​淺談高壓電（diàn）機（jī）軸電流的產生及預防措（cuò）施

在高壓電機停（tíng）機事故中.因軸電流（liú）造成的軸承燒毀占比較大。

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

針對軸電流產生的原因，從設（shè）計、工藝和（hé）電源質量等方麵進行分析，提岀了（le）相（xiàng）應的預防（fáng）措施。

高壓電機普遍應用於水泥、化工、鋼鐵和煤炭等行業，高壓電機故障率的高低關（guān）乎整條生產線（xiàn）的運行安全。

在高壓電機停機事故中，由於（yú）軸電流引起的軸承燒毀占比（bǐ）較大（dà），由此造成的損失也（yě）較大。

由於（yú）軸電壓較低且不易測出，故有（yǒu）必要對軸電（diàn）流和軸電壓采取有效的預防措施，以降低電機的故障率。

1. 軸（zhóu）電流的危害（hài）

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，不會產生（shēng）軸電流。

當軸電壓超過潤滑油膜的介電強度（dù）時就會擊（jī）穿（chuān）潤滑油膜，進而形成軸電流。

軸電流會破壞潤滑油脂的質量，降低油脂的潤滑性能（néng），從而導致軸承溫度升高；

2. 軸電（diàn）流產生原（yuán）因

軸電（diàn）流的（de）產生需（xū）要具備（bèi）兩個必要的條件,一是轉軸兩端存在軸電壓；二是軸承絕緣損壞或（huò）電壓過（guò）高擊穿軸（zhóu）承潤滑油膜，為軸電流提供了必要的（de）通（tōng）路

2.1 電機設計原因（yīn）

大中型高壓電機（jī）的（de）定子鐵心衝片大多選用扇（shàn）形片，當（dāng）扇形片的數（shù）量與電機極對數關係不正確時就極易產生（shēng）軸電流，如（rú）電機極對數為P，定子鐵心片數（即接縫數量（liàng））為n，則分數n/p約分後為n'/p',當n'，為偶數時，不會產生軸電流；當n'為（wéi）奇數時，則會產生軸電流，其軸電流頻（pín）率為加fn'，其中f為電源頻率。

以50 Hz、16極（jí）電機為（wéi）例，如定子衝（chōng）片數為6, n/p約分後n'為3,則在轉軸上將產生頻率為150 Hz的軸電流，由於電流回路的阻抗很小，所以產生的軸電流很大，嚴重威脅軸承（chéng）的（de）安全運（yùn）行。

2.2 製造工藝及運行原因

由於電機裝配工藝缺陷，電機可能存在一定的（de）偏心，導致（zhì）磁阻沿鐵心方向分布不均（jun1）勻，從而形成了（le）與轉軸的交（jiāo）鏈磁通，使轉軸兩端產生感應電動（dòng）勢。

此時，如果電機軸承采用的是非絕緣結構，便會在軸承端產（chǎn）生軸電流；

如果電機設計中（zhōng）已采用絕緣軸承或絕緣軸承套，但由於（yú）裝配過程中操作不當，損壞了軸承結緣結構或軸承套絕緣層，便會形成軸電流產生所必要的通路（lù），進而形成軸電流；

在諸如繞線轉子高壓電機這類型式（shì）的產品運行過程（chéng）中，當一相繞組（zǔ）絕緣損傷而發生接地故（gù）障時也可能會有接地電流從軸承流過，從而產生軸電流損傷（shāng）軸承的情況；

另（lìng）外，可拆卸式定子鐵心由於加工工藝問題而導致兩半圓鐵心之間存（cún）在間隙時，也可（kě）能導致軸電壓和軸電流的（de）產生。

除此之外，還需要注意電機使用現（xiàn）場周圍是否存在較多的高壓設備同（tóng）時運行，當電機在強電場作用下運行時,也可能在轉軸的兩端感應出軸電壓和軸電流。

2.3 電源質量（liàng）導（dǎo）致軸電流（liú）產生

高壓電機采用變頻電源供（gòng）電，三相電（diàn）源輸出電壓（yā）矢量不（bú）為零，產生共模（mó）電壓。

電機正常運行（háng）時，軸承（chéng）內形成潤滑油（yóu）膜，在電機兩端形成電容，加上電（diàn）機係統內耦合電容分壓影響，形成軸（zhóu）電壓（yā）；

由於定子繞組和機殼（ké）之間存在很大的耦合電容，在高頻諧波作（zuò）用下會產生電機（jī）繞組對地的泄漏電流（liú），電流頻率（lǜ）在100 kHz以上，頻（pín）率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。

軸電壓產生後隻要有回路便會形成軸電流。

3. 軸電流的預防措施

大中型電機在設計過程（chéng）中，必須校核（hé）鐵心扇形（xíng）片數量n與電機極對數p的關係，n/p約分後為n'/p', n'取值不能為奇數，可在設計（jì）源頭規避軸電流的產生。

由於電機製造安裝（zhuāng）及工藝原因而產生軸電流時，一般可采用非（fēi）軸伸側加裝絕緣軸承套、絕緣墊板或采用絕緣軸承等措施（shī），有效切斷軸電流回路。

對於采用此類方法處理（lǐ）後的（de）電機，在其運行過程中應加強巡檢，保持絕緣結構清潔和完好，定期測量絕緣電阻值（zhí）。

在絕緣電阻值測量（liàng）時推薦采（cǎi）用500 V兆歐表，絕緣電阻值應不低於0.5 MQ為宜，可有效保證其絕緣作用；

對於（yú）設計時已采用（yòng）絕緣軸承、絕緣軸承套或（huò）絕緣墊板的電（diàn）機，應加（jiā）強安裝操作人員（yuán）的培訓，保證其安裝的正確性和規（guī）範性，安裝完成後（hòu）有必要再次測量其絕（jué）緣電阻值；

對於繞（rào）線轉子三相異步電機（jī）而言，在每次（cì）停機後均需測量（liàng）轉子繞（rào）組的絕緣電阻值，預防轉子繞組運行中某一相接地（dì）而產生軸電流；

對（duì）於（yú）因靜電場而產生的軸電壓而言（yán），可采用在電（diàn）機軸伸端安裝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（jī）轉子的電流引入大地，保證轉軸為零電位（wèi），達到預防瞬時軸電流的目的。

高壓電機（jī）采用變（biàn）頻電源供電時，變頻器（qì）的高頻諧波會產生共模電壓和共模電流。

此時可考慮在變頻（pín）器輸出端增設共（gòng）模濾波裝置，工程中一般會在電源電纜套端加設（shè）濾波磁環,使高頻電（diàn）流在磁環中被吸收，以抑製共模電流。