​淺（qiǎn）談高壓電機軸電流的產生及預防措施

在高（gāo）壓電機停（tíng）機事故中.因軸電流造成的軸承燒（shāo）毀（huǐ）占比較大。

由於軸電壓（yā）較（jiào）低，不易測岀，故有必（bì）要對軸（zhóu）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、工藝和電源質量等方麵進（jìn）行分析，提岀了相（xiàng）應的預防措施。

高壓電機普（pǔ）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乎整條（tiáo）生產線的運行安全。

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

由於軸電壓較（jiào）低且不易（yì）測出，故有必要對軸電流和軸電壓采取有效的預防措施，以降低電機（jī）的（de）故（gù）障率。

1. 軸電流的危（wēi）害

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

當軸電（diàn）壓超過潤滑油膜的介電強（qiáng）度時就會擊穿潤滑油膜，進而形成軸電流（liú）。

軸（zhóu）電流（liú）會（huì）破壞潤滑油脂的質量，降低油脂的潤滑（huá）性能，從而導致軸承溫（wēn）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（tiáo）件（jiàn）,一是轉軸兩端存在軸電壓；二是軸承絕緣損壞或（huò）電壓過高擊（jī）穿軸承潤滑油膜，為軸電流提供了必要的通（tōng）路

2.1 電機設計原（yuán）因

大中型高壓電機的定子鐵心衝片大多選用扇形片，當扇形片的數量與電機極對數關係不正（zhèng）確時就極易產生軸電流，如電機極對數為（wéi）P，定子（zǐ）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（wéi）偶數時，不會產（chǎn）生軸（zhóu）電流；當n'為奇（qí）數時，則會產（chǎn）生軸（zhóu）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，如定子衝片數為6, n/p約分後（hòu）n'為（wéi）3,則在轉軸上將產生頻率為150 Hz的軸電流，由於電流（liú）回路的阻抗很小，所以產生的軸電（diàn）流很大（dà），嚴重威脅（xié）軸承的安全運（yùn）行。

2.2 製造工藝及運行原因

由於電機（jī）裝配（pèi）工藝缺（quē）陷，電機可能（néng）存在一定的偏（piān）心，導致磁阻沿鐵心方向分布（bù）不均勻，從而形成了（le）與轉軸的交鏈磁通（tōng），使轉軸兩（liǎng）端產生感應電動勢。

此時，如果電機軸承采用的是非絕緣結構，便會在軸承（chéng）端產生軸電流；

如果（guǒ）電機設計中已采用絕緣軸承或絕緣軸承套，但由（yóu）於裝配過程中操作不當，損壞了（le）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（kě）能（néng）會有接地電流從軸承流過（guò），從而產生軸（zhóu）電流損傷軸承的情況；

另（lìng）外，可（kě）拆卸式定子鐵心（xīn）由於加工工藝（yì）問題而導致兩半圓鐵心之間存在（zài）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（yì）電機使用現場周圍是否（fǒu）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,也可能在轉軸的兩（liǎng）端感應出軸電壓和軸電流。

2.3 電（diàn）源質量導致軸電流（liú）產生

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

電機正常運行時，軸承內形成潤滑（huá）油膜，在（zài）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（zǔ）和機殼之間存在很大的耦合電（diàn）容（róng），在高頻諧波作用下會產生電機繞組對地的泄漏電流，電（diàn）流頻率在100 kHz以上，頻率（lǜ）變化的電流在電機（jī）周圍形（xíng）成變化的磁通，在磁通的作用（yòng）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（zhóu）電流的預防措施

大中型電機在設計過程（chéng）中，必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（fèn）後為n'/p', n'取值（zhí）不能為奇數，可在設（shè）計源頭規避軸（zhóu）電流的產生。

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

對於采用此類（lèi）方法處理後的電機，在其運行（háng）過程中應加強巡檢（jiǎn），保持絕緣結構清（qīng）潔和完好，定期測量絕緣電阻值。

在絕緣電阻（zǔ）值（zhí）測量時推薦采用500 V兆歐表，絕緣（yuán）電（diàn）阻值應不低於0.5 MQ為宜，可有（yǒu）效（xiào）保證其絕緣作用；

對於設計時已采（cǎi）用絕緣軸承、絕緣軸承套或絕緣墊板的電機，應加強安裝（zhuāng）操作人（rén）員的培訓，保證其安裝的正確性和規範性，安裝完成後有必要再次測（cè）量其絕緣電阻值（zhí）；

對於繞線轉子三相異步電機而言（yán），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接（jiē）地而產生軸電（diàn）流；

對於因靜電場而產生的（de）軸（zhóu）電壓而言，可采用（yòng）在電機軸伸端安裝接地碳刷的方式（shì）進行有（yǒu）效預防，但需確保（bǎo）碳刷（shuā）與轉（zhuǎn）軸保持良好接觸，接地碳刷（shuā）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（mù）的。

高壓電（diàn）機采用變頻電源供（gòng）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（lǜ）在變頻器輸出端增設共（gòng）模濾波裝置，工程中一般（bān）會在電源（yuán）電纜套端加設濾波磁環,使高頻電流在磁環中被吸收，以（yǐ）抑製共模電流。