在高壓電機停機事故中.因軸電流造成的軸承燒毀占比較大。

由于軸電壓較低，不易測岀，故有必要對軸電流和軸電壓采取有效的預(yù)防措施。

針對軸電流產(chǎn)生的原因，從設(shè)計、工藝和電源質(zhì)量等方面進行分析，提岀了相應(yīng)的預(yù)防措施。

高壓電機普遍應(yīng)用于水泥、化工、鋼鐵和煤炭等行業(yè)，高壓電機故障率的高低關(guān)乎整條生產(chǎn)線的運行安全。

在高壓電機停機事故中，由于軸電流引起的軸承燒毀占比較大，由此造成的損失也較大。

由于軸電壓較低且不易測出，故有必要對軸電流和軸電壓采取有效的預(yù)防措施，以降低電機的故障率。

1. 軸電流的危害

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

當軸電壓超過潤滑油膜的介電強度時就會擊穿潤滑油膜，進而形成軸電流。

軸電流會破壞潤滑油脂的質(zhì)量，降低油脂的潤滑性能，從而導致軸承溫度升高；

2. 軸電流產(chǎn)生原因

軸電流的產(chǎn)生需要具備兩個必要的條件,一是轉(zhuǎn)軸兩端存在軸電壓；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 電機設(shè)計原因

大中型高壓電機的定子鐵心沖片大多選用扇形片，當扇形片的數(shù)量與電機極對數(shù)關(guān)系不正確時就極易產(chǎn)生軸電流，如電機極對數(shù)為P，定子鐵心片數(shù)（即接縫數(shù)量）為n，則分數(shù)n/p約分后為n'/p',當n'，為偶數(shù)時，不會產(chǎn)生軸電流；當n'為奇數(shù)時，則會產(chǎn)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，如定子沖片數(shù)為6, n/p約分后n'為3,則在轉(zhuǎn)軸上將產(chǎn)生頻率為150 Hz的軸電流，由于電流回路的阻抗很小，所以產(chǎn)生的軸電流很大，嚴重威脅軸承的安全運行。

2.2 制造工藝及運行原因

由于電機裝配工藝缺陷，電機可能存在一定的偏心，導致磁阻沿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(zhuǎn)軸兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

此時，如果電機軸承采用的是非絕緣結(jié)構(gòu)，便會在軸承端產(chǎn)生軸電流；

如果電機設(shè)計中已采用絕緣軸承或絕緣軸承套，但由于裝配過程中操作不當，損壞了軸承結(jié)緣結(jié)構(gòu)或軸承套絕緣層，便會形成軸電流產(chǎn)生所必要的通路，進而形成軸電流；

在諸如繞線轉(zhuǎn)子高壓電機這類型式的產(chǎn)品運行過程中，當一相繞組絕緣損傷而發(fā)生接地故障時也可能會有接地電流從軸承流過，從而產(chǎn)生軸電流損傷軸承的情況；

另外，可拆卸式定子鐵心由于加工工藝問題而導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(chǎn)生。

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

2.3 電源質(zhì)量導致軸電流產(chǎn)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(chǎn)生共模電壓。

電機正常運行時，軸承內(nèi)形成潤滑油膜，在電機兩端形成電容，加上電機系統(tǒng)內(nèi)耦合電容分壓影響，形成軸電壓；

由于定子繞組和機殼之間存在很大的耦合電容，在高頻諧波作用下會產(chǎn)生電機繞組對地的泄漏電流，電流頻率在100 kHz以上，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,于電機轉(zhuǎn)軸處產(chǎn)生軸電壓。

軸電壓產(chǎn)生后只要有回路便會形成軸電流。

3. 軸電流的預(yù)防措施

大中型電機在設(shè)計過程中，必須校核鐵心扇形片數(shù)量n與電機極對數(shù)p的關(guān)系，n/p約分后為n'/p', n'取值不能為奇數(shù)，可在設(shè)計源頭規(guī)避軸電流的產(chǎn)生。

由于電機制造安裝及工藝原因而產(chǎn)生軸電流時，一般可采用非軸伸側(cè)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。

對于采用此類方法處理后的電機，在其運行過程中應(yīng)加強巡檢，保持絕緣結(jié)構(gòu)清潔和完好，定期測量絕緣電阻值。

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

對于設(shè)計時已采用絕緣軸承、絕緣軸承套或絕緣墊板的電機，應(yīng)加強安裝操作人員的培訓，保證其安裝的正確性和規(guī)范性，安裝完成后有必要再次測量其絕緣電阻值；

對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電機而言，在每次停機后均需測量轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值，預(yù)防轉(zhuǎn)子繞組運行中某一相接地而產(chǎn)生軸電流；

對于因靜電場而產(chǎn)生的軸電壓而言，可采用在電機軸伸端安裝接地碳刷的方式進行有效預(yù)防，但需確保碳刷與轉(zhuǎn)軸保持良好接觸，接地碳刷可將電動機轉(zhuǎn)子的電流引入大地，保證轉(zhuǎn)軸為零電位，達到預(yù)防瞬時軸電流的目的。

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

此時可考慮在變頻器輸出端增設(shè)共模濾波裝置，工程中一般會在電源電纜套端加設(shè)濾波磁環(huán),使高頻電流在磁環(huán)中被吸收，以抑制共模電流。