Несправности элементов электрозащиты на судовых электроустановках: причины и последствия

На судах с дизель-электрической или полностью электрифицированной силовой установкой надёжность систем электрозащиты напрямую влияет на безопасность эксплуатации, сохранность оборудования и бесперебойность технологических процессов.

Основные неисправности, возникающие в аппаратах защиты и коммутации, можно классифицировать следующим образом:

1. Перегорание предохранителей

Предохранители, как наиболее простые аппараты защиты от сверхтоков, выходят из строя при:

- коротких замыканиях в защищаемой цепи;

- длительных перегрузках, превышающих номинальный ток плавкой вставки;

- несоответствии характеристик предохранителя характеристикам нагрузки;

- низком качестве контактных соединений (перегрев, окисление).

Перегорание предохранителя приводит к полному разрыву цепи и обесточиванию потребителя. Замена без устранения первопричины может вызвать повторный отказ.

2. Отказы автоматических выключателей

Основные причины выхода из строя автоматов:

- Повреждение камер гашения дуги вследствие интенсивного искрения при коммутации больших токов, особенно при частых срабатываниях или отключении короткого замыкания.

- Повреждение механизма свободного расцепления, вызванное механическим износом, коррозией или загрязнением.

- Чрезмерное подгорание главных контактов — следствие многократных коммутаций при токах, близких к предельным, или плохого состояния контактной группы.

- Сгорание катушек расцепителей, включая реле максимального тока (тепловой или электромагнитный расцепитель) и реле минимального напряжения — как правило, из-за длительной перегрузки, скачков напряжения или нарушения изоляции обмоток.

Неисправный автомат может либо не сработать при аварии (риск повреждения оборудования), либо срабатывать ложно (нарушение технологического процесса).

3. Неисправности реле, контакторов и магнитных пускателей

Эти аппараты подвержены следующим видам отказов:

- Подгорание силовых контактов — особенно в цепях с частыми включениями/отключениями и высокими пусковыми токами (например, у электродвигателей).

- Обрыв или сгорание катушек управления, вызванные перенапряжением, длительным включением при пониженном напряжении или механическими повреждениями изоляции.

- Загрязнение поверхностей соприкосновения ярма и якоря магнитопровода, что увеличивает магнитное сопротивление и снижает усилие притяжения, приводя к дребезгу или неполному включению.

- Повреждение короткозамкнутого витка (у аппаратов переменного тока) — это вызывает повышенный шум, вибрацию и возможное отпускание якоря из-за пульсаций магнитного потока.

- Заклинивание подвижной части магнитопровода из-за коррозии, загрязнения или деформации направляющих.

Подобные неисправности часто проявляются в виде задержек срабатывания, неполного включения/отключения или полного отказа аппарата.

4. Отказы реле и датчиков контроля параметров

Реле и датчики давления, температуры, скорости подвержены:

- деградации чувствительных элементов (мембран, биметаллических пластин, термопар);

- обрыву сигнальных цепей или шлейфов;

- засорению механических узлов (особенно у датчиков давления и уровня);

- нарушению герметичности корпуса, что критично в условиях повышенной влажности на судне;

- ошибкам калибровки или дрейфу характеристик со временем.

Некорректные показания или отказ таких устройств могут привести к неправильной реакции систем автоматики и нарушению режимов эксплуатации оборудования.

Заключение

Элементы электрозащиты на судне — не просто вспомогательные компоненты, а критически важные звенья, обеспечивающие сохранность оборудования, экипажа и самого судна. Их техническое состояние должно находиться под постоянным контролем. Диагностика, своевременное ТО и замена аппаратов по фактическому состоянию, а не по сроку службы, — обязательные меры в условиях эксплуатации морской техники.