一、軸電壓、軸電流的產生

在電動機運行過程中,如果在電機兩軸承端或轉軸與軸承間存在軸電流時,將會大大縮短電機軸承的使用壽命,嚴重時只能運行幾小時。

1.磁不平衡產生軸電壓

交流異步電動機在正弦交變的電壓下運行時,其轉子處在正弦交變的磁場中。由于電動機定轉子扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素,再加上鐵芯槽、通風孔等的存在,在磁路中造成不平衡的磁阻。當電動機的定子鐵芯圓周方向上的磁阻發生不平衡時,便產生與軸相交鏈的交變磁通,從而產生交變電勢。當電動機轉動即磁極旋轉,通過各磁極的磁通發生了變化,在軸的兩端感應出軸電壓,產生了與軸相交鏈的磁通。隨著磁極的旋轉,與軸相交鏈的磁通交替變化,這種電壓是延軸向而產生的,如果與軸兩側的軸承形成閉合回路,就產生了軸電流。一般情況下這種軸電壓大約為1-2V。

2.逆變供電產生軸電壓

電動機采用逆變供電運行時,供電電壓含有高次諧波分量,使定子繞組線圈端部、接線部分、轉軸之間產生電磁感應從而產生軸電壓。

異步電動機的定子繞組是嵌人定子鐵芯槽內的,定子繞組的匝間以及定子繞組和電動機機座之間均存在分布電容,當通用變頻器在高載頻下運行時,逆變器的共模電壓產生急劇變化,會通過電動機繞組的分布電容由電動機的外殼到接地端之間形成漏電流。該漏電流有可能形成放射性和傳導性兩類電磁干擾。而由于電動機磁路的不平衡,靜電感應和共模電壓又是產生軸電壓和軸電流的起因。當定子繞組輸人端突加陡峭變化的電壓時,由于分布電容的影響,繞組各點電壓分布不均,使輸入端繞組接近端口部分電壓高度集中而引起絕緣破壞或老化。這種現象一般破壞的部分是定子繞組,電壓常集中于侵入的端點部位。此外,由于繞組的電抗較大,輸人電壓的高頻分量將集中于輸人端點附近的分布電容上,通過配電線、繞組、機殼間的分布電容到接地線流通電流,形成一個LC串聯諧振電路,當其中產生高頻諧振電流時,就會產生各式各樣的故障。一般通用變頻器驅動容量較小的異步電動機時,軸電壓的問題可以不考慮,但使用超過200kW的電動機時,特別是已有的風機、壓縮機等進行變頻調速改造的場合,最好事先確認軸電壓的大小,以便及早采取預防措施。

3.靜電感應產生軸電壓

在電動機運行現場,由于高壓設備強電場的作用,在轉軸的兩端感應出軸電壓。

4.靜電荷

電動機在運行過程中,負載方面的流體與旋轉體運行摩擦而在旋轉體上產生靜電荷,電荷逐漸積累便產生軸電壓。由這種情況產生的軸電壓和由磁交變所產生的軸電壓在原理上是不同的。靜電荷產生的軸電壓是間歇的,并且是非周期性的,其大小與運轉狀態、流體的狀態等因素關系很大。如靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都有可能導致軸電壓的產生。軸電壓建立起來后,一旦在轉軸及機座、殼體間形成通路,就產生軸電流。

5.外部原因

外部電源的介人產生軸電壓。由于運行現場接線比較繁雜,尤其大電機保護、測量元件接線較多,哪一根帶電線頭搭接在轉軸上,便會產生軸電壓。

由上分析,電動機的軸電壓、軸電流是由于環繞電動機軸的磁路不對稱、轉子運轉不同心、感生脈動磁通等原因產生的。它會使軸一軸承一機座的回路有軸電流流通,在電動機轉子軸兩端、軸與軸承之間、軸與軸承對地形成軸電壓。根據軸承的種類不同,其耐壓程度有所不同,若超過軸承所允許的值,會通過油膜放電或者導電,在軸瓦和軸承處產生點狀微孔,并在底部產生發黑現象。嚴重時會使軸和軸承受到損壞,運行中伴隨著強烈的噪聲及設備外殼帶電等。

二、電動機軸電流的危害

大中型交流電動機采用稀油潤滑的滑動軸承,電機軸是沉在油膜上的。正常情況下,轉軸與軸承間的潤滑油膜起到絕緣的作用。對于較低的軸電壓,不會產生軸電流。當軸電壓增加到一定數值時,尤其在電動機啟動時,潤滑油膜還未穩定形成,軸電壓將擊穿油膜構成回路,產生相當大的軸電流,可達到幾百安甚至上千安。由于該金屬接觸面很小,電流密度大,使軸承局部燒熔,被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺,于是在軸承內表面上燒出小凹坑。通常表現出來的癥狀是軸承內表面被壓出條狀電弧傷痕,嚴重時足以把軸頸和軸瓦燒壞。

由運行摩擦在軸上產生的靜電荷,使軸的電位因被充電而升高。當運轉的軸接觸到旋轉體以外的任何部件時,便通過該部件進行放電。否則就要繼續積累電荷,最后產生過高的電壓,如果超過軸承油膜的絕緣強度時,電荷在極短的時間內放電。這種現象重復發生的結果,就能使軸受到損傷。

我公司制氧廠有5臺空壓機電動機,其額定電壓為6kV,自投產以來,多次出現電動機轉子軸與軸瓦相接觸的部位有不同程度的損傷情況。這種現象不同于軸與軸瓦之間的異常磨損,而是屬于某種物質對軸面進行局部的腐蝕。從腐蝕的情況來看屬于點腐蝕,斑點面積最大的達到loran產,深度達到0.9mm。雖然對電動機轉子軸進行過車洗和金屬噴涂等,但并沒有從根本上解決問題。經過分析,排除了機械損傷和化學腐蝕的因素,最后確定為軸電流所致。

三、防止軸電流產生的措施

1.在軸端安裝接地碳刷,使接地碳刷可靠接地,并且與轉軸可靠接觸,保證轉軸電位為零電位,隨時將電機軸上的靜電荷引向大地,以此消除軸電流。

2.為防止磁不平衡等原因產生軸電流,在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板,切斷軸電流的回路。

3.要求檢修運行人員細致檢查并加強導線或墊片絕緣。

4.在機座中除一個軸承座外,其余軸承座及包括所有裝在其上的儀表外殼等金屬部件都對地絕緣,不絕緣的軸承應裝接地電刷以防靜電充電。

5.對于由軸交鏈交變磁通所產生的軸電壓,可在電動機一側的軸承座下加絕緣墊以割斷軸與軸瓦之間形成的回路,使軸電流無法產生。但在實際工作中對絕緣墊的作用認識不清,從絕緣墊加裝的方法和軸承座與油管道的連接上都不同程度地出現過問題,最后造成絕緣墊起不到絕緣作用,進而形成軸電流。所以我們要經常檢查軸承座的絕緣強度,用500V搖表測量,絕緣不得低于0.5MSZo

6.保持軸與軸瓦之間潤滑絕緣介質油的純度,發現油中帶水必須進行過濾處理,否則油膜的絕緣強度不能滿足要求,容易被低電壓擊穿。

四、結論

一般通過以上處理,電動機的軸電流微乎其微,對電動機構不成實質危害。現場實踐證明,經上述方式處理后實際使用壽命可由原幾十個小時提高到上萬小時,效果比較明顯,尤其對高壓電動機軸電流的防范效果好。

篇2:雜散電流管理辦法范本

第一章總則

第一條:為了有效的防止井下雜散電流對井下爆破容易引爆電雷管的危害,結合我公司的實際情況,特制定本辦法。

第二章具體管理辦法

第一條堅持使用漏電保護裝置,嚴禁甩掉不用。

第二條加強對電纜的維護和管理,嚴禁用鐵絲懸掛電纜,尤其是掘進工作面要保持電纜的完好和按規定懸掛。

第三條按規定做好各配電點的局部接地。

第四條按規定定期做人工遠方漏電實驗,接地電阻測試,并把結果報維修部。

第五條降低雜散電流值,減少雜散電流的來源,主要辦法可在鐵軌接頭處焊接銅導線以減少電阻。

第六條防止雜散電流侵入電爆網,要保證電爆網絡的質量,爆破母線不得有裸露接頭,保護好導線的絕緣層,雷管腳線或與雷管腳線連接的導線兩端在接入起爆電源前,均應扭結短路。

第七條爆破工要了解雜散電流的有關知識,掌握雜散電流的分布規律,在工作中時刻警惕雜散電流的危害。

第三章附則

第一條本辦法自下發之日起執行。

第二條本辦法解釋權歸鑫銅煤業有限責任公司。

篇3:X煤礦雜散電流安全管理制度

1、對所有架空線、拉線及絕緣瓷瓶進行定期清潔,提高絕緣,盡量能減小雜散電流。

2、運輸隊設專人檢查井下運輸大巷鋼軌的連接情況,確保連接良好。軌道接縫處的電阻值及整條運輸線鋼軌的電阻值不超過規定值。

3、所有與大巷架空線無聯系的各井筒、繞道、盤區及采區工作面的全部軌道與靠軌道線作電源回路的軌道間隙至少設兩個絕緣點,絕緣點之間的距離大于一列車長度,各絕緣點標注清楚,并設專人定期檢查,確保絕緣良好。

4、井下各處接地電阻檢測按規定定期進行,有詳細記錄,確保各處接線符合《煤礦安全規程》規定。

5、所有存放雷管、炸藥的地方附近,不得有電氣設備及接地裝置,以防雜散電流誤引爆雷管。

6、井下嚴禁使用高絕緣器材,將可能產生靜電的設備、器材進行接地,使靜電及時良好釋放,不形成聚集,工作人員禁止穿高絕緣工作服。