李紅霞
(焦作堅固水泥)
一(yī)、軸電壓的形成
是(shì)指電機軸兩端之間或者轉軸與軸承座之間所產生(shēng)的電壓。產生軸電壓的主要原因是由於環繞電機軸(zhóu)的磁路不平衡所引起,這(zhè)個不平衡的磁通切割轉軸,就在軸的兩(liǎng)端感應出(chū)軸電壓。
造成磁路不平衡的(de)因素很(hěn)多,如轉子運轉(zhuǎn)不同心、定子鐵心扇型衝片疊裝接縫不對稱、矽鋼片磁導取向不同造成磁導率不同、鐵心槽和通風孔的(de)存在致使磁路不平衡以及軸承中具有絕緣性能(néng)的油膜引起的靜電充電等。
二、軸電流的形成與(yǔ)危害
軸電(diàn)流形成的條件:一是有軸電壓,二是構成(chéng)回路。設計和運行條件正常的電機,轉軸兩端電壓(yā)僅(jǐn)有很小的差值,且由於油膜或軸承絕緣的處理,不足以產生危害。
若是某一環節出現了問題(tí),軸電壓超過了(le)限值,就可能擊穿原來的(de)絕緣,在轉(zhuǎn)軸、軸承內圈、軸承外圈、軸承室構成(chéng)回路,於是(shì)轉軸軸承位和軸承內圈的表麵會因電弧放電產生小而深的圓形蝕點或條狀電弧傷痕,嚴(yán)重時足以把軸頸和軸瓦燒壞。
三、軸(zhóu)電流防治措施
針對軸電流產生的原理,一般有如下措施加以解決:
1、導流:在軸(zhóu)伸端安裝(zhuāng)接地碳刷,使接地碳刷可(kě)靠接地,並且與轉軸可靠接觸,保證轉軸(zhóu)電位為零電(diàn)位(wèi),隨時將電機軸(zhóu)上的靜(jìng)電荷引向大地,以此消除軸電流。此種措施一般在發電機上運用較多(duō),在(zài)大型交流電(diàn)動機上也偶有運用。
2、阻斷:軸電流形成的重要條件之(zhī)一就(jiù)是構成回路。在非軸伸端的軸承座和軸承之間加裝絕緣墊或采(cǎi)用絕緣軸(zhóu)承,切斷軸(zhóu)電流的回路,是多數電機生產商采(cǎi)用的措施。
四、國家標準對軸電(diàn)壓、電流在電機製造及應用中的表述(shù)
電機在設計之初已經將軸(zhóu)電壓的防治作為一項重要工作,相關的一些標(biāo)準也有所體現,如:
1、《GB-T 13957-2008 大型三相異步電(diàn)動機基本係列技術條件》中(zhōng)指出“4.22電(diàn)動機應具有可靠的防止軸電(diàn)流措施。”
2、《GB 50150-2016 電氣裝置(zhì)安裝工程電氣設備交接試驗(yàn)標(biāo)準》中,對發電機(jī)、交流電(diàn)動(dòng)機的試(shì)驗項目中(zhōng)就規定“測量電動(dòng)機軸承的絕緣電阻”應“采用1000V兆歐表測量,絕緣電阻值不應低於0.5MΩ。”
3、《GB-T 1032-2012三相異步電(diàn)動(dòng)機試驗方法》新增了軸(zhóu)電壓、軸電流(liú)的測定方(fāng)法。
4、《GB/T 20161-2008變頻器供電的籠型感應電動機應用導(dǎo)則》中第10節上表述“當軸電壓超過約500mV(峰值),有可能(néng)在前述環路(lù)中產生環流,在相對(duì)短的時間內損害軸承,絕緣一個軸承,Z好是非軸伸端軸承,就(jiù)足以避免……產生環(huán)路電(diàn)流”。
以上等等。這些標準(zhǔn)在一定程度上對軸電(diàn)壓、軸電流的防治起到了根本(běn)性的作用。
五、實(shí)際應用情況
雖然在設計上,軸電壓、軸電流已經有了有效的控製,但實際應用中(zhōng),由於製造缺陷、檢修缺陷、或其它情況,因軸電壓造成(chéng)電機損害的事故仍然存在。
案(àn)例1:某大型電廠一台YKK500-4/6KV/800KW的電機,因電機出廠時(shí),其軸承絕緣未作處理,造成運行後,軸承發熱嚴重,幾天後,因忽略了軸電流,直接更換(huàn)軸承,開機後數(shù)小(xiǎo)時內軸承升溫迅速,造成停機。後查明(míng)問題並對(duì)一端軸承進行絕緣處,恢複正常使用。
案例2:某(mǒu)廠的兩台YKK560-4/1250KW型高壓(yā)電動機(jī),隨機組投產半年後,電動機(jī)軸承均開(kāi)始發出異常響聲(shēng),但振動未發(fā)現異(yì)常,通過軸承補油,異響會消失一段時間。但到後期,軸承(chéng)異響加劇,同時振動也加(jiā)劇,解(jiě)體檢查發現電機後軸承內圈及滾珠均有不同(tóng)程度磨(mó)損(sǔn)。經(jīng)搶修更換軸承三至四個月後,再次(cì)發生同樣問題。後分析判斷,應是電機軸電流燒(shāo)傷(shāng)軸承引起的,經現場測量(liàng),電機轉軸有2V軸電壓。後經對驅動端軸承(chéng)與(yǔ)端蓋進行絕緣處理,問題解決。
案例3:某水(shuǐ)泥廠YKKVF6304-6,1400KW/10KV高壓(yā)變頻電機。在運行中發現軸承溫度過高,經分析是軸電流引起。處理措施是將電機前端引接地碳刷,後端(duān)軸承與蓋加絕緣,電機運行正常。
案例4:某水廠使用型號為YPT800-8/2000KW/10kV高壓變頻電(diàn)機。在運行中1)潤滑油使用1個月已燒焦;2)電機軸(zhóu)承使用壽命不到一個季度。Z初由於變頻電機已做軸承(chéng)後端蓋絕緣,所以懷疑是潤滑脂與(yǔ)軸承的原因,但更換後故障現象沒有消除。後檢測後端軸承的(de)絕緣電阻少於0.5MΩ,經(jīng)分析,發現電機端蓋采用了熱(rè)脹冷縮裝配方法,絕緣物料與金屬物(wù)質間的熱脹(zhàng)冷縮係數(shù)不同,導(dǎo)致絕緣層出(chū)現(xiàn)了空隙,導電雜質滲進空隙,導致絕緣下降。將絕(jué)緣重作處理後,電機運行正常。
從以(yǐ)上案例來看,新投入運行的大(dà)、中型電機,必須高度重(chóng)視(shì)軸電流的問題,發現軸承異常發熱,應及時分析(xī)處理,對有一端絕緣的,必須按標準采用1000V搖表測其軸承絕緣電阻,保證大於0.5MΩ。
由於筆者水平有限,文(wén)中不妥之處還望批評(píng)指正。
(來源:智慧水泥(ní))