導(dǎo)讀

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步,，現(xiàn)代化船舶逐漸向著大型化,、功能多樣化以及節(jié)能化發(fā)展，在這個(gè)發(fā)展進(jìn)程中,，船舶自身的電力系統(tǒng)對(duì)于船舶的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,，其自身性能直接影響到船舶的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型以及安全性,。

本文深入分析了船舶電氣的組成,，并在此基礎(chǔ)上開展了船舶電氣故障的研究，分析了故障產(chǎn)生的現(xiàn)象,、原因以及維修方法,，為快速排查,、解決船舶電氣故障問題提供了參考意義,。

一、 船舶電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究

1,、船舶電氣系統(tǒng)概念

船舶電氣系統(tǒng)是指船舶上所有電能產(chǎn)生,、傳輸、分配以及消耗的裝置與網(wǎng)絡(luò)的總稱,，是維持船舶正常航行的關(guān)鍵,。

2、船舶系統(tǒng)組成

（1）電能系統(tǒng),。

電能系統(tǒng)的主要作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,，從而為其他一切電氣系統(tǒng)提供能源的裝置。

船舶的電源系統(tǒng)主要包括主電源即主發(fā)電機(jī)組以及應(yīng)急電源,，應(yīng)急電源又可以為應(yīng)急發(fā)電機(jī)與應(yīng)急蓄電池,。

其中決定電源系統(tǒng)性能的主要參數(shù)是交流或直流電制、穩(wěn)定工作時(shí)的電壓（額定電壓）,、以及穩(wěn)定工作時(shí)的頻率（額定頻率）等,。

電源系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電力系統(tǒng)，同時(shí)也是一個(gè)工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)所,，是船舶電氣故障高發(fā)區(qū),。

（2）配電裝置。

船舶配電裝置是指能接受和分配電能的裝置,，同時(shí),，配電裝置可以監(jiān)視以及測(cè)量其余電氣系統(tǒng)設(shè)備的相關(guān)信息，從而對(duì)他們起到保護(hù)和控制作用,。

船舶的配電裝置按照其用途進(jìn)行分類,，可以分為總配電板、應(yīng)急配電板、動(dòng)力分配電箱,、照明分配電箱,、充放電板以及岸電箱。

（3）船舶電力網(wǎng),。

船舶電力網(wǎng)是指介于船舶電源與用電設(shè)備之間的傳輸,、分配電能的傳輸路線的總稱。

其主要包括：

主電源經(jīng)主配電板進(jìn)行供電的主電網(wǎng),、負(fù)責(zé)動(dòng)力負(fù)載及功率電熱設(shè)備的動(dòng)力網(wǎng)絡(luò),、船舶實(shí)施正常照明的照明網(wǎng)絡(luò)、保證船舶在主電網(wǎng)因故不能供電時(shí)正常用電的應(yīng)急電網(wǎng),、提供短時(shí)間內(nèi)臨時(shí)供電的應(yīng)急電網(wǎng)以及保證船舶信號(hào)暢通的弱電電網(wǎng),。

（4）負(fù)載系統(tǒng)。

船舶負(fù)載系統(tǒng)是指船舶上所有的用電設(shè)備,。

其主要包括：

①甲板機(jī)械及舵機(jī),；

②動(dòng)力裝置輔助機(jī)；

③艙室輔機(jī),；

④電力推進(jìn)設(shè)備,；

⑤機(jī)修設(shè)備；

⑥船舶通信導(dǎo)航設(shè)備,；

⑦其他設(shè)備,，如電加熱器，風(fēng)扇等,。

3,、船舶電氣系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，船舶電氣系統(tǒng)逐步朝著智能化與自動(dòng)化的方向邁進(jìn),。

其主要體現(xiàn)為：

（1）隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,，使得信息收集與傳遞的速率加快，從而提高了船舶電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率,；

（2）隨著加工制造業(yè)的不斷發(fā)展,，高效、高精度必然成為發(fā)展趨勢(shì),，這會(huì)大大完善船舶電氣設(shè)備的性能,；

（3）新能源系統(tǒng)會(huì)逐步取代傳統(tǒng)能源；

（4）船舶在行駛過程條件相對(duì)惡劣,，當(dāng)遇到緊急情況時(shí),，人機(jī)之間協(xié)作處理會(huì)避免單獨(dú)人，單獨(dú)機(jī)器處理的弊端,。

二,、船舶電氣故障及其產(chǎn)生的原因

1,、船舶電氣故障的概念

船舶電氣故障，是指船舶在長期的運(yùn)行過程中,，電氣設(shè)備喪失部分功效或者完全喪失功效的現(xiàn)象,。

造成這種現(xiàn)象的原因主要分為兩種：

一是電氣設(shè)備由于自身設(shè)計(jì)生產(chǎn)誤差造成的，這種設(shè)計(jì)生產(chǎn)誤差包括設(shè)計(jì)初期的不合理,、制作工藝的不規(guī)范,、管理到位等；

二是由于運(yùn)行時(shí)受到惡劣的內(nèi)部環(huán)境與外部突變載荷長期作用,，加上維護(hù)不及時(shí)造成的,。

2、船舶電氣故障分析

（1）發(fā)電機(jī)故障,。

發(fā)電機(jī)故障是船舶電氣系統(tǒng)常見的故障之一,，其故障的表現(xiàn)形式包括發(fā)電機(jī)無法正常啟動(dòng)、發(fā)電機(jī)工作電壓失常以及發(fā)電機(jī)部分地方缺乏絕緣保護(hù),。

其中發(fā)電機(jī)未能正常啟動(dòng)的產(chǎn)生原因主要是兩類:

其一是發(fā)電機(jī)自身原因,，如整流器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、線圈存在繞組斷線等,；

其二是外部原因,，如水入侵了設(shè)備所處環(huán)境、散熱失效等,；發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)定的差生原因主要是由于集電環(huán) / 電路存在問題；而造成缺乏絕緣性保護(hù)的主要原因則是因?yàn)殚L期惡劣環(huán)境下,，維護(hù)力度不足,，造成絕緣損傷。

（2）主配電板故障,。

主配電板是船舶配電裝置中的重要組成部分,，它是電源系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間電力傳輸?shù)臉屑~，同時(shí),，可以監(jiān)視以及測(cè)量其余電氣系統(tǒng)設(shè)備的相關(guān)信息,，從而對(duì)他們起到保護(hù)和控制作用。

主配電板由眾多部分組成,，其中最為重要的是對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行控制和保護(hù)的電機(jī)控制屏,，而控制屏又包括了控制開關(guān)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)等重要部件,；同時(shí),，主配電板還包括了控制負(fù)載的信息的負(fù)載屏、并車屏以及進(jìn)行電流分配的匯流排等,。

每一種元件的故障都可能引起主配電板的故障進(jìn)而引發(fā)船舶安全事故,。

主電板事故及其產(chǎn)生原因主要有：

①部件之間接觸不良,，這種接觸一方面是機(jī)械接觸，另外一方面是指電路接觸,，其產(chǎn)生原因主要是由于船舶在水中長期顛簸引起主配電板振動(dòng),，從而導(dǎo)致部件松落；

②設(shè)備儀表故障,，引起這類故障的主要原因是短路,、過載以及設(shè)備儀表機(jī)械損壞；

③開關(guān)故障,，開關(guān)控制著整個(gè)收集,、分配電流的過程，開關(guān)的主要故障表現(xiàn)為失效,、松動(dòng),、無法閉合。

產(chǎn)生其原因可能是由于開關(guān)自身的質(zhì)量引起的,，也有可能是機(jī)械配合出現(xiàn)了問題,，同時(shí)過載、短路也是導(dǎo)致開關(guān)失效的重要因素,。

（3）船舶電網(wǎng)故障,。

電網(wǎng)系統(tǒng)是船舶電力系統(tǒng)中最常見且最為復(fù)雜的系統(tǒng)，是保證電源系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)之間建立正確工作模式的關(guān)鍵,。

其故障表現(xiàn)及其產(chǎn)生的原因主要分為：

①接地故障,，這種故障通常會(huì)使得系統(tǒng)中的電路異常，常見危險(xiǎn)異常即船內(nèi)存在漏電現(xiàn)象,，產(chǎn)生這種故障的主要原因是由于設(shè)備中導(dǎo)線或者元件缺乏絕緣保護(hù),，或者設(shè)備處于惡劣工作環(huán)境中；

②絕緣故障,，這種故障通常會(huì)使得系統(tǒng)中的電路短路,，失去功能。

產(chǎn)生這種故障的主要原因是由于系統(tǒng)缺乏絕緣保護(hù),，即絕緣保護(hù)不到位或者絕緣破壞,；

③續(xù)電器故障，其主要表現(xiàn)為電網(wǎng)不能正常的進(jìn)行閉合,，產(chǎn)生原因主要是由于續(xù)電器發(fā)生了故障,，從而喪失功能。

三,、船舶電氣系統(tǒng)的維修

對(duì)于船舶電氣系統(tǒng)而言,，通常我們希望在其發(fā)生故障前進(jìn)行排查，預(yù)防其故障的產(chǎn)生,；又或者在其發(fā)生故障時(shí),，能根據(jù)故障現(xiàn)象快速找到發(fā)生故障的部件,，從而對(duì)其進(jìn)行快速維修，避免故障的放大化,。

因此,，針對(duì)本文第三節(jié)中船舶常見的電氣故障，我們進(jìn)行其維修方法的討論和總結(jié),，為實(shí)際船舶問題的解決提供了一定基礎(chǔ)信息,。

通用的電氣故障維修方法一般包括：

（1）排查電氣元件，找到問題產(chǎn)生的癥結(jié),，因?yàn)橛袝r(shí)對(duì)于同一個(gè)問題可能會(huì)由不同的原因造成,，為了準(zhǔn)確進(jìn)行維修，因此必須確定穩(wěn)定癥結(jié),；

（2）測(cè)量電壓,，主要是排除系統(tǒng)電路是否短路以及是否存在短路元件；

（3）測(cè)量電流,，利用電流大小的突然變化可以很好就行故障元件的判斷,；

（4）測(cè)量電阻，主要排查系統(tǒng)中是否存在短路,、開路等現(xiàn)象,；

（5）置換或者橋接，即對(duì)于故障部分進(jìn)行新品的置換或者橋接,，但其前提是排查準(zhǔn)確,，若排查不準(zhǔn)確則可能會(huì)產(chǎn)生新的問題。

針對(duì)船舶電氣系統(tǒng)的具體故障,，也存在具體的經(jīng)驗(yàn)解決方法：

①發(fā)電機(jī)故障檢修,。

發(fā)電機(jī)絕緣失效問題的檢修：我們需要對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣保護(hù)的地方進(jìn)行詳細(xì)排查，同時(shí)檢查發(fā)電機(jī)是否處于潮濕的工作環(huán)境中,，若存在上述問題則及時(shí)補(bǔ)充絕緣層以及對(duì)發(fā)電機(jī)

工作環(huán)境進(jìn)行整理。

對(duì)于發(fā)電機(jī)逆功率問題,，我們則需要詳細(xì)檢查發(fā)電機(jī)的設(shè)置參數(shù),，將參數(shù)與正確參數(shù)進(jìn)行逐個(gè)對(duì)比，對(duì)于設(shè)置錯(cuò)誤的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)糾正,；對(duì)于發(fā)電機(jī)短路問題,，我們則需要詳細(xì)檢查電路情況，對(duì)于出問題的引線,、環(huán)線等及時(shí)更換,；對(duì)于發(fā)電機(jī)不能勵(lì)磁，我們則需要進(jìn)行充磁,，使其重新具備該功能,。

②主配電板故障檢修,。

對(duì)于主配電板部件接觸故障，我們要詳細(xì)檢查其機(jī)械接觸,、電路接觸,，對(duì)于機(jī)械接觸不良的地方，如松動(dòng),、變形等及時(shí)進(jìn)行擰緊或更換機(jī)械部件,；對(duì)于設(shè)備儀表短路故障，可以借助萬能表測(cè)其電壓,，觀測(cè)測(cè)量值是否正常,，找到短路元件，同時(shí)應(yīng)該檢查各個(gè)接線是否正常,，判斷是否會(huì)存在短路,；對(duì)于開關(guān)故障，一旦發(fā)生故障,，首先觀察開關(guān)是否按要求閉合或者打開,，其次檢查每個(gè)開關(guān)是否起到相應(yīng)作用，對(duì)于問題開關(guān)進(jìn)行更換,。

③電力網(wǎng)故障檢修,。

電力網(wǎng)的故障其主要是由于絕緣失效引起的，因此其檢修措施與發(fā)電機(jī)絕緣失效相同,，即我們需要對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣保護(hù)的地方進(jìn)行詳細(xì)排查,，同時(shí)檢查發(fā)電機(jī)是否處于潮濕的工作環(huán)境中，若存在上述問題則及時(shí)補(bǔ)充絕緣層以及對(duì)發(fā)電機(jī)工作環(huán)境進(jìn)行整理,。

四,、結(jié)束語

本文深入分析了船舶電氣的組成，并在此基礎(chǔ)上開展了船舶電氣故障的研究,，分析了故障產(chǎn)生的現(xiàn)象,、原因以及維修方法，為快速排查,、解決船舶電氣故障問題提供了參考意義,。

END