【摘 要】本文主要介紹了某船校飛期間主機(jī)集控臺開關(guān)量信號接線板燒毀故障的分析、處理過程,以及對供電線路的建議,為今后船舶動力、電力保障打好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】電路板 繼電器
1故障現(xiàn)象及危害
某船在一次校飛期間,主機(jī)集控臺開關(guān)量信號接線板燒毀,其中31號線和32號線燒穿嚴(yán)重,經(jīng)查驗(yàn)為主機(jī)循環(huán)油艙液位的開關(guān)量傳感器的接入點(diǎn)。這塊板子雖然只是信號板,但它是監(jiān)測機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行狀況的窗口,它的燒毀,使值班人員與機(jī)艙設(shè)備失去了直接的聯(lián)系。如設(shè)備出現(xiàn)故障或緊急狀況,就無從了解和把握,更不能快速、準(zhǔn)確、有效的排除和處理;并且值班人員在檢查巡視也要到機(jī)旁進(jìn)行,增加了勞動量;同時(shí)也可能導(dǎo)致主機(jī)在較短時(shí)間內(nèi)停機(jī),如果船在復(fù)雜海域或大風(fēng)浪區(qū)域航行,后果將不堪設(shè)想。
2故障檢查與分析
故障出現(xiàn)后,電工人員迅速進(jìn)行緊急搶修,經(jīng)測量為32號線對地絕緣電阻為零,明顯已接地。后通電測量正極對地為40V,把機(jī)艙充放電板電源斷電之后進(jìn)行測量對地?zé)o電壓,然后到蓄電池輸出端測量電壓為26V,且對地都有電壓,正極對地13V,負(fù)極對地-13V。
接線板燒毀有兩種原因,一是線路短路而使電流增大,二是電源疊加而使接線板電源電壓升高。如果是線路短路,不可能只燒毀一塊板子,應(yīng)該同時(shí)燒毀很多板子,所以確認(rèn)為是電源疊加而造成的故障。
2.1集控臺電源供電原理
集控臺電源是由三路電源供給,一路是由主配電板提供正常220V,一路是由應(yīng)急配電板提供應(yīng)急220V,第三路是由機(jī)艙蓄電池提供直流24V。前兩路的220V電源是經(jīng)變壓、整流后向負(fù)載供電,而直流24V電源是在正極的線路上串聯(lián)一個(gè)二極管,用它的正向?qū)?,反向截止的特性來向?fù)載供電。正常情況下是由主配電板提供電源,當(dāng)主配電板電源失電時(shí),則由應(yīng)急配電板供電(用繼電器KM來實(shí)現(xiàn)),當(dāng)220V電源都失電時(shí),蓄電池經(jīng)二極管供電。
2.2機(jī)艙24V充放電板的絕緣檢測儀原理
正負(fù)兩極取自自身電源,R1、R2、R3、R4為相同的康銅絲電阻,A、B接絕緣表頭,當(dāng)絕緣良好時(shí),絕緣電阻無窮大,系統(tǒng)中無漏電流產(chǎn)生,表頭當(dāng)中無電流流過,亦即絕緣值為無窮大,當(dāng)正極接地時(shí),漏電流的走向是電源正極接觸電阻船體監(jiān)測儀接地點(diǎn)G 二極管D2表頭正極接入點(diǎn)A、表頭,表頭接線B 二極管D3-流入電源負(fù)極,若負(fù)極接地漏電流的流向是電源正極絕緣監(jiān)測儀電阻R1、R2二極管D1表頭正極接入點(diǎn)A、表頭,表頭接線B二極管D4監(jiān)測儀接地點(diǎn)G船體接觸電阻R回到電源負(fù)極,當(dāng)接觸電阻減小亦即絕緣降低時(shí),流經(jīng)表頭的漏電流增加。
從以上兩個(gè)圖中可以看出,供電方式本身是可以使用的,可接入絕緣檢測系統(tǒng)以后,當(dāng)線路中某一點(diǎn)對地絕緣為零(接地),就會出現(xiàn)電源疊加而使電壓升高,燒毀電板。其疊加是這樣的,正極對地24V,地對負(fù)極12V,構(gòu)成回路36V超出了正常使用電壓24V。即:線路中某一點(diǎn)出現(xiàn)絕緣問題而接地,(以正極接地為例)它就會通過船體G再過整流橋中得二極管D2到充放電板的絕緣檢測表頭A,表頭B經(jīng)整流橋二極管D3再過絕緣檢測儀電阻R4、R3回到負(fù)極,也就把對地的12V電壓加到了線路中,使故障點(diǎn)有了36V的電壓,形成了電源疊加。
3故障處理
現(xiàn)我們重新更換同型號的備用電路板,并對以燒穿的31號線和32號線進(jìn)行更換處理。同時(shí)為了安全起見,對其他的電路板也進(jìn)行了檢查和測量。并且,為了防止再次出現(xiàn)電源疊加而燒毀電路板現(xiàn)象,把蓄電池供的24V直流電源拆掉不用,只保留正常220V和應(yīng)急220V兩路供電,這樣也就不存在電源疊加問題了。
4故障處理后的建議
當(dāng)時(shí)故障處理的方法雖然解決了電源疊加問題,但這樣也就使主機(jī)集控臺的供電系統(tǒng)少了一定的保證;當(dāng)正常和應(yīng)急電源都失電的情況下,主機(jī)集控臺也就沒有了電源,與當(dāng)初改造時(shí)的設(shè)想也有很大的出入;并且直接導(dǎo)致集控臺癱瘓,這對船舶來說是一個(gè)致命的隱患,所以應(yīng)該保留蓄電池的直流24V供電線路。24V直流充放電板系統(tǒng)由于其絕緣監(jiān)測儀的接入使其正負(fù)兩極對地都有電壓(正負(fù)極對地都是12V)。如何使供電系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)沒有電源疊加現(xiàn)象,現(xiàn)實(shí)線路中的三路電源的負(fù)極是共用的,只要使它們在供電時(shí)不互有聯(lián)系,也就解決了電源疊加的問題。
在整流橋的后面并聯(lián)一個(gè)中間繼電器,其常開觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈之后的供電線路中,常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在蓄電池供電線路中,這樣通過繼電器K的通斷,使其相互獨(dú)立供電不會出現(xiàn)電源疊加。這種情況下某一點(diǎn)電源接地的絕緣故障不會出現(xiàn)短路跳閘、燒壞元器件等現(xiàn)象,當(dāng)主電源失電時(shí)切換為備用電源,切換在瞬間完成,單獨(dú)的直流電源單項(xiàng)接地出現(xiàn)的絕緣不良并不會造成嚴(yán)重的故障。同時(shí),集控臺的供電安全也多了一層保護(hù)。
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