船舶维修

浅析船舶电气设备的维修与保养

李家林

李家林

长江重庆航道工程局重庆市400011

摘要：船舶电气设备作为船舶动力控制的核心，主要为甲板机械、舱室机械、相关控制系统提供电力保证。当船舶快速机动航行时，船舶主电机、供油系统、冷却系统都需要电力驱动，所以对船舶电气设备的管理与维修保养进行分析与研究，确保电力设备的正常运行，为船舶的正常航行提供有效保障。

关键词：船舶电气；技术故障；维修保养

引言

船舶航行，所处的环境不利于电气设备的绝缘，因此普通电气设备一般不适宜在船舶上应用。世界各国为了保证船舶航行安全，均对船舶电气设备有特殊规定，在电气设备的性能、安装、管理上都有相应的要求。船舶上的电气设备无论在安装设置还是安全可靠性上都有更高的要求。

1、船舶电气系统的组成

1.1船舶电站

把化学能的转化电能是船舶电站系统的核心本质，它是维持船舶电气正常运营的基础设备，它的结构主要由：原动机、发电机、发电机组、配电板等结构组成，其中原动机，实现将化学材料燃烧后的化学能转变为机械能力，从而带动发动机完成运行。在原动机的作用下发电机组通过电磁感应效应完成了电能转换，转换后的电能经过配电板向外送电，电气系统分配电能并进行相应的调控。原动机的种类根据结构可分为柴油机、燃气等类型，而发电机组通常包括：柴油发电机组、燃气发电机组或是汽轮发电机组等类型。

1.2船舶电力网

电能要最大化被电气设备使用，就必须完成船舶的供配电工作，主要依靠电力网来实现。电力网的设置依据通常为电气设备的终端负荷位置，其思路是船舶以电站的配电板为起始端，然后向外进行不同类型、不同截面电缆的电力传输，最后经过分配电装置完成电力分配，这样的电气设备之间形成的网络就被称为船舶电力网。按照电力网的功能进行划分，船舶电力网主要包含了船舶动力供电、船舶照明供电、应急供电、弱电装置和备用电力网等。2.3电气负载电气负载主要衡量的是船舶电气设备对电能的消耗。主要包括：电动机动力负载、单线负载、测量设备负载等。

2、船舶电气设备常发生的故障分类

船舶电气系统是一个庞杂的组合系统，主要由电力系统、照明系统、电力拖动系统、内部通讯系统、外部无线通讯以及导航内部监控系统等系统模块共同组成。故发生故障的可能性将大大增加，由于船舶设计材料的选用，以及各部件的具体装配技术要求不同，在航行中会因为不同的航行路线和环境状况各异，对电气设备的监管力度不够，致使船舶电气设备系统在不同程度上遭到破坏，船舶运行时常见的故障如下。

2.1发电机故障

发电机故障一般分为两种，即外部原因引发的发动故障和内部损耗故障。在遭受了较为猛烈的撞击后，负载机械设备会出现堵塞，进而无法正常运转，或因船舶的存放环境较为潮湿，当水分进入绝缘体内时，会导致设备散热系统发生故障，进而导致发电机绕组和主轴承发生高温故障；发电机在长时间工作中，其内部轴承会因摩擦而损耗，导致设备老化，或因轴承缺乏润滑油而磨损。发电机出现故障时，一般会出现声音变化、偶尔不正常振动、冒烟等现象。因此，船舶工作人员需要随时巡视发电机的工作情况，从而及时发现问题。

2.2船舶接触器和继电器故障

船舶接触器和继电器设备一般包括电磁系统、触头系统、灭弧装置和辅助部件等。接触器常发生的故障有触头吸附不良、触头释放困难和触头释放缓慢等，其外部表现为线圈过热、噪声过大、触头灼伤或熔焊等；继电器常发生的故障为元件过热、断裂，热继电器在工作时突然停摆或工作状态不稳定等。上述故障通常是因为设备使用过于频繁，且缺乏相应的维修保养措施，导致电气设备过度损耗，最终无法使用。

2.3主配电板常见故障

电气系统正常运行中，主配电板大多处于震动的状态，拿些震动频率比较高的部件位置硬件设备很容易发生裂纹，严重的情况下电板会开裂，导致电板无法正常使用。尽管工作人员会在配电板的外壳处采取防尘措施，但电板的接线部位依然会被灰尘微粒覆盖其上，灰尘微粒阻碍了接线两端的有效串连，电板会出现接触不良以及短路的状况；发生的系统故障大多表现为电流的流动异常，电流异常会影响配电板的正常运行。

2.4电网系统常见故障

在电力系统中使用继电器来保护电路的稳定并让电流保持某一个特定额度，由于长期没有对继电器及一些硬件设备进行维修，会出现部件松动的情况，在这种情况下尽管电气系统仍然会运行，但热继电器就无法正常运作，也无法保护电路的稳定；在照明系统中，绝缘电阻常会低于正常水平，不及时解决问题会使主配电板的电路负荷过大而出现短路现象；继电器部件出现问题的表现是在电气设备运行中接触器的触头温度发生异常，所以要及时进行维修；接线盒出现松脱现象会导致接地故障，当出现这种问题时设备上会出现绝缘指示灯灯亮和灯灭同时发生。

3、船舶电气设备的维修方法

3.1强化电气设备管理与维护维护

船舶电气设备，保障船舶用电安全，需要严格按照规定的技术条件运行设备，这意味着温度、电流、电压等参数指标要在正常的范围之内，操作设备时要按照正确的规程，并及时对设备进行有效维护和检修。在航行中，管理人员要对电气设备做好经常性的维护保养工作，避免电气设备因保养不当或不及时而折损过大。船舶管理人员要对船舶上的电气设备制定科学合理的操作规定，并严格执行。操作人员在启动、停止及完成各种操作时，要科学合理；管理人员要经常对设备运行情况进行巡检，一旦发现设备异常，要立即按规定采取有效措施，把危害和损失降到最小。管理人员要有高度警觉意识和责任心，了解相关电气技术，提高防范和处理故障的能力。电气操作人员要仔细学习电气设备使用规范和说明书，把握电气设备工作原理，了解设备和线路安装、连接等有关知识，提高技术能力和故障防范意识，减少失误操作或操作不当引起的事故。为了防止触电，保障人员安全，船舶管理者需组织专门活动以检查用电安全。要对电气设备的绝缘体和外壳进行接地检查，及时排查隐患，严格禁止带电检修。对驾驶台进行检查时，要确保操舵仪能使船舵在28ｓ内从一舷35°转至另一舷的30°，实际舵角与舵角指示器的误差不能超过1°。要通过模拟过载、舵机失电等故障，对舵机故障报警进行试验，查看是否能正常报警。使用便携式电气设备之前，要仔细检查设备及其电线、插头、接地芯线是否损坏，以防触电和造成设备损坏。船舶上要配备惰性气体灭火器或者干粉灭火器，如果电气设备因短路等原因发生火灾，不要直接用水灭火，要用惰性气体灭火。报警系统能对火灾进行有效预警，需要定期维护检查，查看系统控制面板上是否有火灾报警信号、故障信号，是否有被关闭的报警区域。定期组织对警铃、警报器以及探测器的测试，3分内没有确认的火灾信号要向全船发出报警。为了确保航行安全，还要对航行灯失电报警功能和故障报警功能进行试验。对通用应急报警、风机应急进行切断试验。为保持船舶通信顺畅，还应对驾驶台与舵机房、发电机房等房间之间的电话系统进行检查试验。一旦船舶遭遇倾覆的危险，必须确保船舶救生系统的电气设备能正常使用，因此要对救生系统的电力和设备情况进行定期检查，救生艇集合点的照明灯、登艇灯、救生艇蓄电池、救生艇内的照明等都是需要检查维护的重点。船舶上应备有应急发电设备，一旦主电源失去供电能力，应急发电机应当能够自动启动，并自动与应急配电板连接，在45秒内完成从启动到承载额定负载的任务。应注意将应急发电启动开关调放在自动档位。同时，防滑和耐油绝缘毯应放置在应急配电板之前，防止发生意外。应急发电机的手动启动设备也应该保持正常。此外，诸如柴油监控系统的指示灯、报警器等都应该经常检查养护。

3.2采用多种船舶电气设备常见故障的检修方法

（1）直观检测法。检测人员根据电气设备的直观外在状况来判定故障症状的方法称为直观检测法。用眼睛、鼻子、耳朵以及手这些身体感知，并用“五识”来观察设备和仪器的故障。用眼睛观察电气设备的外观和设备仪器的相关数据进行排查，来判定设备是否正常运行，从数据中得知整个电气系统是否正常运行。用耳朵听电气设备没有无异常声音，一般情况下，运行良好无故障的设备声音会细微且均匀。用鼻子闻设备运行时散发出的气味，通过嗅觉去判断电气设备有无异味，由于电气设备大部份由绝缘材料制作而成，如果运行过程中设备温度超出常规温度，便会散发异味，而设备正常运行便不会产生异味。用手触摸电气设备表面，感受温度是否正常，设备运行会产生热量，难免会使温度上升，但在合理的温度范围内是不会影响电气设备的正常运行，需要提醒的是，在触摸设备时要做好防护措施，避开带电的部位，以确保安全。直观检查法通过仪器设备和数据报告来排出设备故障，这需要依照电气设备的一系列指标来进行，所以检查电气设备的仪器也要保证其精确性，才能使工作人员从这些设备的数据中做出判断，从而得出有效的结论。（2）短路排查法。相对来说船舶电气系统是独立运行的，独立系统又由众多小的独立系统构成的，而联系各个小的系统设备是通过电力进行的，因此发现某个部分出现故障时，通过电气系统中原有的电路断点进行短接，来确定哪个部位出现故障，需注意在线路短接排查完成后，要拆除短接线，避免因短接线的存在致使更大的故障发生。（3）硬件替换法。在初步排查了故障部位后，一般采用硬件替换法，在已经圈定的故障部位进一步确认圈定部分是不是主要故障的根源所在，采用与圈定出来的故障配件型号相近、性能一致的部件来替换，替换之后再重新运行设备，观察其能不能正常运行，假如能正常运行的话则说明故障就是之前圈定出来的部位，如果不能正常运行，那就说明故障在其他地方，就继续进行排查，直到找到故障根源；硬件替换法相对来说更快捷，但这种检修方法的效率不高，在遇到比较紧迫的情况下，不能及时解决问题，而且需要船舶上有足够多的备用硬件设备，不然无法进行检修排出故障，所以硬件替换法只适用于在一般非紧急情况中。

结束语

随着时代的发展，船舶电气设备必将成为船舶上的必备设备，设备等级也会随之提升。作为机械设备，船舶电气设备发生故障在所难免，因此，相关工作人员应重视设备的日常维修和保养，做到常巡视、常检查、常保修。只有这样，才能使船舶上的电气设备发挥应有的作用，才能实现船舶电气设备的系统化，才能实现我国船舶工业的自动化。

参考文献：

[1]黄鑫.浅谈船舶电气设备管理措施分析[J].科技信息，2014（05）：53-54.

[2]郑孔.船舶电气设备的有效管理方式[J].世界海运，2015（02）：40-41.