​淺談高壓電機（jī）軸電流的產生及（jí）預防措施（shī）

在高（gāo）壓電機停機事故中.因軸電（diàn）流造成的軸承燒毀占比較大。

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

針對軸電（diàn）流產生的原因，從設計、工藝（yì）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（gōng）、鋼鐵和煤炭等行業，高壓電機故障率的高（gāo）低關乎整條生產線的運行安全。

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

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

1. 軸電流的（de）危害

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

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

軸電流會破壞潤滑油脂的質量，降低（dī）油脂的潤滑性（xìng）能，從而導致軸承溫度升高；

2. 軸（zhóu）電流產生原因

軸電流的產生需要具備兩（liǎng）個必要的條件,一是轉軸兩端存在軸電壓；二是軸承絕緣損壞或電壓過高擊穿軸承潤（rùn）滑油膜，為軸電流（liú）提供了必要的通路

2.1 電機設計原因

大中型高壓電機的定子鐵（tiě）心衝片大多選用扇形片，當扇形片的數量（liàng）與電機極對數關係不正確時就極易產生軸電流，如電機極對數為P，定子鐵心片數（即接縫數量）為n，則分數（shù）n/p約分（fèn）後為n'/p',當n'，為偶數（shù）時，不會產（chǎn）生軸電（diàn）流；當（dāng）n'為奇數時，則會產生軸電流，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（lì），如定子衝片數為（wéi）6, n/p約分後n'為3,則在轉軸上將產生頻率為150 Hz的軸電流，由於電流回路的阻抗很（hěn）小，所以產（chǎn）生的（de）軸電（diàn）流（liú）很大，嚴（yán）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，電機可能（néng）存在一定的偏心，導致磁阻沿鐵心方向分布（bù）不均勻，從而形成了與（yǔ）轉（zhuǎn）軸的（de）交鏈磁通，使轉軸兩端產生感應電動勢。

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

如果電機設計中已采用絕緣軸承或絕緣軸承（chéng）套，但由於裝配過程中操作不當，損壞了軸承（chéng）結緣結構或軸（zhóu）承套絕緣層，便會形成軸電流產生所必要的通路，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（dāng）一相繞組絕緣損傷而發生接地故障時也可能（néng）會有接地電流從軸承流過，從而產生軸電流損傷軸承（chéng）的情況；

另外，可拆卸式定子鐵心由於加工工藝問題而導致兩半圓鐵心之間存在間隙時，也可（kě）能導致軸電（diàn）壓和軸電流（liú）的（de）產生。

除此之外，還需要注意電機使用現場周圍（wéi）是否存在較多（duō）的高壓設備同時運行，當電機在強電場作（zuò）用下運行時,也可能在轉軸的兩端感應出軸電壓和軸電（diàn）流。

2.3 電源質量導（dǎo）致軸電流產生（shēng）

高壓電（diàn）機采用變頻電源供電，三（sān）相電（diàn）源輸出電壓矢量不為零，產生共模電壓。

電機正常運行時，軸承內形成（chéng）潤（rùn）滑（huá）油膜，在電機（jī）兩（liǎng）端形成（chéng）電容，加上電（diàn）機係統內耦合電容分壓（yā）影（yǐng）響，形成軸電壓；

由於定子繞組（zǔ）和機殼（ké）之間存在很大的耦合電（diàn）容，在高頻諧（xié）波作用下會產生電機繞組對地的（de）泄漏（lòu）電流，電流頻率在100 kHz以上，頻率（lǜ）變化的電流在電機（jī）周圍形成變化的磁通，在磁通的作用下,於（yú）電機轉軸處產生軸電壓。

軸電壓產生後隻要有（yǒu）回路便會形成軸電流。

3. 軸電流的預防措（cuò）施

大中型電（diàn）機在設計過程中，必須校核鐵（tiě）心扇形片數量n與電機極對數p的關係，n/p約分後為n'/p', n'取值不能為奇數，可在設計源頭規避軸電流的產生。

由於電機製造安裝及工藝原因（yīn）而產生軸電流時，一般可采用非軸伸側（cè）加（jiā）裝絕緣軸承（chéng）套、絕緣墊板或采用絕緣軸承等措（cuò）施，有效切斷軸電流回路。

對於采用此類方法處理（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，定期測量絕（jué）緣電阻值。

在絕緣（yuán）電阻（zǔ）值測量時推薦采（cǎi）用500 V兆歐表，絕緣電阻值應不低於0.5 MQ為宜，可（kě）有效保證其絕（jué）緣作用；

對於設計時已采用絕緣軸承、絕緣軸承套或（huò）絕緣（yuán）墊板的電機，應加強安裝操作人員的培訓，保證其安裝（zhuāng）的正確性和規範性，安裝完成後有必（bì）要（yào）再次測量其絕緣電阻值；

對於繞線轉子（zǐ）三相異步電機而言，在每次停機後均（jun1）需測量（liàng）轉子（zǐ）繞組的絕緣電阻值，預防轉子繞組運行中某一相接地而（ér）產（chǎn）生（shēng）軸電流；

對於因靜電場而（ér）產生的軸電壓而言，可采用在電（diàn）機軸（zhóu）伸端安（ān）裝接地碳刷的方式進（jìn）行有效預防，但需確保碳刷與轉軸保持良好接觸，接地碳刷可將電動機轉子的電流引入大地，保證轉軸為零電（diàn）位，達到預防瞬時軸電流的目的。

高壓電機（jī）采（cǎi）用變頻電源供電時，變頻（pín）器的（de）高（gāo）頻諧波（bō）會（huì）產生（shēng）共模電（diàn）壓和（hé）共模電流。

此時可考慮在變頻器輸出端增設共模濾波裝置（zhì），工程中一般會在電源電纜套端加設濾（lǜ）波磁環,使高頻電流在磁環中被吸（xī）收，以（yǐ）抑製共模電流。