關(guān)于艦船電力系統(tǒng)的常見故障及其排除

王紫葉，王沐雪

（三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

0 引 言

為了滿足我國不斷增強(qiáng)的海上軍事力量、作業(yè)能力對電力的需求，艦船電力系統(tǒng)各方面都在不斷完善。同時(shí)，艦船電力系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)設(shè)備的損耗和故障問題頻現(xiàn)。小的故障現(xiàn)象為艦船電力系統(tǒng)長期安全可靠的運(yùn)行埋下隱患，大的事故給艦船電力系統(tǒng)甚至整個艦船帶去嚴(yán)重危害。因此，在艦船電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需持續(xù)關(guān)注其工作狀態(tài)，排除各類設(shè)備故障，對發(fā)生的故障能夠迅速作出判斷，才能保障艦船電力系統(tǒng)在潮濕、鹽霧等嚴(yán)苛環(huán)境下長期穩(wěn)固運(yùn)行。可見，分析總結(jié)艦船電力系統(tǒng)[1]可能發(fā)生的故障及排查方法[2-4]，對電力系統(tǒng)長期正常運(yùn)行具有重要意義。

1 艦船電力系統(tǒng)的組成

艦船電力系統(tǒng)由發(fā)電設(shè)備、輸電線路、配電設(shè)備和用電設(shè)備構(gòu)成，與陸地電力系統(tǒng)大體類似。然而，艦船電力系統(tǒng)與陸地電力系統(tǒng)相較，因?yàn)榄h(huán)境約束和工作條件的限制規(guī)模小，如裝機(jī)容量遠(yuǎn)小于陸地系統(tǒng)。但是，有時(shí)船上用電設(shè)備消耗功率較大，使得用電量占系統(tǒng)容量比重突然增大?？梢姡洗蠊β视秒娖鲗ε灤娏ο到y(tǒng)的影響很大，因此對構(gòu)成穩(wěn)定的艦船電力系統(tǒng)的要求相比于陸地電力系統(tǒng)更苛刻。另外，艦船電力系統(tǒng)長期工作在潮濕、鹽霧等海上環(huán)境下，對船上的電氣設(shè)備性能損耗較陸地嚴(yán)重，增加了電力系統(tǒng)不穩(wěn)定工作的可能性，降低了船上電氣設(shè)備的工作年限，增加了電力系統(tǒng)的發(fā)電成本，對構(gòu)成穩(wěn)固的艦船電力系統(tǒng)所需的設(shè)備要求相較于地面電力系統(tǒng)更高。

2 艦船電力系統(tǒng)的常見故障及其排除

2.1 發(fā)電機(jī)故障及排除

若是排氣管竄黑煙，先洗滌或更新增壓器的過濾網(wǎng)，再用塞尺勘測氣閥空隙的長短，核查其是否達(dá)到要求的范圍。如果沒有達(dá)到要求，則調(diào)整到規(guī)定的長度。然后，把氣缸蓋上的所有噴油嘴取下，將其放在校驗(yàn)臺上測量噴嘴壓力。若出現(xiàn)噴油嘴堵塞或者漏油現(xiàn)象，對堵塞的噴油嘴使用特制的通針進(jìn)行通孔處理；將滴油的噴油嘴分解開，以便于查看針閥和其體錐面閥座破損情況，并用磁粉探傷法檢測它們是否有裂紋。如果發(fā)現(xiàn)裂紋，則立即更換；對有形變的，采取研磨方式進(jìn)行補(bǔ)救后再考慮換新。還需測量各缸的負(fù)荷是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，并進(jìn)行調(diào)整使其符合要求。最后，查看活塞環(huán)是否需要更換，檢測并調(diào)控噴油。

若是發(fā)電機(jī)無法啟動，可以取下啟動馬達(dá)對其進(jìn)行仔細(xì)檢查。如果啟動馬達(dá)的葉輪片底部破損，則換新的馬達(dá)。

若是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，查看各缸油門尺條是否干凈，檢查閥桿是否有卡阻狀況，查看調(diào)速器的油位是否正常，檢測調(diào)速器的伺服馬達(dá)和傳動是否發(fā)生故障，檢測調(diào)速器的反饋系統(tǒng)運(yùn)行是否異常。如果油位不在正常高度范圍，閥桿移動不順暢，調(diào)試器不夠潔凈，則修理閥桿，重新倒入調(diào)試器新油，并使油位處于規(guī)定的范圍。再迫使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速有劇烈的波動，將低速旋轉(zhuǎn)的柴油機(jī)補(bǔ)償針閥轉(zhuǎn)出幾圈，以便釋放油道中的空氣。

2.2 電動機(jī)故障及其排除

電動機(jī)是船舶電力系統(tǒng)中不可缺少的一部分，在嚴(yán)苛的環(huán)境下長期運(yùn)行會產(chǎn)生各種各樣的問題。對這些問題采取正確的診斷策略立即修復(fù)，才能使艦船電力系統(tǒng)更加穩(wěn)固。

若是電動機(jī)無法啟動，可以查看電動機(jī)的引出線、開關(guān)或控制電器的觸點(diǎn)和熔斷器是否發(fā)生損壞。還可通過分解電動機(jī)檢查內(nèi)部接線情況，看是否發(fā)生短路或接線錯誤，以確定并處理接地點(diǎn)或短路點(diǎn)，或者重新正確接線。最后，可以將過流繼電保護(hù)裝置的整定電流增大，以排除其整定電流過小的可能。

若是插電后有噪聲但不運(yùn)行，可以查看接線方式是否正確，有需要時(shí)還可固定銘牌，改變繞組的接線方式，考慮采用補(bǔ)償啟動。鑒于長期高濕度、鹽度的嚴(yán)苛環(huán)境，電動機(jī)很有可能潤滑不夠或是硬件裝配不達(dá)標(biāo)，可檢查其軸承，重新高質(zhì)量裝配，采用高質(zhì)量油脂。

若是運(yùn)行時(shí)電流表指針不穩(wěn)定搖擺，可以視情況更換短路裝置，以排除短路裝置接觸不良的情況?？蓹z查轉(zhuǎn)子是否開焊或斷條，查看電刷是否可能接觸不良甚至斷路。

若是運(yùn)行時(shí)震動異常，先查看接地螺栓是否穩(wěn)固進(jìn)行有選擇的更新，使發(fā)電機(jī)平放固定。測量軸承間隙是否在要求的誤差范圍內(nèi)，若不符合要求，調(diào)整空隙。檢測機(jī)殼強(qiáng)度，查看定子繞組是否有故障，檢測轉(zhuǎn)軸的彎曲程度、鐵芯形變程度，檢查齒輪安裝是否合格。若發(fā)現(xiàn)問題，對其進(jìn)行有效校正處理。

若是軸承發(fā)熱，檢查軸承損耗情況，查看軸承型號，選擇一個更大更適合的軸承，檢查端蓋、軸頸與軸承的鍥合程度，測量它們之間的間距，并使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。查看油環(huán)尺度，檢測油脂質(zhì)量，度量軸承室油脂體積，其量不能過多也不能過少，含量也需純正，否則需要注入新的高質(zhì)量潤滑脂至規(guī)定的范圍。檢測傳動系統(tǒng)與電動機(jī)所處的位置構(gòu)成的中心線是否在要求的范圍內(nèi)，并進(jìn)行糾正。

4)果皮底色。蘋果成熟時(shí)，果皮的顏色可作為判斷果實(shí)成熟度的標(biāo)志之一。未成熟果實(shí)的果皮中有大量的葉綠素，隨著果實(shí)的成熟，葉綠素逐漸分解，果皮底色由深綠色逐漸轉(zhuǎn)為黃綠色可以作為果實(shí)成熟的標(biāo)志。借助標(biāo)準(zhǔn)比色卡、色差儀或經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)果皮底色來判斷成熟度，以便適時(shí)采收。

若是電動機(jī)過熱，檢查電動機(jī)上污垢是否嚴(yán)重，查看負(fù)載是否超過限度，檢查供電電壓是否過高或過低，檢查繞組、開關(guān)以及熔斷器等是否穩(wěn)固連接，查看記錄判斷電動機(jī)是否因頻繁開關(guān)而發(fā)熱。如果是軸承過熱引發(fā)的，則按軸承過熱排查故障。

2.3 斷路器故障及其排除

艦船電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作少不了斷路器的保護(hù)。斷路器能與其他設(shè)備配合，將艦船電力系統(tǒng)中發(fā)生事故的部分與系統(tǒng)割離。正確處理斷路器故障，對艦船電力系統(tǒng)的穩(wěn)固運(yùn)行具有重要意義。

若是斷路器過熱，需觀察主回路上的螺釘，檢查它們是否被氧化、是否松動。觀察斷路器觸頭，檢查它的損耗情況，看其表面是否光滑；檢測其觸頭彈簧壓力，判斷其壓力大小是否符合要求，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整彈簧使其壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或換取新的觸頭彈簧。

若是自動斷路器無法閉合，需查看電源電壓或容量有沒有達(dá)到要求，拉開電磁鐵的過程是否太短，整個控制線路或者元器件是否損壞以及應(yīng)處于斷開的電動機(jī)中斷限位開關(guān)是否斷開。

若是手動斷路器無法閉合，需測量失壓脫扣器表面有無電壓，查看壓緊裝置的變形情況，測量儲能彈簧的彈簧性能，查看手動脫扣器連桿形狀的改變情況，檢查漏電斷路器的連線有沒有接地或者漏電情況。

若是分勵脫扣器無法起作用，仍需查看電源電壓有無達(dá)到要求，螺釘是否滑出，線路是否斷開，還需檢測再扣接觸面的大小是否得當(dāng)，查看線圈連接的可靠情況。

若是啟動電動機(jī)則斷開斷路器，需調(diào)整過流脫扣器的瞬間整定值大小，檢查并視情況更換磨損情況嚴(yán)重的零件。

3 結(jié) 論

在日益龐大的艦船電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)的各組成設(shè)備無故障運(yùn)行難以實(shí)現(xiàn)，只有重視異常現(xiàn)象，利用合適的策略辨別故障解決問題，才能使艦船電力系統(tǒng)按照需求持續(xù)不斷地可靠供電。因此，故障的快速準(zhǔn)確辨別以及迅速處理具有實(shí)際意義。