發(fā)電機電刷冒火花的原因與解決

發(fā)電機電刷及勵磁機電刷電阻系數(shù)較小、性能比較穩(wěn)定，但因受其通流的大小、電刷的壓力、周圍的環(huán)境溫度、濕度、清潔度、電刷與滑環(huán)表面的磨損以及本身制造工藝等因素影響，在長期運行運行中，若沒有在第一時間發(fā)現(xiàn)隱患并果斷作出判斷處理，發(fā)生電刷冒火花、環(huán)火甚至因電刷原因被迫停機的事件是在所難免的。
 
　　發(fā)生電刷冒火花的原因很多，相關資料、規(guī)程都對其作了詳細的敘述，但在實際生產(chǎn)中真正造成電刷冒火花的原因大概有以下幾種：
 
　　1、電刷電流密度過大。實際運行中，若果一兩個電刷因機械原因卡澀，彈簧壓力不足等原因不出力，為維持正常負荷，通過其他電刷的電流就將增大，在增大通流的電刷中如果有被摩偏的電刷，因跟滑環(huán)接觸面積減小，接觸面通流密度增大。根據(jù)Q=I*IRT，發(fā)熱量跟電流的平方成正比，積聚的熱量無法散發(fā)出去時，溫度急劇升高，電刷與滑環(huán)接觸面就會產(chǎn)生火花。另外火花的產(chǎn)生后，使電刷工作環(huán)境更加惡劣，從而惡性循環(huán)，使電刷冒火花更嚴重，幾個都有這種情況嚴重時就會發(fā)生環(huán)火。
 
　　2、電刷壓力不均勻或不符合要求。電刷出廠時廠家都有相關：電刷壓力調(diào)整到不發(fā)生火花的最低壓力，經(jīng)過科學論證和實踐總結(jié)，最低壓力一般為200～300ɡ/c㎡，即0.02～0.03MPa,要求各個電刷之間的壓力也要均勻，其差別不超過10。發(fā)電機在長期運行中如果某個電刷摩擦過短，或電刷在刷框內(nèi)滯卡的情況下，壓力將出現(xiàn)不均勻。此外受機械、彈簧本身受熱變軟等因素影響造成壓力達不到電刷不發(fā)生火花的最低理論要求。還有我們在壓緊、提拉碳電刷時，有時靠感覺，沒有經(jīng)驗積累，操作誤差是很大的。
 
　　3、電刷表面不潔。這一點最讓人忽略的，正常運行的發(fā)電機電刷密封在密閉的柜子內(nèi)，兩極電刷中間有套在軸上齒輪狀軸流風扇，靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動把磨下的石墨碳粉、電刷的發(fā)熱及時抽走，達到清潔冷卻的作用。如果柜門關不嚴，或巡檢時忘記關門，外面的粉塵伴隨著熱空氣吸進電刷，附著在刷柱上，一方面影響電刷散熱。另一方面電刷發(fā)生火花時因刷柱表面不潔，刷柱之間絕緣強度不夠很容易環(huán)火。此外滑環(huán)上車有螺旋狀一道道溝槽，這是為了增加電刷散熱面積，改善同電刷接觸，使電刷更充分冷卻，同時更容易讓碳粉抽走。柜門若關不嚴，風扇抽力不足外面粉塵也很輕易附著在螺旋狀溝里，后果是可想而知的。勵磁機電刷考慮其電壓等級比較低裸露在外面，在此也建議一下檢修定期清潔。前幾天我廠發(fā)生過勵磁電刷冒火花被迫停機事件，原因多方面的，往往小事釀成大禍。我們應該引起足夠重視。
 
　　4、軸承振動大。一二期大軸都帶勵磁機，由于軸承長、帶的附加設備多了，振動自然就很難控制到最低，。機組長時間運行，疲勞、老化等等復雜因素引起軸承振動加大，電刷隨著震動，將使刷柱摩擦不均、引線及彈簧松動，發(fā)生局部冒火花慢慢進一步影響全局。
 
　　其他如電刷制造工藝差、研磨不良、電刷位置不對、其隙不均勻、接觸電阻過大、負荷高、短路等原因，在實際中可能有，但幾年來的生產(chǎn)實踐看上述4點的原因居多。
 
　　由于電刷冒火花處理在相關資料中有，但規(guī)程沒有作詳細規(guī)定，最近部里陸續(xù)出臺了好多行之有效措施，我覺得非常有必要。在這里靠幾年經(jīng)驗積累與大家交流一下，不對地方還請大家批評多多指正。
 
　　勵磁機電刷冒火花時，沒見過、沒處理過的同志見到帶電體冒火花，一定非常恐懼，無所適從，其實枉然。勵磁機轉(zhuǎn)子額定電壓是27V，一般滿負荷都是18-20V左右，遠遠低于人體的安全電壓36V，也就是說人體電阻對于36V以下電壓是絕緣的。這已經(jīng)是科學實驗、論證得出權威結(jié)論，不容置疑的。我?guī)状我蛘也坏骄�手套趕時間赤手上陣。盡管是安全的，但有點違背安全規(guī)定，領導也不提倡，但我們的絕緣手套又太笨重，大家應有同感，最好找個線手套戴上操作，保護人身安全永遠是對的！另外大家壓電刷時不要太用力，我在前面敘述過電刷壓力有相關規(guī)定，壓到不冒火花時的最低壓力，這要靠自己經(jīng)驗和感覺，當你壓2-3格火花沒有了，稍等下適當松回1-2個格，這樣防止因壓力高第二天電刷會死灰復燃。如果兩到三個電刷同時冒火花已漸成環(huán)火，壓不起作用時，就索性松開中間一兩個，弧光電阻增大了，環(huán)火的機會減少了，然后把其他壓完后，再把松開的壓回。這里提一下，雖然設計上電刷的容量夠兩倍以上的額定電流，夠勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器高起始響應強勵動作，但我查了相關資料只建議最多拉下單極20的電刷，即發(fā)電機電刷10*20=2，勵磁機8*20=1.6(以上說的都是單極)也就要求拉掉單極最多不超過2個，可能怕原來若已有一兩個不出力的再拉掉兩個，相當一半不出力了，防止調(diào)節(jié)器在手動方式時失磁，自動方式時到達強勵條件時強勵動作，使極少數(shù)工作的電刷通流急劇增加，以致于使事件進一步惡化。我在這方面也求證了電機班的同志，他們說可以少量拉掉電刷，他們平時更換時也要拉掉再更換的，但也建議不要同時拉掉多個電刷。
 
　　發(fā)電機電刷冒火花時，發(fā)電機電刷每組有四個并列刷柱，每個刷柱都有一個刷辮(銅阻絲)連接，我們要戴好絕緣手套，因發(fā)電機勵磁電壓額定是365V，正常時也有180-200V，超過人體的安全電壓。反復提拉對應冒火花的刷辮，調(diào)整電刷電流分配均勻，讓彈簧壓力最大的釋放，也防止刷柱滯卡、磨偏。另外提拉時不能用力過猛，防止拉斷刷辮。這里順便提一下，發(fā)電機電刷冒火花發(fā)生的少，有些小同志沒見過也不知道咋處理冒火花的電刷，以為壓電刷的手柄就行了，其實不是這樣，手柄是固定、裝、取電刷用的。你是壓或拉不動的，如果想取下電刷時，手握把柄左轉(zhuǎn)90度，輕輕一拉整個一組電刷就都下取下了。
 
　　發(fā)生電刷冒火花嚴重或已經(jīng)幾個電刷環(huán)火，適當降無功達到降勵磁電流的目的，減小局部不良電刷工作壓力。但要防止發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器手動方式下失磁，自動方式下強勵。這時通知機爐降有功(無功會跟著下降)是非常必要的。誠然，發(fā)電機電刷冒火花嚴重時我們采取的一系列措施無非為檢修贏取時間。