张勇

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。如果船舶电气设备系统得到了稳定、可靠的运行，有助于推动国家的经济发展。所以，有必要对现在船舶的电气设系统进行详细的分析，分析出其中的不安全因素，同时制定设备故障的检修和维护方法，不但保证了船舶行业的安全性，而且为船舶电气设备的检修和維护提供支持。

关键词：船舶；电气系统；故障；诊断；方法

1 导言

当前，我国船舶建造水平日益提高，自动化和电气化水平提升。船舶当中也开始应用越来越多的电气设备，但是电气设备本身就有着非常强的复杂性，若电气设备出现故障，对故障的排查和检修需要较长的时间。因此，若想保障船舶的安全，必须对船舶上的所有设备进行严格的检查，对易损坏设备进行调整，分析故障原因，及时作出应对措施，保障船舶安全。

2 船舶电气系统的组成

2.1船舶电站

把化学能转化为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。

2.2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。

3 船舶电气自动化的现状

在科学技术的推动下，我国逐渐解放了人工劳动力，尤其是在船舶行业，其自动化水平在不断提升。现阶段来看，我国船舶电气的自动化得到了有效实施，在诸多环节的运行中，都呈现了自动化的形式。在各个环节中，分为许多的区域，其管理、操作都实现了自动化，在很大程度上，为船舶运行打下了基础，使船舶运行更安全、更可靠。相对船舶电气的自动化水平的不断提高，设备的工作效率也有所提升，在这样的情况下，我国经济也加快了前进的步伐。对于船舶电气自动化，在诸多的环节中都会得到应用，例如：行驶、装运，以及卸载、管理等，在这些环节中，通过自动化技术，可以有效地管理相应的工作，而且，总工作站可以及时掌握相关情况，做出正确的操控，并将相关情况进行整理，从而在整体上，构建出一个综合性、一体化的电气自动化系统。通过这个系统的应用，为船舶业提供了极大的便利。不过，还需要进一步提升系统的可靠性，需要有效排出设备故障，保证船舶长期稳定的运行。如今，全球船舶电气自动化都是一个热门的话题，各国都在积极研发自动化技术，以此来为船舶电气的安全、高效提供可靠的保障。即使这样，在其自动系统方面，还很多隐患没有得到妥善处理，设备故障频频出现，严重阻碍船舶电气行业的发展。可见，我国需要重点提升电气自动化系统的稳定性，进而改变现状。

4 常见船舶电气设备故障

4.1主配电板故障

主配电板是船只电力配置的监控中心，主配电板上方有开关、电表、指示灯等。发电机与配电板间的协调配和，是通过主开关来控制的，如果主开关合不上出现了故障，需要检查是否出现脱扣过载等问题；如果合上主开关后没有电流，需要检测是否因为开关接触不良、或负载过大导致短路等原因，如果是过载导致短路跳闸等，需要及时调整负载量，保证供电安全。

4.2发电机常见故障

因为发电机会在较长的时间处于非工作状态，所以容易出现内部电刷滑环接触不良的问题，同时励磁机也容易出现故障从而也会导致电磁场失磁。若不能产生励磁，电压也无法转换成电流，所以也就影响了其自身的效果。如果发电机其中的一个部分出现参数错误，会使得发电机产生逆功率的现象，若没有及时采取有效措施进行发电机养护，就会影响到内部绝缘体的绝缘性。此外发电机内部还容易受潮，影响其绝缘的效果。此外还要注意设备运行的过程中是否出现了发电机线路断开的问题。其次，发电机在正常运行的情况下，因为电力设备不能提供足够高的电压，因此系统就会出现运转异常的现象，通常其主要表现为设备的电压明显处于非正常状态。

4.3船舶接触器和继电器故障

船舶接触器和继电器是由电磁系统、触头系统、灭弧装置以及辅助部件组成，接触器经常会出现：触头接触不良、触头难以回弹或回弹时间长、设备噪音大、电圈过热、触头损坏等问题。当出现上述情况时，检修人员应该首先检查供电设备的电压是否稳定、保证触头回弹的弹簧是不是正常工作，检查触头表面是否存在严重的腐蚀、磨损，同时对铁芯的两极进行检查，主要检查铁芯上是否有污物、线圈是否存在断线等问题。通常情况下，触头出现问题经常表现为：触头长时间不动作、触头卡顿、延时反应等。

5 船舶电气系统故障诊断方法

5.1硬件替换法

在初步确定故障的具体位置后，通常采取硬件替换的方式来处理。在已确定的故障位置进行故障零件的替换，从而确定这一故障是否为设备的主要故障。如果更换之后，设备的性能得以恢复，说明之前确定的故障位置和故障类型就是主要的故障。而如果无法正常运转，则应继续进行故障排查，直至找到出现故障的根源所在。硬件替换方式相对比较方便，但是其效率相对较低。对于紧急的故障无法进行及时有效的处理。此外还需要在船舶上有足够多的硬件设备，因此这种方式一般应用在非紧急故障的处理中。

5.2电路检验法

除以上较为直观的排查设备故障的方法之外，也可以采用替代法、短路法来进行排查。比如，在排查过程中对某一部件或电路板有怀疑，可以选择使用一个新的电路板或部件进行替代，看替代之后设备是否仍旧出现问题来进行排查，如果问题仍然存在则该部件完好，若问题解决了，则是该部件出现了问题。除此之外，如果对故障设备中的接触器或继电器的触电问题进行排查，可以使用短接的方法进行排查如果短接之后问题仍然存在，则不是该触电故障，若故障消失则是该触电问题，同时需要注意，当排查完触电问题后应该及时拆掉连接线，不可以使用导线当做开关和接触点，因为容易出现短路、熔断等会造成更大打的损坏。最后，确定故障部位后进行检修调整，修好设备。

5.3经验排除法

作为船舶电气设备检查与维修的核心内容，经验排除法是解决船舶电气设备故障最有效的方法，这种方法主要依赖技术人员的工作经验，积累经验的一般做法是，技术人员应该及时做好故障现象和排除过程的相应记录，善于归纳并能够总结出维修检查中出现的各种问题的原因，从而达到能够及时准确的发现运行中常出现的故障目的，并能够及时采取合适的方法进行排除。

结语：当前，我国的船舶行业发展迅速，同时其在发展中也逐渐应用了多个现代化技术，因此船舶制造水平也越来越高。如果设备故障得到妥善解决，不仅解放了大量的劳动力，还可以使管理模式实现自动化，让船舶自动化得到更好的发展。

参考文献：

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