李紅霞

（焦作堅(jiān)固水泥）

　　一、軸電壓的形成
　　是指電機(jī)軸兩端之間或者轉(zhuǎn)軸與軸承座之間所產(chǎn)生的電壓。產(chǎn)生軸電壓的主要原因是由于環(huán)繞電機(jī)軸的磁路不平衡所引起，這個(gè)不平衡的磁通切割轉(zhuǎn)軸，就在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
　　造成磁路不平衡的因素很多，如轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不同心、定子鐵心扇型沖片疊裝接縫不對(duì)稱、硅鋼片磁導(dǎo)取向不同造成磁導(dǎo)率不同、鐵心槽和通風(fēng)孔的存在致使磁路不平衡以及軸承中具有絕緣性能的油膜引起的靜電充電等。
　　二、軸電流的形成與危害
　　軸電流形成的條件：一是有軸電壓，二是構(gòu)成回路。設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件正常的電機(jī)，轉(zhuǎn)軸兩端電壓僅有很小的差值，且由于油膜或軸承絕緣的處理，不足以產(chǎn)生危害。
　　若是某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，軸電壓超過(guò)了限值，就可能擊穿原來(lái)的絕緣，在轉(zhuǎn)軸、軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承室構(gòu)成回路，于是轉(zhuǎn)軸軸承位和軸承內(nèi)圈的表面會(huì)因電弧放電產(chǎn)生小而深的圓形蝕點(diǎn)或條狀電弧傷痕，嚴(yán)重時(shí)足以把軸頸和軸瓦燒壞。
　　三、軸電流防治措施
　　針對(duì)軸電流產(chǎn)生的原理，一般有如下措施加以解決：
　　1、導(dǎo)流：在軸伸端安裝接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，隨時(shí)將電機(jī)軸上的靜電荷引向大地，以此消除軸電流。此種措施一般在發(fā)電機(jī)上運(yùn)用較多，在大型交流電動(dòng)機(jī)上也偶有運(yùn)用。
　　2、阻斷：軸電流形成的重要條件之一就是構(gòu)成回路。在非軸伸端的軸承座和軸承之間加裝絕緣墊或采用絕緣軸承，切斷軸電流的回路，是多數(shù)電機(jī)生產(chǎn)商采用的措施。
　　四、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸電壓、電流在電機(jī)制造及應(yīng)用中的表述
　　電機(jī)在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)將軸電壓的防治作為一項(xiàng)重要工作，相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)也有所體現(xiàn)，如：
　　1、《GB-T 13957-2008 大型三相異步電動(dòng)機(jī)基本系列技術(shù)條件》中指出“4.22電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有可靠的防止軸電流措施。”

　　2、《GB 50150-2016 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)發(fā)電機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)項(xiàng)目中就規(guī)定“測(cè)量電動(dòng)機(jī)軸承的絕緣電阻”應(yīng)“采用1000V兆歐表測(cè)量，絕緣電阻值不應(yīng)低于0.5MΩ。”

　　3、《GB-T 1032-2012三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》新增了軸電壓、軸電流的測(cè)定方法。
　　4、《GB/T 20161-2008變頻器供電的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則》中第10節(jié)上表述“當(dāng)軸電壓超過(guò)約500mV(峰值)，有可能在前述環(huán)路中產(chǎn)生環(huán)流，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)損害軸承，絕緣一個(gè)軸承，Z好是非軸伸端軸承，就足以避免……產(chǎn)生環(huán)路電流”。
　　以上等等。這些標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上對(duì)軸電壓、軸電流的防治起到了根本性的作用。
　　五、實(shí)際應(yīng)用情況
　　雖然在設(shè)計(jì)上，軸電壓、軸電流已經(jīng)有了有效的控制，但實(shí)際應(yīng)用中，由于制造缺陷、檢修缺陷、或其它情況，因軸電壓造成電機(jī)損害的事故仍然存在。
　　案例1：某大型電廠一臺(tái)YKK500－4/6KV/800KW的電機(jī)，因電機(jī)出廠時(shí)，其軸承絕緣未作處理，造成運(yùn)行后，軸承發(fā)熱嚴(yán)重，幾天后，因忽略了軸電流，直接更換軸承，開(kāi)機(jī)后數(shù)小時(shí)內(nèi)軸承升溫迅速，造成停機(jī)。后查明問(wèn)題并對(duì)一端軸承進(jìn)行絕緣處，恢復(fù)正常使用。
　　案例2：某廠的兩臺(tái)YKK560-4/1250KW型高壓電動(dòng)機(jī)，隨機(jī)組投產(chǎn)半年后，電動(dòng)機(jī)軸承均開(kāi)始發(fā)出異常響聲，但振動(dòng)未發(fā)現(xiàn)異常，通過(guò)軸承補(bǔ)油，異響會(huì)消失一段時(shí)間。但到后期，軸承異響加劇，同時(shí)振動(dòng)也加劇，解體檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)后軸承內(nèi)圈及滾珠均有不同程度磨損。經(jīng)搶修更換軸承三至四個(gè)月后，再次發(fā)生同樣問(wèn)題。后分析判斷，應(yīng)是電機(jī)軸電流燒傷軸承引起的，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，電機(jī)轉(zhuǎn)軸有2V軸電壓。后經(jīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)端軸承與端蓋進(jìn)行絕緣處理，問(wèn)題解決。
　　案例3：某水泥廠YKKVF6304－6，1400KW/10KV高壓變頻電機(jī)。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸承溫度過(guò)高，經(jīng)分析是軸電流引起。處理措施是將電機(jī)前端引接地碳刷，后端軸承與蓋加絕緣，電機(jī)運(yùn)行正常。
　　案例4:某水廠使用型號(hào)為YPT800-8/2000KW/10kV高壓變頻電機(jī)。在運(yùn)行中1）潤(rùn)滑油使用1個(gè)月已燒焦；2）電機(jī)軸承使用壽命不到一個(gè)季度。Z初由于變頻電機(jī)已做軸承后端蓋絕緣，所以懷疑是潤(rùn)滑脂與軸承的原因，但更換后故障現(xiàn)象沒(méi)有消除。后檢測(cè)后端軸承的絕緣電阻少于0.5MΩ，經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)電機(jī)端蓋采用了熱脹冷縮裝配方法，絕緣物料與金屬物質(zhì)間的熱脹冷縮系數(shù)不同，導(dǎo)致絕緣層出現(xiàn)了空隙，導(dǎo)電雜質(zhì)滲進(jìn)空隙，導(dǎo)致絕緣下降。將絕緣重作處理后，電機(jī)運(yùn)行正常。
　　從以上案例來(lái)看，新投入運(yùn)行的大、中型電機(jī)，必須高度重視軸電流的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)軸承異常發(fā)熱，應(yīng)及時(shí)分析處理，對(duì)有一端絕緣的，必須按標(biāo)準(zhǔn)采用1000V搖表測(cè)其軸承絕緣電阻，保證大于0.5MΩ。
　　由于筆者水平有限，文中不妥之處還望批評(píng)指正。

（來(lái)源：智慧水泥）