關于艦船電力系統的常見故障及其排除

王紫葉，王沐雪

（三峽大學 電氣與新能源學院，湖北 宜昌 443002）

0 引 言

為了滿足我國不斷增強的海上軍事力量、作業能力對電力的需求，艦船電力系統各方面都在不斷完善。同時，艦船電力系統中各環節設備的損耗和故障問題頻現。小的故障現象為艦船電力系統長期安全可靠的運行埋下隱患，大的事故給艦船電力系統甚至整個艦船帶去嚴重危害。因此，在艦船電力系統運行時需持續關注其工作狀態，排除各類設備故障，對發生的故障能夠迅速作出判斷，才能保障艦船電力系統在潮濕、鹽霧等嚴苛環境下長期穩固運行。可見，分析總結艦船電力系統[1]可能發生的故障及排查方法[2-4]，對電力系統長期正常運行具有重要意義。

1 艦船電力系統的組成

艦船電力系統由發電設備、輸電線路、配電設備和用電設備構成，與陸地電力系統大體類似。然而，艦船電力系統與陸地電力系統相較，因為環境約束和工作條件的限制規模小，如裝機容量遠小于陸地系統。但是，有時船上用電設備消耗功率較大，使得用電量占系統容量比重突然增大。可見，船上大功率用電器對艦船電力系統的影響很大，因此對構成穩定的艦船電力系統的要求相比于陸地電力系統更苛刻。另外，艦船電力系統長期工作在潮濕、鹽霧等海上環境下，對船上的電氣設備性能損耗較陸地嚴重，增加了電力系統不穩定工作的可能性，降低了船上電氣設備的工作年限，增加了電力系統的發電成本，對構成穩固的艦船電力系統所需的設備要求相較于地面電力系統更高。

2 艦船電力系統的常見故障及其排除

2.1 發電機故障及排除

若是排氣管竄黑煙，先洗滌或更新增壓器的過濾網，再用塞尺勘測氣閥空隙的長短，核查其是否達到要求的范圍。如果沒有達到要求，則調整到規定的長度。然后，把氣缸蓋上的所有噴油嘴取下，將其放在校驗臺上測量噴嘴壓力。若出現噴油嘴堵塞或者漏油現象，對堵塞的噴油嘴使用特制的通針進行通孔處理；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。如果發現裂紋，則立即更換；對有形變的，采取研磨方式進行補救后再考慮換新。還需測量各缸的負荷是否在規定的范圍內，并進行調整使其符合要求。最后，查看活塞環是否需要更換，檢測并調控噴油。

若是發電機無法啟動，可以取下啟動馬達對其進行仔細檢查。如果啟動馬達的葉輪片底部破損，則換新的馬達。

若是發電機轉速不穩定，查看各缸油門尺條是否干凈，檢查閥桿是否有卡阻狀況，查看調速器的油位是否正常，檢測調速器的伺服馬達和傳動是否發生故障，檢測調速器的反饋系統運行是否異常。如果油位不在正常高度范圍，閥桿移動不順暢，調試器不夠潔凈，則修理閥桿，重新倒入調試器新油，并使油位處于規定的范圍。再迫使柴油機轉速有劇烈的波動，將低速旋轉的柴油機補償針閥轉出幾圈，以便釋放油道中的空氣。

2.2 電動機故障及其排除

電動機是船舶電力系統中不可缺少的一部分，在嚴苛的環境下長期運行會產生各種各樣的問題。對這些問題采取正確的診斷策略立即修復，才能使艦船電力系統更加穩固。

若是電動機無法啟動，可以查看電動機的引出線、開關或控制電器的觸點和熔斷器是否發生損壞。還可通過分解電動機檢查內部接線情況，看是否發生短路或接線錯誤，以確定并處理接地點或短路點，或者重新正確接線。最后，可以將過流繼電保護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行，可以查看接線方式是否正確，有需要時還可固定銘牌，改變繞組的接線方式，考慮采用補償啟動。鑒于長期高濕度、鹽度的嚴苛環境，電動機很有可能潤滑不夠或是硬件裝配不達標，可檢查其軸承，重新高質量裝配，采用高質量油脂。

若是運行時電流表指針不穩定搖擺，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。可檢查轉子是否開焊或斷條，查看電刷是否可能接觸不良甚至斷路。

若是運行時震動異常，先查看接地螺栓是否穩固進行有選擇的更新，使發電機平放固定。測量軸承間隙是否在要求的誤差范圍內，若不符合要求，調整空隙。檢測機殼強度，查看定子繞組是否有故障，檢測轉軸的彎曲程度、鐵芯形變程度，檢查齒輪安裝是否合格。若發現問題，對其進行有效校正處理。

若是軸承發熱，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，并使其達到標準。查看油環尺度，檢測油脂質量，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量潤滑脂至規定的范圍。檢測傳動系統與電動機所處的位置構成的中心線是否在要求的范圍內，并進行糾正。

4)果皮底色。蘋果成熟時，果皮的顏色可作為判斷果實成熟度的標志之一。未成熟果實的果皮中有大量的葉綠素，隨著果實的成熟，葉綠素逐漸分解，果皮底色由深綠色逐漸轉為黃綠色可以作為果實成熟的標志。借助標準比色卡、色差儀或經驗，可以根據果皮底色來判斷成熟度，以便適時采收。

若是電動機過熱，檢查電動機上污垢是否嚴重，查看負載是否超過限度，檢查供電電壓是否過高或過低，檢查繞組、開關以及熔斷器等是否穩固連接，查看記錄判斷電動機是否因頻繁開關而發熱。如果是軸承過熱引發的，則按軸承過熱排查故障。

2.3 斷路器故障及其排除

艦船電力系統的正常運作少不了斷路器的保護。斷路器能與其他設備配合，將艦船電力系統中發生事故的部分與系統割離。正確處理斷路器故障，對艦船電力系統的穩固運行具有重要意義。

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，根據實際情況調整彈簧使其壓力達到標準，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處于斷開的電動機中斷限位開關是否斷開。

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，查看線圈連接的可靠情況。

若是啟動電動機則斷開斷路器，需調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重的零件。

3 結 論

在日益龐大的艦船電力系統中，系統的各組成設備無故障運行難以實現，只有重視異常現象，利用合適的策略辨別故障解決問題，才能使艦船電力系統按照需求持續不斷地可靠供電。因此，故障的快速準確辨別以及迅速處理具有實際意義。