​淺談（tán）高壓電機軸電流的產（chǎn）生及預防措施

在高壓電機停機事故中（zhōng）.因軸（zhóu）電流造成（chéng）的軸承燒（shāo）毀占比較大。

由於（yú）軸電（diàn）壓較（jiào）低（dī），不易測岀，故有必要對（duì）軸電流和軸電壓采取有效（xiào）的預防措施。

針對軸電（diàn）流產生的原因，從設計、工藝和電源質（zhì）量（liàng）等方麵進行分析，提（tí）岀了相應的（de）預防措施（shī）。

高（gāo）壓電機普遍（biàn）應用於水泥、化工、鋼鐵和煤（méi）炭等行業，高壓電機故障率的高低關（guān）乎整條生產（chǎn）線的運行安（ān）全。

在高壓（yā）電機停機事故中，由於軸電流引起的軸承燒毀占比較大，由（yóu）此（cǐ）造（zào）成的損失也較大。

由於軸電壓較低（dī）且不易（yì）測出（chū），故有必要對軸電流和軸電壓采取有效的（de）預防（fáng）措施，以降低電機的故障率。

1. 軸電流（liú）的危害

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

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

軸電流會破壞潤滑油脂的質量，降低（dī）油（yóu）脂的潤滑性能，從而（ér）導致（zhì）軸承溫度升高；

2. 軸電（diàn）流產生原因（yīn）

軸（zhóu）電流的產生需要具備兩個必要的條（tiáo）件,一是轉軸兩端（duān）存在軸電壓；二是軸承絕（jué）緣損壞或電壓過高擊穿軸承潤滑油（yóu）膜，為軸電流提供了必要的通路

2.1 電機設計原因

大中型高（gāo）壓電機的定子鐵心衝片大（dà）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（yì）產生軸電流，如電機極對（duì）數為P，定子鐵心片數（即接縫數量）為n，則分數n/p約分後為n'/p',當n'，為偶數時，不會（huì）產生軸電（diàn）流；當n'為奇數時，則會產生（shēng）軸電流，其（qí）軸電流頻率為加fn'，其中f為電源頻率（lǜ）。

以50 Hz、16極電機為例，如定子衝（chōng）片數為6, n/p約分後n'為3,則在轉軸上（shàng）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（hěn）大，嚴重（chóng）威脅軸承的安全運行。

2.2 製造（zào）工藝（yì）及運行（háng）原因

由於電機裝配（pèi）工藝缺陷，電機可能存在一（yī）定的偏心，導致磁（cí）阻（zǔ）沿（yán）鐵心方向分布不均勻，從而形成了與轉軸的交鏈磁通，使轉軸兩端產生感應電動勢。

此時，如果電機軸承采用（yòng）的是非絕緣結構，便會（huì）在軸（zhóu）承端產生（shēng）軸電流；

如果電機設計（jì）中已采用絕緣軸承或絕緣軸承套，但由於裝（zhuāng）配（pèi）過程中操（cāo）作（zuò）不當（dāng），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，進（jìn）而形成軸電（diàn）流；

在（zài）諸（zhū）如繞線轉子（zǐ）高壓電機這（zhè）類（lèi）型式的產品運行過程中，當一相繞組絕緣損傷而發生接地故障時也（yě）可能會有接地（dì）電流從軸承流過（guò），從而產生（shēng）軸電（diàn）流損（sǔn）傷（shāng）軸承（chéng）的情況（kuàng）；

另外，可拆卸式定子鐵心由於（yú）加工工藝問（wèn）題而導致兩半圓（yuán）鐵心之間（jiān）存在間隙時，也可能導致軸電壓和軸電流的產生。

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

2.3 電源（yuán）質量導致軸電流產生

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

電機正常運（yùn）行時，軸承（chéng）內形成潤滑油（yóu）膜，在電機兩端形成電容，加（jiā）上電機係統內耦合電容（róng）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（róng），在高頻諧波作用下會產（chǎn）生電機（jī）繞組對地的泄漏電流，電（diàn）流頻率在100 kHz以上，頻（pín）率變化的電流在電機周圍形成變化的磁（cí）通，在磁通的作用下（xià）,於電機轉（zhuǎn）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（liú）。

3. 軸電流的預防措施

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

由於（yú）電機製造安裝及工藝原因而產生軸電流時，一般（bān）可采用非軸（zhóu）伸側加裝絕緣軸（zhóu）承套、絕（jué）緣（yuán）墊（diàn）板（bǎn）或采用絕緣軸承等措施，有效切斷軸（zhóu）電流回路。

對於采用此（cǐ）類方（fāng）法處理（lǐ）後的電機，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（liàng）絕緣電阻值。

在絕緣電阻值測量時推薦采用500 V兆（zhào）歐表（biǎo），絕緣電阻值應不低於0.5 MQ為宜，可有（yǒu）效保證其絕緣作（zuò）用；

對於設計時已采用（yòng）絕緣軸承、絕緣軸承套或絕緣墊板的電機，應加強安裝操（cāo）作人（rén）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（zài）次測量其絕緣電阻值；

對於繞線（xiàn）轉子三相異步電機（jī）而言，在每次停機後均（jun1）需測量轉子繞組的絕緣電阻值，預（yù）防轉子繞組運行中某一相接地而產（chǎn）生（shēng）軸電流；

對於因靜電場而產生的軸電壓而言，可（kě）采用在（zài）電機軸伸端安裝接（jiē）地碳刷的方式進行有效預（yù）防，但需確保碳刷與轉軸保持良好接（jiē）觸，接（jiē）地碳刷可將電動機轉子的電流引入大地，保證轉軸為零電位，達到預防瞬時軸電流的目的。

高壓電機采用（yòng）變頻電源供電時，變頻器的高頻諧（xié）波會產生共模電壓和共模電流。

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