組的接線連接時(shí)沒有實(shí)現(xiàn)磁極按 極性交替分布，檢查繞組的接線連接；勵(lì)磁無電壓，檢查整流器或者是勵(lì)磁機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常；無勵(lì)磁電流，檢查繞組是否斷線，檢查電刷接觸狀況和電刷彈簧壓 力是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于自激式同步發(fā)電機(jī)來講，磁極剩磁可能不足以自激，應(yīng)檢查充 磁；由于設(shè)備所處的環(huán)境潮濕或水份進(jìn)入絕緣體內(nèi)，設(shè)備散熱系統(tǒng)工作不良或主軸承磨損等原因造成發(fā)電機(jī)繞組和主軸承溫度高，拆檢發(fā)電機(jī)并進(jìn)行清潔、浸漆、烘干或者更換軸承等；發(fā)電機(jī)短路。由于些原動(dòng)機(jī)離心力大，振動(dòng)也大或者是原動(dòng)機(jī)

11、和發(fā)電機(jī)的軸線不一造成共振，使得震動(dòng)過大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的線路短路。同時(shí)，由于這些大的振動(dòng)會(huì)很容易使發(fā)電機(jī)可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置中的輸電線線被震斷。在這種狀況下，可以一下方法來解決：（ 1）保證發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)的軸線調(diào)整位置一致，（ 2）減少震源，（ 3）將可控相復(fù)勵(lì)恒壓裝置用支架托起與發(fā)電機(jī)這個(gè)震源隔離。2、發(fā)電機(jī)電壓異常由于外界因素干擾使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速突然改變從而引起電動(dòng)機(jī)輸出電壓突然變化，對(duì)于這種問題要針對(duì)外界因素的不同性質(zhì)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ€(wěn)定電動(dòng)機(jī)的輸出速率；采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ请妱?dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)的輸出速率增大，即是把電動(dòng)機(jī)的特性斜率增大；另一個(gè)引起電動(dòng)機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定的原因是原動(dòng)機(jī)的靈敏度過高，調(diào)整原動(dòng)機(jī)

12、解決方法是保持調(diào)速器的靈敏度，或者在調(diào)速器處設(shè)置阻尼器，在調(diào)速器處加入一個(gè)延時(shí)時(shí)間，用這種方法來穩(wěn)定電壓；3、發(fā)電機(jī)的的絕緣措施不到位由于發(fā)電機(jī)受潮或者是發(fā)生損傷使得絕緣電阻降低，而導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)不能正常的工作，影響船舶運(yùn)行。主配電板常見故障及排除方法配電裝置是船舶電氣設(shè)備中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而在配電裝置中的主要設(shè)備就是主配電板，主配電板是船舶電氣設(shè)備中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，配電是實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備的控制、監(jiān)視、通斷和保護(hù)。主配電板的組成主要 包括電機(jī)控制屏、負(fù)載屏、并車屏、匯流排等。其中控制屏主要是用來保 護(hù)、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和控制發(fā)電機(jī)組用的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的監(jiān)視，每一臺(tái)的發(fā)電機(jī)組都有自己獨(dú)立

13、的控制屏。控制屏的主要組成它包括發(fā)電 機(jī)主控開關(guān)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)和測(cè)量部件?？亻_關(guān)用來控制發(fā)電機(jī)向匯流排輸送電能，同時(shí)可以起到保護(hù)作用，主要是在系統(tǒng)發(fā)生短路、過載、逆功 和低電壓故障時(shí)，可以迅速的切除故障電路，以保護(hù)發(fā)電機(jī)和基本網(wǎng)絡(luò)。勵(lì)磁控制系統(tǒng)主要作用是保證發(fā)電機(jī)盡可能自動(dòng)保持恒電壓輸出以滿足艦 艇用電需要的恒電壓要求。主測(cè)量部分包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、儀表等。負(fù)載屏裝 主要由裝置式空氣斷路器組成，可以實(shí)現(xiàn)匯流排到各個(gè)用電器或分配電箱 的電能的分配。并車屏主要包括電抗器、主接觸器及同步表等。匯流排是 用銅排制成連接發(fā)電機(jī)主開關(guān)和用電器開關(guān)的工作段線。主配電板的的故障及維修主要有以下幾點(diǎn)：由船舶在水上作業(yè)

14、時(shí)時(shí)常出處于顛簸狀態(tài)，使得主配電板經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)，因此故障主要在振動(dòng)較強(qiáng)烈的地方出現(xiàn)，所以要定期檢查引起振動(dòng)的原因并排除之，以保證其振動(dòng)頻率與共振轉(zhuǎn)速分離，更換減振底座等；要對(duì)防塵罩和接線端子座等零部件進(jìn)行定期清潔保養(yǎng)，防止接觸不良；對(duì)設(shè)備儀表儀盤進(jìn)行定期的檢查，主要是檢查指針是否正常，特別 當(dāng)負(fù)載起動(dòng)或停止時(shí)，更需要觀察指針的動(dòng)作狀況是否正常，同時(shí)還要對(duì)儀表定期進(jìn)行校正或更換，可以通過儀表指示判斷機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；確認(rèn)保護(hù)裝置的工作狀態(tài)是否正常，定期的保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；通過觀察控制儀表的變化情況，確認(rèn)轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制開關(guān)接觸是否良好。船舶電網(wǎng)常見故障及處理方法電源向用電設(shè)備輸送和分配電能的通路稱

15、為電網(wǎng)。它包括船用電纜、配電箱、熔斷器等組成。由于船舶生命力需求，要求船舶電站供電有高度的連續(xù)性、可靠性和安全性，它在很大程度上取決于船舶電網(wǎng)的狀況好壞。因此，在維修環(huán)節(jié)中要對(duì)其足夠重視。電網(wǎng)故障主要是發(fā)生在電能的輸送過程中， 例如發(fā)生短路或斷路，電纜絕緣低于最低允許值等。對(duì)電路短路，可以根據(jù)電纜芯線之間的絕緣電阻的變化、開關(guān)跳閘位置或熔斷器的情況來確定發(fā)生故障的線路，并根據(jù)短路的原因和性質(zhì)加以排除；對(duì)斷路電路，主要是通過用電壓表、萬用表等測(cè)量工具來檢查定位并維修；針對(duì)絕緣低可以通過分段測(cè)量檢查定位，通過烘烤、低壓短路電流、通熱鳳等方法解決。當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，在維修過程中需要注意以下問題：在對(duì)電網(wǎng)

16、進(jìn)行維護(hù)管理時(shí)必須謹(jǐn)慎小心，避免電網(wǎng)的絕緣電阻降低、電纜與殼體之間電纜芯線之間發(fā)生短路、在維修時(shí)還要注意施工人員不要遭受機(jī)械損傷或電焊火花燒傷等傷害；2)當(dāng)電纜線敷設(shè)完后，要注意接線端頭的封閉工作，不要擱置過久，暫時(shí)不連接的線路接頭必須嚴(yán)封，以防潮氣進(jìn)入電纜芯導(dǎo)致電網(wǎng)短路；當(dāng)需要在電纜線附近進(jìn)行施工作業(yè)(例如氣割、電焊)時(shí)，應(yīng)在電纜上覆蓋石棉被，以避免飛濺的火花燒傷電纜。要定期對(duì)配電箱的絕緣和振動(dòng)情況進(jìn)行檢查，提前預(yù)防電網(wǎng)損傷；定期的檢查電纜、電網(wǎng)設(shè)備上的機(jī)械部分或絕緣材料，有無發(fā)霉現(xiàn)象，表面有無損傷等問題。設(shè)備連接金屬體與電纜端頭是否有氧化及銹蝕現(xiàn)象，如果有上述現(xiàn)象應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措

17、施進(jìn)行維修管理。結(jié)束語總之，隨著現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)、制造、工藝流程等的不斷發(fā)展和完善，船舶電氣設(shè)備會(huì)越來越好，但是電氣設(shè)備的故障時(shí)不可避免的，由于船舶電氣設(shè)備的故障現(xiàn)象很多, 我們無法全部一一列舉, 因而我們只是列舉了一些主要設(shè)備的常見故障，但是任何事情都有規(guī)律, 電氣設(shè)備的故障基本是圍繞電能的傳輸和絕緣變化而形成的。本文將船舶電氣設(shè)備各主要部分的故障進(jìn)行了歸類, 方便船舶上操作及維修人員的學(xué)習(xí)，可以在實(shí)際操作中快速找出故障點(diǎn) , 排除隱患 , 保證船舶的安全航行。參考文獻(xiàn)袁金泉 . 船舶電氣設(shè)備的故障分析J. 鎮(zhèn)江高專學(xué)報(bào),2009.宋金明 . 船舶電氣常見故障及維修分析方法J. 第十二屆全國(guó)海事技術(shù)研討