​淺談高壓電機軸電（diàn）流的產生及預防措施（shī）

在高壓電（diàn）機停機事故中.因軸電流（liú）造成（chéng）的軸（zhóu）承燒毀占比較（jiào）大。

由於軸電壓較低，不易測岀，故有必要對軸電流和軸（zhóu）電壓采取有效的預防措施。

針對軸電流產生的原因，從設計、工藝和（hé）電源質量等方（fāng）麵進行分析，提岀了相應的預防措施。

高壓電機（jī）普遍（biàn）應用（yòng）於水泥、化工、鋼（gāng）鐵和煤炭等行業，高壓電機故障率的高低關乎整條生產線的運行安全。

在高壓電機停機事故中（zhōng），由於軸電流引起的軸承燒（shāo）毀占比較大，由此造成的損失也較（jiào）大。

由於軸電壓（yā）較低且不易測出（chū），故有必（bì）要對軸電流和軸電壓采取有效的預防（fáng）措施，以降低電機的故障率。

1. 軸電（diàn）流的危害

電機在正常運行時，軸電壓很低，軸承內的潤滑油膜起絕緣作用（yòng），不會產生軸電流。

當軸電壓超過潤滑油膜的介電強度時就會擊穿潤滑油膜，進（jìn）而形成軸（zhóu）電流（liú）。

軸（zhóu）電流會破壞潤滑油脂的（de）質量，降（jiàng）低油脂的潤滑性能，從而導致軸（zhóu）承（chéng）溫度升高；

2. 軸（zhóu）電流產生原（yuán）因

軸電流的產生需要具備兩個必要的條件,一是轉軸兩端存在軸電（diàn）壓；二是軸承絕緣損壞（huài）或電壓過高擊穿軸承潤滑油膜，為軸電（diàn）流提供了必要的通路（lù）

2.1 電機設計原因

大（dà）中型高壓電機的定（dìng）子鐵心衝片大多選用（yòng）扇形片，當扇形片的數量與（yǔ）電機極對數關係不正確時就極易產生軸電流，如電機極對數為P，定子鐵心片數（即接（jiē）縫數量）為n，則分數n/p約分後為（wéi）n'/p',當n'，為偶數時，不會產生軸電流；當n'為奇數時，則會（huì）產生軸電流（liú），其軸電流頻率為（wéi）加fn'，其中f為電源頻率。

以50 Hz、16極電機（jī）為例，如定（dìng）子衝片數為6, n/p約分後（hòu）n'為3,則在轉軸（zhóu）上將產生頻率（lǜ）為150 Hz的軸電流，由於（yú）電流回路的阻抗很小，所以產生（shēng）的軸（zhóu）電流很大，嚴重威脅軸承的安全運行。

2.2 製造工藝及運行原因

由於電機裝配工藝缺陷，電機可能存在一定（dìng）的偏心，導致磁阻沿鐵（tiě）心方向分布不均勻，從而形成了與轉軸的交鏈磁通（tōng），使轉軸兩端產生感應電動勢。

此時，如果電機軸承采（cǎi）用的是非絕緣結構，便會在軸（zhóu）承端產（chǎn）生軸電流；

如果電（diàn）機設計中已（yǐ）采用絕緣軸承或絕緣（yuán）軸承套，但由於裝配過程中（zhōng）操作不當，損壞（huài）了軸承結緣結構或軸（zhóu）承套絕（jué）緣層，便（biàn）會形成軸電流產生所必要的（de）通路，進而形成（chéng）軸電流；

在諸如（rú）繞線轉子（zǐ）高壓電機這類型式的（de）產品運行（háng）過程中，當一相繞組絕緣損傷而發生接地（dì）故障時（shí）也（yě）可能會有接地電流從軸承流過，從而產生（shēng）軸電流損傷軸承的情況；

另外，可（kě）拆（chāi）卸式定子鐵心（xīn）由於加工（gōng）工藝問題而導致兩半（bàn）圓鐵心（xīn）之間（jiān）存在（zài）間隙時，也可能導致軸電壓和軸（zhóu）電流的產生。

除此之外，還需要注意電機使用（yòng）現場周圍是否（fǒu）存（cún）在較多的高（gāo）壓設備同時運行，當電機在強電（diàn）場作用下運行時,也可能在轉軸的兩端感應（yīng）出軸電壓和軸電流。

2.3 電源質量導致軸電流產生

高壓電機采用變頻電源供電，三相電源（yuán）輸出電壓矢量不為零，產生共模電壓。

電機正常（cháng）運行時，軸承內形（xíng）成（chéng）潤滑油膜，在電機兩端形成（chéng）電容，加上電機係統內耦合電容分壓影響，形成軸電壓；

由於定子繞組和機殼之間存在很大的耦合電容，在高頻諧波作用下會（huì）產生電機繞組對地的（de）泄漏電流，電流頻率（lǜ）在100 kHz以上，頻率（lǜ）變化的電流在電機周圍形成變化的磁通，在磁通的作用下,於電機轉軸處產生軸電壓。

軸（zhóu）電（diàn）壓產生後隻要有回路便會形成軸電流。

3. 軸電流的預（yù）防措施

大中型電機（jī）在設計過程（chéng）中，必須校核鐵心扇（shàn）形片數量n與電機極對數p的關係，n/p約分（fèn）後為n'/p', n'取值不能為奇數（shù），可在設計源頭規避軸電流（liú）的產生（shēng）。

由於電機製造安裝及工藝原因而產生（shēng）軸電流（liú）時，一般（bān）可采用非軸伸（shēn）側加裝絕（jué）緣軸承套、絕緣墊板或采（cǎi）用絕緣軸承等措施，有效切斷軸電流回路（lù）。

對於采用此類方法（fǎ）處理後的電（diàn）機，在其運行過（guò）程中應（yīng）加強巡檢，保持絕緣結構清潔和完好，定期測量絕緣電阻值。

在絕緣電阻值（zhí）測量時（shí）推（tuī）薦采用500 V兆歐表，絕緣電阻值應不低於0.5 MQ為宜，可有效保證其絕（jué）緣作用；

對於設計時已采用絕緣軸承、絕緣軸承（chéng）套或（huò）絕緣墊板的電機，應加強安裝操作人員的培訓（xùn），保證其安裝的正確性和（hé）規範（fàn）性，安裝完成後有必要再次測量其絕緣電阻值；

對於繞線轉（zhuǎn）子三相異步電機而言，在每次停機後均需測量轉子繞組的絕緣電阻值，預防轉子繞組運行中某一相（xiàng）接（jiē）地而產生軸電流；

對於因靜電場而（ér）產生的軸電壓（yā）而言，可（kě）采用（yòng）在電機軸（zhóu）伸端安裝（zhuāng）接地碳刷的方式進行有效預防，但需確保碳刷與轉軸保持良好接觸（chù），接地碳刷可將電動機轉子的電流引入（rù）大（dà）地，保證轉軸為零電位，達到預防瞬時（shí）軸電流的目的。

高壓（yā）電（diàn）機采用（yòng）變頻電源供電時，變頻器的高頻諧波會產生共模電壓和（hé）共（gòng）模電流。

此時可考慮在變頻器輸出（chū）端增設共模濾波裝置，工程中一般會在電源（yuán）電纜（lǎn）套端（duān）加設濾波磁環,使高頻電流在磁環中被吸收，以（yǐ）抑製共（gòng）模電流。