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，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，靠轉子轉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。

      碳刷的維護 

      A、運行檢查：加強定期與不定期的設備巡回檢查工作，正常情況下,工作人員每天必須對發(fā)電機碳刷進行兩次檢查（上午一次，下午一次），用紅外測溫儀測量集電環(huán)和碳刷的溫度，夏季高峰負荷期間以及無功和電壓波動較大時應縮短溫度測量間隔，更換的新碳刷做重點檢查。有條件的單位應定期用紅外熱像儀測量集電環(huán)和碳刷的溫度。并做好巡回檢查設備運行工況記錄。 

      B、檢修更換：對新購進的碳刷進行驗收。測定碳刷的固有電阻值，測量碳刷引線接觸電阻，阻值要符合制造廠和國家標準。嚴格把握更換碳刷工藝，同一臺機組使用的碳刷必須一致，不可摻插使用。在更換碳刷前，細心研磨碳刷使其面面光滑，電刷在刷握內(nèi)應有0.2 0.4毫米的間隙，在刷握內(nèi)上下活動自如。刷握的下邊緣和換向器工作表面之間的距離為2-3毫米，距離過小，會碰撞換向器表面，易受損、距離過大電刷跳動易產(chǎn)生火花。爭取實現(xiàn)碳刷接觸面大于碳刷截面的80％。勤更換，但多次更換碳刷不宜過多，一次更換碳刷的數(shù)量不得超過單極總數(shù)的10％，碳刷頂端低于刷握頂端3mm的碳刷應盡快更換，每次更換碳刷時必須使用同一型號的碳刷，但要注意節(jié)約和充分利用碳刷。更換后的碳刷必須用直流卡鉗表測量碳刷分流情況，用紅外測溫儀進行溫度測試，防止個別碳刷因過流而過熱。對于滑環(huán)或整流子換向片凸起與凹陷等明顯設備問題，要利用機組檢修的機會進行緊固、車磨。加強檢修質(zhì)量和運行控制，避免由于檢修質(zhì)量不良或運行調(diào)整不當造成機組運行中，汽輪機油外泄，甩到集電環(huán)上，增大碳刷與集電環(huán)之間的接觸電阻。刷架和刷握在機組大、小修時要慎重調(diào)整，回放和安裝刷架時，角度和幾何位置要保證在原狀態(tài)，碳刷的滑入邊和滑出邊必須要與換向器平行。 

      C、日常維護：勤清掃、吹灰，保持碳刷及整流子滑環(huán)光面清潔，若遇大風天氣，或過后必須及時清掃。勤調(diào)整彈簧壓力，碳刷彈簧的壓力要符合制造廠家的規(guī)定，使碳刷承受壓力均勻。防止個別碳刷過熱或產(chǎn)生火花、刷辮燒焦燒斷現(xiàn)象的發(fā)生。碳刷運行中出現(xiàn)問題必須及時消缺，避免惡性循環(huán)，危及機組正常運行。同一臺機組使用的碳刷必須一致，不可摻插使用。進行維護的工作人員，檢查維護時要特別小心，發(fā)辮應放在帽內(nèi)、扣緊袖口，不使衣服及擦拭材料被機器掛住。工作時站在絕緣墊上，不得同時接觸兩極或一極與接地部份，也不能兩個人同時進行工作。在轉動著的電機上調(diào)整、清掃碳刷及滑環(huán)時，須有實踐經(jīng)驗的同志進行。