关键词：船舶电气设备；设备故障；故障检测
引言
船舶电气设备是船舶运行动力设施，电气设备出现故障，船舶不仅无法正常运行，其功能也无法得到发挥，船舶运行中的安全可靠性更是无法得到保障。所以船舶管理部门和船员需要高度重视船舶电气设备故障及其检测工作，使船舶中的电气设备得到全面维护与管理，如此电气设备在应用中才不会出现各种隐患。
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。
1.3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船舶电气设备常见故障
2.1湿度引起的电气故障
虽然船舶中的电气设备基本可以抵抗潮湿对其的影响，但是由于船舶电气设备的设备长期在河流上运行，空气中湿气相比传统设备使用的环境湿气要大很多。空气中的湿气对设备的具体影响是：（1）电气设备的绝缘强度会因为使用环境湿度较大而急剧降低。船舶电气设备的电气设备的绝缘强度与空气中的湿度成反比例关系，湿度越大、绝缘程度越低。船舶电气设备电气设备的绝缘材料表面由于长期与湿润空气接触将会导致电气设备的绝缘材料的绝缘程度降低。如果变压器或者绝缘材料的内部有水气渗入将会严重影响设备的正常运行，发生电气故障。（2）生长霉菌和湿度过大。在潮湿的环境当中，极易生长各类的霉菌，霉菌的生长和发芽将会导致设备绝缘能力的下降，更严重的是腐蚀电气设备，尤其是设备中的继电器的线圈、仪表中的线圈等较为薄弱的部件，最终导致断线的情况。
2.2电弧导致的电气故障
由于电弧具有一定程度的导电性，会导致船舶电气设备出现短路。电弧的弧柱可以迅速拉长和移动，重量较轻，属于可以导电的离子流。开关的绝缘油等其他的材料可能因为电击的原因極具膨胀，最终出现爆炸或者短路的情况。
2.3电压不稳定导致的电气故障
船舶电气设备中的电压过高或者过低并且超过了设备的承受极限时，设备将会受到影响。巨大的电压将会导致严重的设备故障，给船舶电气设备的设备安全甚至工作人员的人身安全造成一定程度的威胁。
2.4设备运行温度过高导致的电气设备故障
（1）运行温度上升将会对电子元件产生影响。温度过高是对元器件最大的伤害，当温度过高时将会破坏电子元件的半导体集成元件，一定程度上也能使得电子程序得到激活，这就会导致电子元器件的性能降低，进而导致电子设备不能正常工作。运行温升对电接触产生影响。在众多船舶电气设备的运行过程中，出现故障的原因大多数是接触不良，然而接触是否正常多取决于电接触部位的温度。在设备温度过高时，会在导体的表面产生接触电阻，这样往往会加剧氧化的程度，氧化过大时可能会融掉焊触头，导致接触的稳定性被破坏，最终导致电弧或者闪弧产生设备的故障。
（2）运行温度过高对绝缘产生影响。当温度过高时将导致有机绝缘材料产生绝缘性能降低、老化、脆化的情况出现，导致有机绝缘体使用寿命减少。温度和有机绝缘体的寿命成反比关系，倘若温度升高8-10℃，则绝缘体寿命将会减少一半。
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2.5监督工作不足导致的电气设备故障
当前船舶电气设备在正常运行的过程中，普遍缺乏一套科学合理的系统性运作体系，使得监管机制不明确。船舶电气设备监管机制不明确体现在以下两个方面：第一，监管机制的缺失将会使得各个环节相关负责人的职责不明确，致使船舶电气设备运作效率低下，尤其是船舶电机员逐步取消的情况下，电器设备的有效监管更是缺失。第二，监管机制不明确也将导致船舶电气设备容易出现有问题却未及时发现的情况，这将增加船舶电气设备出现安全隐患的机率，从而严重影响运行船舶正常的用电工作。
3船舶电气设备故障检测方法分析
3.1电气故障直观检测法
直观检测法是船舶电气设备最常见的故障检测方式，其包含“看、听、闻、摸、测”5种方式。电气设备故障观测中，外边变形情况、电子观测仪表指数、装置状态等都是较为有效的手段。当电气设备发生故障时，部分电气单元会出现异常响动，此时，通过听声音对比，即可发现电气设备故障。闻气味在电路绝缘系统烧熔检测中较为常见，通常，烧熔的绝缘装置会发生刺激性气味。采用触摸法进行设备故障检测时，应轻轻接触设备检测位置，然后通过热度、振动情况检测设备的运作状态，其基本原理在于设备故障振动时，故障组件会发出较高热量。采用测试仪检测船舶电气设备故障时，应就测试设备上电阻值变化情况、参数紊乱情况进行分析，并将具体测试数值与标准数值进行对比，然后编制合理的检修措施，对故障部位进行修复控制。
3.2电气故障电路检测法
相比于直观检测排查法，电路检测法的应用具有较高的专业性，可以依照电路原理图对各电路逐一排查。检测实践中，替代法、短路法是电路检验法应用的2种有效手段。就替代法而言，其在怀疑旧设备运作状态的同时，采用新电路板或组件进行替代，然后对比新旧设备的运作状态，进行设备故障检修的过程。而在接触器和继电器触点检测中，可在短接法的支撑下，排除短路问题是否存在。需要注意的是，短路法检查电气故障过程中，一旦完成检测就需要及时地拆除检测接线，同时严禁使用导线作为开关和接触点，避免熔断、短路问题的再次发生。此外，对于短路法发现的故障问题，应及时进行调整和修正，防止船舶电气设备损伤进一步扩大。
3.3电气故障经验指引法
经验指引法是一种基于常发故障总结而实施的电气设备故障检测方式。其要求船员对以往发生的故障类型、位置进行记录，并准确分析故障的发生机理，然后发现新故障，并进行治理的过程。电气故障经验指引法中，需要经验丰富的维修人员进行指引，建立船舶电器设备维修保养体系，科学管理，从而确保故障检测的系统性、全面性，为电气设备故障检修和船舶平稳运行奠定良好基础。
3.4 借助热成像设备检查法
热成像检测的主要对象：船上拥有大量的机器、庞大的电气设备、扩展的电子系统，这些地方几乎很难通过肉眼进行检验。使用红外热像仪进行热成像检测能够立即显示电路、电力系统和船舱上其他装置及部件的状况。
一家大型保险公司估计，近25％的电气故障归因于电气连接故障。因此，许多保险公司是要求设施进行年度红外调查的驱动力。红外技术已发展成为防止故障的最有效技术之一，并且不需要停机就可以实现，就像它可以在原始设备上完成一样，通过图像可以轻松判断问题点，如线鼻子连接松动和接触不良，如在现有需求下电缆过热，如是否有负载不平衡，是否存在漏电单元等。
结语
船舶电气设备故障排查对于船员人身安全和船舶航行安全至关重要。实践过程中，需充分了解电气设备故障征兆和分类，掌握故障解决方法和检测方法，及时发现故障，查找原因，消除故障。同时加强电气设备日常保养维护，才能有效地提升船舶电气设备运作质量，进而保证船舶运行安全。
参考文献
[1]王闫.浅谈船舶电气设备故障及其检验[J].山东工业技术
[2]霍锐珠.船舶电气设备的故障及维护策略研究[J].内燃机与配件
论文作者:邓金鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/12/9
标签：船舶论文; 电气设备论文; 故障论文; 设备论文; 电气论文; 电力网论文; 将会论文; 《工程管理前沿》2019年13期论文;