摘（zhāi）　要：高壓電機在運行中會產生軸電流，造成電機軸承（chéng）表（biǎo）麵電腐蝕嚴（yán）重，內圓形成“搓板效應”，引起過熱現象。如發現不及時就會造成軸承燒毀事故，嚴重影響設備的安全運行。通過此辦法可以有效地解決和避免軸承燒毀事故。
　　關（guān）鍵詞：軸電流、軸電壓、搓板效應、旋轉磁通
　　一、產生軸電流的原因（yīn）：
　　1、造成產生軸電流的原因之（zhī）一（yī）是製造廠（chǎng）在製造電機時，由於定子、轉（zhuǎn）子沿鐵芯圓周方向的磁阻不均（jun1），產生與轉軸交鏈的磁通，從而感應出電動勢。由於（yú）軸電流或軸電壓不易測出，當發生滾（gǔn）動軸承燒損（sǔn）事故時，一時找不到原因。但當用（yòng）帶（dài）有（yǒu）絕緣圈的特製軸承套更換原軸承套後，便會測出軸（zhóu）電壓，才能發覺（jiào）到電（diàn）機有軸電流產生。
　　2、由於磁路磁場不平衡，有（yǒu）與轉軸相交（jiāo）鏈的（de）旋轉磁通存在；當轉子繞組發生接地故障，有接地電流產生時；轉軸上有剩餘（yú）磁通，起單極發電機作用；鐵（tiě）芯材（cái）料方向性引起磁路的磁阻（zǔ）不均；由靜電（diàn）引起，但一般靜電（diàn）電流較小，作用不會太大；設計時選擇扇形片數與極對數（shù）關係不正確。假設電機的極對數為p，定子鐵芯接縫數為n，則分數n/p約分後為（wéi）n′/p′，當n′為偶數時，不會（huì）產生軸電流；當n′為奇（qí）數時，會產生頻率為fn′的軸電流。這裏的f為電（diàn）機（jī）電源（yuán）頻率。比如電源頻率為50Hz、8極電動機，它的定子衝片接縫數為6，則n/p=6/4=3/2。n′=3是奇數，故該電機就有軸電（diàn）流（liú）產生。軸電流（liú）頻率為fn′=50Hz×3=150Hz。雖然電機因各種（zhǒng）原因產生的軸電壓很低，隻有0.5～2V左右，但因電流回路阻抗很小，所以將有很大軸電流產生，對電（diàn）機滾動軸（zhóu）承危（wēi）害很大。
　　二、軸（zhóu）電流燒傷滾動軸承的特征（zhēng）
　　有時軸（zhóu）電流作用在電機軸承上引起軸承燒損的事故不會引起人（rén）們的（de）注意。在發生軸承燒損事故時，往往隻注意從機械配合方麵（miàn）考慮。更換（huàn）新軸承後，因為電機的軸電流並沒有消除，又引起軸承燒損事故（gù），造成不（bú）必要的損失。使用滾動軸承的大（dà）、中（zhōng）型電（diàn）機，一旦發生軸承（chéng）損壞事故（gù），在檢修中要特別注意檢查軸承表麵痕跡。凡（fán）是軸電流引起的燒傷，在拆（chāi）出軸承檢（jiǎn）查（chá）時會發（fā）現軸（zhóu）承內（nèi）外圈跑道上有像搓板樣的條形燒傷痕跡，這是軸（zhóu）電流對滾動軸承破壞的共（gòng）同特征。同時其表麵還伴（bàn）有（yǒu）麻點、傷痕，有的甚至還有裂紋出（chū）現。同時，電機（jī）軸承溫（wēn）度上升很快，並伴有潤滑油脂流出。造成搓板樣的燒痕是由於滾柱或滾珠在（zài）軸承（chéng）圈的跑道上滾動和輾壓跑道時，在（zài）輾壓接觸地方，接觸電阻很小，並將潤滑（huá）脂擠向兩側，當滾動體將要離（lí）開原位置時，產生小間隙，這（zhè）時會有放電現（xiàn）象產生，類似於電火花作用和影響，將跑道（dào）表麵燒成線條狀痕跡。
　　三、案例
　　1、故障現象
　　如某電廠#4爐（lú）A引風機電機，該電機為沈（shěn）陽電機股份有限公司生產，型號為YKK710-8，額（é）定容量為1800kW，額定電壓6kV，額定轉速744r/min，額定電流（liú）215A，F級絕緣。自2007年首次投運後，電機驅動端軸承溫度出現（xiàn）異常，溫度達到85℃，電機驅動端軸承測溫點報警，同時驅（qū）動端振動增大，用遠紅外測溫（wēn）裝置測量電機本（běn）體溫度為60℃，潤滑脂大量以液體形（xíng）式流出。因特殊原因，當時該爐不能停運，故隻能采取緊急措施，用軸流風機冷卻，電機驅動端軸承溫度有所下降。
　　2、檢修情況：
　　2007年12月（yuè）9曰，停爐後對電機進行解體檢查，發現轉子（zǐ）驅動端NU1044、16044，2套軸承（chéng）嚴重過熱（rè）、變黑，軸承及軸承盒內已無潤滑（huá）油脂（zhī），軸（zhóu）承盒內套磨出0.2mm左右的溝（gōu）槽，排列有序，就像“搓板”似（sì）的，我們稱之為“搓板效應”。軸承（chéng）盒外蓋止口磨掉0.5mm左右，軸承盒內分布著（zhe）大量黑色鐵末；同時，軸承內套軌道存在大量麻坑，電機本體內外存有大量溢出的鋰基脂，電機軸承（chéng）小蓋及軸承盒磨損嚴重。由於電（diàn）機有振動（dòng）現象，軸承小蓋及軸承盒磨損也非常嚴重，當時檢修人（rén）員認為（wéi）是轉子軸承機（jī）械配合不好。檢修中更換了轉子驅動端NU1044、16044，2套軸承，非（fēi）驅動端NU1044軸承；更換（huàn）了（le）與軸承配套的耐（nài）高溫潤滑脂，重新製作了軸承盒並加裝新內套。檢查電機通風道未發現問題。
　　檢修完（wán）畢（bì），電機通電運行1小時後（hòu），發現（xiàn）驅動端軸承溫度已達80℃，決定立即停（tíng）運。解體後發現軸（zhóu）承內套軌道有大量麻點，已不能使用，測（cè）量驅動端軸承室絕緣電阻為0。
　　3、電機軸承（chéng）燒（shāo）損原因分析：
　　從（cóng）2次損壞的軸承內套看，其軌道（dào）上都存在大量麻點。仔細觀察，發現這些麻（má）點都是由放電產生。引起放電的原因是電（diàn）機驅（qū）動端軸承室絕緣破壞，導（dǎo）致電動機轉子存在較大軸電（diàn）壓，在此電壓下電機產生嚴重的軸電流（liú），電流通過轉子和軸承時發生放電現象，使軸承內套產（chǎn）生（shēng）麻點（diǎn）。麻點（diǎn）又使軸承與轉子間（jiān）的摩擦阻力加大，軸（zhóu）承溫度迅（xùn）速（sù）上升（shēng）。在（zài）電（diàn）機首次投運後，曾出現軸承溫度異常現象（xiàng），此溫度異常與軸電流引起的麻點有關，溫度升高造成了軸承盒與軸承外套配（pèi）合出現（xiàn）問題（tí），引起軸承與（yǔ）軸承外套相對運動並磨損軸承盒外蓋和內（nèi）套；同時也使得軸（zhóu）承溫度繼續升（shēng）高，黃油受熱（rè）熔化（huà）溢出。由於磨損嚴重，電機驅動端軸承出現位移，造成轉子驅動端與（yǔ）非驅動端不同心，軸承徑向受力不均，致使軸（zhóu）承（chéng）滾柱與內套磨出劃痕。在次檢修時，由於軸承小蓋及軸（zhóu）承盒磨損（sǔn）非常嚴重（chóng），電機振動（dòng）明顯，機械劃（huá）傷的痕跡掩蓋了（le）大部分放（fàng）電麻點，再加上軸電流在電（diàn）機軸承上（shàng）引起的燒損事故較少，從（cóng）而使檢修人員忽略了軸電流的存在（zài）。
　　4、改進措施
　　1）當電機出現軸電流後，必須采取措施將其消除。簡單的方法是將電機一端（一般在非（fēi）驅動端）的滾動軸承與其端蓋絕緣（yuán）加強。為此要加（jiā）絕緣（yuán）墊圈，並對軸承的固定螺栓用絕緣套進行絕緣處理，以（yǐ）隔斷軸電流（liú）的通路。
　　2）對沒有安裝絕緣端蓋（gài）的電動機，要對原（yuán）軸（zhóu）承（chéng）室進行改進。方法為：用車床將原軸承套外徑車深6～8mm，並在軸承套上滾花。軸承套凸緣部分車（chē）薄2mm。然後用無緯玻璃絲帶或（huò）“H-4”膠浸玻璃（lí）絲帶包（bāo）軸承套的外圓，做出（chū）的外徑尺寸比原外（wài）徑（jìng）尺寸大2～3mm。將其放在130±5℃烘爐內烘24h，再用車床將軸承外套及（jí）其上形成的（de）玻璃（lí）鋼車至原（yuán）軸承（chéng）套尺寸；用2mm的環氧玻璃布板製成墊圈，其內圓等於軸承套外徑，外圓比軸承（chéng）套Z大外（wài）圓大2mm，將其套在軸承（chéng）套的凸緣上（shàng）；同時將固定（dìng）軸承套的螺杆加（jiā）上絕緣（yuán）套（tào）和絕緣墊圈。Z後，將軸承安裝（zhuāng）在電機上，就把軸電流與電機端蓋的回路完全隔斷了。
　　3）對電機出廠時直（zhí）接用絕緣軸承或者絕緣端蓋者，當電機出（chū）現軸電流時，要對絕緣端蓋（gài）進行絕緣檢查，安裝後絕緣電阻不小於0.5MΩ。絕緣電阻不合格，要進行處理（lǐ）直至合格方能使用。
　　4）改進後運行情（qíng）況：
　　該電機驅動端軸承經（jīng）絕緣處理後先空載試運（yùn）行了2h。解體檢查一切正常，隨後（hòu）帶（dài）負載運行，4h、10h後分別（bié）測量軸承溫度均在40℃左右。采用數字式萬（wàn）用表（biǎo）測量負載運行中的軸電壓，測得0.65V。通過對該電機軸承（chéng）絕緣處理，消除了軸電流，至今運（yùn）行良好，取得了較好的經濟效益和社會效益。
　　參考文獻
　　[1]王仁祥.電力新技術概（gài）論[M].北（běi）京：中國電力出版社，2009.
　　[2]《異步電動機的效率優化快速響應控製（zhì）研究》崔納新，張承慧，孫豐濤-中（zhōng）國電機工程學報，2005
　　作者簡介（jiè）
　　孟令英（1984-）女河南鞏義市人，河南博奧建設有限公司電氣專業
　　李士華（1984-）男（nán）河南鞏義市人，河南博奧建設有限公司（sī）電氣專業（yè）