​淺（qiǎn）談高壓電機軸電流的產生及預（yù）防（fáng）措施

在（zài）高壓電機停機事故中.因軸電流造成的軸承燒（shāo）毀占比較大。

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

針（zhēn）對軸電流產（chǎn）生的（de）原因，從設（shè）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）乎整條生產線的運行安全。

在高壓電機停（tíng）機事故中，由於軸電流（liú）引（yǐn）起的軸承燒毀占比較大，由此造成的損（sǔn）失也較大。

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

1. 軸電流的危害

電機（jī）在（zài）正常運行（háng）時，軸電壓很低，軸（zhóu）承內的潤滑油膜起絕緣作用，不會產生軸電（diàn）流。

當軸電壓超過潤滑油膜的介電強度時就（jiù）會擊穿潤滑油膜，進（jìn）而形成軸電流。

軸電流（liú）會破壞潤滑油（yóu）脂的質（zhì）量，降低油（yóu）脂的潤（rùn）滑性能，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（de）條件,一是轉軸兩端存在（zài）軸（zhóu）電壓；二是軸承（chéng）絕緣損壞或電壓過高擊穿軸承潤（rùn）滑油膜，為軸電流提供了（le）必要的通路

2.1 電機設計原因（yīn）

大中型高壓電機的定（dìng）子（zǐ）鐵心衝片大多選用（yòng）扇形片，當扇（shàn）形片的數量與（yǔ）電機極對數關（guān）係不正確時就極易產生軸電流，如電機極（jí）對數為P，定子鐵心片數（即接縫數（shù）量）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（diàn）流；當n'為奇數（shù）時，則會產生（shēng）軸電流，其軸電流頻率為加fn'，其中（zhōng）f為電源頻率。

以50 Hz、16極電機為例（lì），如定子衝片數為6, n/p約分後（hòu）n'為3,則在轉軸上將產生頻率（lǜ）為150 Hz的軸電流，由於電流回路的阻抗很（hěn）小，所以產生的軸電流很大，嚴重威脅軸承的安全運行。

2.2 製造工藝及運行原因

由於電機裝配工藝缺陷，電機可（kě）能存在一定的偏心，導致磁阻沿（yán）鐵心方向分布不均勻，從而形成了與轉（zhuǎn）軸的交鏈磁通，使轉軸兩端產生感應電動勢。

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

如果電機設計中已采用絕緣軸承（chéng）或絕緣軸承套，但（dàn）由於裝配過程中操作不當，損壞了軸承（chéng）結緣結構（gòu）或軸承套絕緣層，便會（huì）形成軸電流產生（shēng）所必（bì）要的通路，進而形成軸電流；

在諸如繞線轉（zhuǎn）子高壓電機這類型（xíng）式的產品運行過（guò）程中，當一相（xiàng）繞組絕緣損傷而發生接地故障（zhàng）時也可能會有接地電流從（cóng）軸承流過，從而產生軸電流損傷（shāng）軸承的情況；

另外，可拆卸式定子（zǐ）鐵心由於加工（gōng）工藝問題（tí）而導致兩半圓鐵心之間存在（zài）間隙時，也可能導致軸電壓（yā）和軸電流的產生。

除此之外，還需（xū）要注意電機使（shǐ）用現場周圍是否存在較多的（de）高壓（yā）設備同（tóng）時運行，當電機（jī）在強電場作用下（xià）運行時（shí）,也可能在轉軸的兩端感應出軸電壓和軸（zhóu）電流（liú）。

2.3 電源質量（liàng）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（yā）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，在電機兩端形成電容，加上電機係統內耦合（hé）電（diàn）容分壓影（yǐng）響（xiǎng），形成軸（zhóu）電（diàn）壓；

由於定子繞組和機殼之（zhī）間存在很大的耦合電容，在高頻諧波作用下會產生電機繞組對地的泄漏電流，電流頻率在100 kHz以（yǐ）上，頻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（zhuǎn）軸處（chù）產生軸（zhóu）電壓。

軸電壓產（chǎn）生後隻（zhī）要有回路便（biàn）會形成軸電流。

3. 軸電流的預（yù）防措施（shī）

大中型電機在設計過程中，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'取值不能為奇數（shù），可在設計源頭規避軸電流的產生。

由於電機（jī）製造安裝及工藝原因而產（chǎn）生（shēng）軸電流（liú）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（qiē）斷軸電（diàn）流回（huí）路。

對於（yú）采用此類方法處理後（hòu）的電機，在其運行過程中應加強巡檢，保持絕緣結（jié）構清潔和完好，定期測（cè）量絕緣電阻值。

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

對於設計時已采用絕緣軸承、絕緣軸承套或絕緣墊板的電機，應加強安裝操作（zuò）人員的培訓，保證其安裝的（de）正確性和規範性，安裝完成後有必要再次測量其絕緣（yuán）電阻值；

對於繞線轉子三相（xiàng）異步電機而言，在每次停機後均需測（cè）量轉子繞組的絕緣電阻值，預防（fáng）轉子繞組運行中某一相接地而產生軸電流；

對於因靜電場而產生的軸電壓而言，可采用在電機（jī）軸（zhóu）伸端安裝接地碳刷的方式進行（háng）有效（xiào）預防，但需（xū）確保碳刷與轉軸保持良好接觸，接地碳（tàn）刷可將電動機轉子的電流引（yǐn）入大地，保證轉軸為零電位，達到（dào）預防瞬時軸電流（liú）的目的。

高壓電機采用（yòng）變頻（pín）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（kǎo）慮（lǜ）在變頻器（qì）輸出（chū）端增設共模濾波裝置，工程中一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，以抑製共模電流。