淺析艦艇電氣設備的維修與保養

郭飛，王少泫，李曉偉，明朔

（武警海警學院，浙江 寧波 315000）

艦艇被看成是保護國家領土的重要力量之一，主要用于處理海上各類突發事件，保護海上交通線，執行巡航任務等。隨著技術發展，艦艇電氣設備結構更為復雜、技術密集化，配置大量的集成電路，自動化及模塊化程度均有提升，電力電子、強電和弱電之間的界限日漸模糊化，艦艇運轉階段突發故障問題時，增加了探查與維修工作難度。在這樣的背景下，相關人員在實踐中不斷探究艦艇電氣設備便捷、有效的維修技術方法，并重視設備的保養，力爭將設備故障率降至最低。

1 艦艇電氣設備常用的維修方法

1.1 狀態分析法

從宏觀上，可以把電氣設備的運行過程細化為數個階段，實質上就是運行狀態，分析電氣設備運行狀態的方法，叫做狀態分析法。從理論上分析，電氣設備故障總是在某個狀態下出現的，在該狀態中，經常會把電路內配置的各個電氣的運作狀態作為分析故障類型、嚴重程度及波及范圍的主要憑據之一。比如，若發電機發生啟動故障，檢修階段相關人員開啟發電機時，要精確判別哪些電氣動作、哪些觸電關閉等，明確這些電器工作狀態的正常與否。參照現實檢測狀況，結合發電機的狀態信息，可以把設備狀態測評分析分為4級，I、II、III、IV級對應的分別是正常、可以、不良及危險狀態。將發電機的當下運轉情況和各級的狀態特征進行比較，若能符合相對應級別的狀態狀況，則可以通過實施相關檢測方法進行精準處置，測評級別和測評時間的關系見圖1。

圖1 測評等級和時間的關系圖

1.2 電路分割法

不管電氣設備的構成多么復雜，但其始終是由功能相對獨立的數個單元組成。一旦某個單元喪失功能，則可以確定該單元的電路中發生了故障。在具體檢修實踐中，需依照功能把設備電路細化為多個單元，而后結合故障表象把故障范圍約束在其內單個或數個單元中。在設備電路故障檢修階段采用以上這種單元也被叫做電路分割法，有助于簡化電路，縮小故障的探查范疇，提升故障查找工作效率。

1.3 類比法

針對運轉階段突發故障異常的電氣設備，如果技術人員對其內部構造、屬性與運轉狀態缺乏全面了解，可以將其和同類型狀態、功能完好的設備進行比對，參照對比結果判斷故障位置。例如，當提供的設備運行相關資料不齊全時，可以比較故障設備當下的直流電阻值與同型號且運轉正常的線圈，進而更科學的判斷出某一線圈內部是否存在著匝間短路的情況。

2 提升艦艇電氣設備檢修與養護工作質量的策略

2.1 定期檢查艦艇電氣系統

以往由艦艇電氣設備引起的很多安全事故都存有一定潛伏期，若在潛伏期中能精準排查出隱患，則有益于降低安全事故的發生率。故而，需指派專業技術人員定期檢查電氣系統，盡早發現故障問題，及時解除問題。為了使艦艇電氣系統發生故障問題階段，能夠有充裕時間與配套設施進行處理，則最好將艦艇電氣系統的檢查時間設定在其靠岸休息時段，督導相關人員嚴格依照相關規范檢查電氣系統。同時，根據新增材料、設備、任務特點，動態更新檢查手段和周期。

2.2 做好艦艇電氣系統日志的記錄工作

為了使艦艇電氣系統能在較長時間內處于穩定的工作狀態，要求技術人員在檢查艦艇電氣系統的實際狀況以后，認真填寫日志，進而對電氣系統有更整體性的了解，可以結合日志記錄情況追蹤管理電氣系統內各個設備與配件，當設備發生故障時，便能更快速、有效的將其解除，有助于整體提升電氣系統運作過程的安全性、穩定性。并建立日志綜合分析數據庫，橫向對比同類艦艇經驗，及時全面的提出維護策略。

2.3 科學處置艦艇電氣設備問題

大部分工況下，艦艇電氣設備出現故障問題的初期并不會引起十分嚴重的安全事故，但若電氣設備發生問題以后，處理不及時、不徹底，會造成問題日漸嚴重，最后引起了不可控制的災難性局面。艦艇電氣設備故障主要集中在發電機、主配電板兩大方面上，不同問題采取的應對方法存在差異。且根據設備特性，利用先進的檢測技術，有針對性的監控維護。

（1）發電機問題。若發電機發生故障問題，處理前相關人員要綜合多方面因素分析故問題成因。若進水是導致問題的原因，檢測到發電機的溫度異常上升需要盡快對其進行拆卸處理，規范化的清洗各個零部件，嚴禁使用海水清洗，以防對零部件形成腐蝕作用，清水反復清洗后，要烘干各個部件，修復由于進水所引起的問題，重新啟動發動機以檢查相關問題是否徹底消除。若是碰撞引起問題，也需拆除設備，檢測檢查受損位置，有針對性的進行修復處理。

（2）采用多層感知器故障診斷法。多層感知器故障診斷法是近些年發展起來得一種型檢查、診斷方法，本文如下探究其在發電機組故障檢查中的應用情況。

圖2是發動機結構與測點布設簡圖，各軸承上均測量振動速度。勾畫軸承1的振動速度譜，把故障模式作為網絡的輸入，歷經網絡的非線性映射過程輸入相應的輸出節點、測試結果等信息。通過觀察后發現，網絡的第4個輸出節點的輸出值均超過了0.5，第8個節點的輸出接近0.5，但其他節點的輸出都接近0，據此可以認定該發動機組的振動故障是因器件摩擦碰撞與軸承座松動引起的。

圖2 發電機組結構及其測點分布

（3）主配電板問題。若發動機主配電板出現故障，那么可能會引起整個艦艇配電陷入異常狀態中，故而應足夠重視。主配電板的故障問題經常出現在開關上，過載、失壓或銜接位置脫落等通常是引起故障的原因。若排除以上原因，則需認真檢查控制主開關導體脫扣器的電路板，精確探尋到問題成因，早期解除，歸納方法與經驗。

2.4 應用新型復合材料

在科學技術日新月異的背景下，新材料被陸續開發。如氣凝膠復合材料便是其中之一，該材料有耐溫范圍寬廣、導熱系數低、氣孔率較高等特征，對其內的氣體分子由于對流而形成的擴散問題能起到完全阻止作用。將其用于艦艇領域中，能明顯改善產品的耐溫性、吸水性、燃性級別等。

研究發現，由礦物棉、新型氣凝膠復合材料分別制造同樣功能的T型套塊重量分別是365g、240g，材料密度分別是60kg/m3、170kg/m3。新型氣凝膠復合材料用量偏少，整體重量由82.14kg降到42.64kg，減重率達到48%以上。將這種新型材料應用到艦船設備，可明顯改善其各方面物理性能，延長使用壽命。提高艦艇綜合性能，要緊跟新型材料發展與艦艇設備需求，并能在艦艇上正確的應用各類新型材料。

3 結語

相對于傳統電氣設備，當下艦艇內配置的電氣設備功能、構造等技術均大幅提升，對應的檢查維修方法方案也需做出一定改進。在具體實踐中，相關人員要積極采用先進的維修技術方法，定期進行檢查養護，并主動總結經驗，進而為后期相關工作開展提供有效指導，給艦艇安全穩定運行提供更大保障。