​淺談（tán）高壓電機軸電流的產（chǎn）生及（jí）預防措（cuò）施

在高壓（yā）電機停機事故中.因軸電流造成的軸承燒毀占比較（jiào）大。

由於軸電壓較（jiào）低，不易測（cè）岀，故有必要對軸電流和軸電壓采取有效的預防措施（shī）。

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

高壓電機普遍應用（yòng）於水泥、化工、鋼鐵和煤炭（tàn）等行業（yè），高壓電機故障率的高低關乎（hū）整條生產線的（de）運行安全。

在高壓電機停機事故（gù）中（zhōng），由於軸電流引起的軸承燒毀（huǐ）占比較大，由此（cǐ）造成的損失（shī）也較大。

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

1. 軸電流的（de）危害

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

當軸電壓超過潤滑油膜的介（jiè）電強度時就會擊穿潤滑油膜，進而形成軸電流。

軸（zhóu）電（diàn）流（liú）會破壞潤滑油脂的質量，降低油脂的潤滑性能，從（cóng）而導致軸承溫度升高；

2. 軸電流產生原因

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；二是軸承絕緣損壞或電壓過高擊穿軸承潤滑油膜，為軸電流提供了必要的通路

2.1 電（diàn）機設計原因

大中型（xíng）高壓電機的定子鐵心衝片（piàn）大多選用扇形片，當扇形片的數量與電機極對數關係不正確時就極易產生軸電流，如電（diàn）機極對數為P，定子鐵心（xīn）片數（即接縫數量）為n，則（zé）分數n/p約（yuē）分後為n'/p',當n'，為偶數時，不（bú）會產生軸電流；當n'為奇（qí）數時，則會產生軸電流，其軸電流頻率為加fn'，其中f為電源頻率。

以50 Hz、16極電機為例，如（rú）定子衝片數為6, n/p約（yuē）分後n'為3,則在轉軸上（shàng）將產生頻率為150 Hz的軸電（diàn）流，由於電流回（huí）路的阻抗很小，所以產（chǎn）生的軸電流很大，嚴重威脅軸承的安全運行。

2.2 製造工藝及運行原因（yīn）

由於電機裝配工藝缺陷，電機可能存在一定的（de）偏心，導致磁阻沿（yán）鐵心（xīn）方向分布不均勻（yún），從而形（xíng）成（chéng）了與轉軸的交鏈磁通，使轉軸兩端產生感應電（diàn）動勢。

此時，如果電機軸承采用的是非絕緣結構（gòu），便會在軸承端產生軸電流；

如果（guǒ）電機設計中已采（cǎi）用絕緣軸承或絕緣軸承套，但由於裝配（pèi）過（guò）程（chéng）中操作（zuò）不當，損壞了軸承結緣結構或軸承套絕緣層（céng），便（biàn）會形成軸電（diàn）流產生所必要（yào）的通路，進而（ér）形成軸電流；

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

另外，可拆卸（xiè）式（shì）定子鐵心由於加工工藝問題而（ér）導（dǎo）致兩半圓鐵心之間存在間隙時，也可能導致軸電壓和軸電流的產生。

除此之外（wài），還需要注（zhù）意電機使用現場周圍是否存在較多（duō）的高壓設備同時運行，當電機在強電場作用下運（yùn）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（diàn）機采用變（biàn）頻電源供電（diàn），三（sān）相電源輸出電壓矢量不為（wéi）零，產（chǎn）生共模電壓。

電機正常運行時，軸承內形成潤滑油膜，在電機兩（liǎng）端形成電容，加上電機係統（tǒng）內耦合（hé）電容分壓影響，形成軸電壓；

由於定子繞組（zǔ）和機殼之間存在很大的耦合電容，在（zài）高頻諧波作用下會產生電機（jī）繞組對地的泄漏電流，電流頻率在100 kHz以上，頻率變化的電（diàn）流在電機周（zhōu）圍形成變化的磁（cí）通，在磁通的作用下,於（yú）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（shī）

大中型（xíng）電機在設計過程中（zhōng），必（bì）須校核鐵心扇形片數量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（shù），可在設計源頭規避軸電流（liú）的產（chǎn）生。

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

對於采用此類方法處理後的電機，在其運行過程中應加（jiā）強巡檢，保持絕緣結構清潔和完好，定（dìng）期測量絕緣電（diàn）阻值。

在絕緣電阻值測量時推薦采用500 V兆歐（ōu）表，絕緣電阻值應不低於（yú）0.5 MQ為宜，可有效保證其絕緣作用；

對（duì）於（yú）設計時已采用絕緣軸承、絕緣（yuán）軸承（chéng）套或絕緣墊板的電機，應加強安裝操作人員的培訓，保證其安裝（zhuāng）的正確性和規範性，安裝完成後有必要再次測量其絕緣電（diàn）阻值；

對於繞線轉子三相異步電機而言，在每次停機後均（jun1）需測量轉子繞組的絕緣電阻值，預防轉子（zǐ）繞組運（yùn）行中某一相接地而產（chǎn）生軸（zhóu）電（diàn）流；

對於因靜電場而產生的軸電壓而（ér）言，可采用在電機（jī）軸伸（shēn）端安裝接地碳刷的方式進行有效預防，但需確保碳刷與轉（zhuǎn）軸（zhóu）保持良好接觸，接地碳刷可將電動機轉子的電流引入大地，保證轉軸為零電（diàn）位，達到預防瞬（shùn）時軸電流的目的（de）。

高壓電（diàn）機采用變頻（pín）電源供電時，變頻器的高（gāo）頻諧波會產生共模電壓和（hé）共模電流。

此（cǐ）時可考慮在變（biàn）頻器輸出端增設共模濾波裝置，工程中一（yī）般（bān）會在電源電纜套（tào）端加設濾波磁環,使高頻電流在磁環中被吸收，以抑製共模電流（liú）。