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维普资讯 浅谈汽轮机接地电刷的应用 杭州汽轮机股份有限公司 陆桂英 摘要：介绍了汽轮机接地电刷的结构以及电刷、拆卸与更换以及运行，并讨论了监测方面 的要求。 关键词：汽轮机 接地电刷 l 概述 某些旋转机械，由于其本身的机械或电气特性，在旋转时会在转轴上产生感应电势 (电 压)。如果感应电压得不到处理，也就是没有考虑安装接地电刷；或者电压释放系统 (通常 是轴接地电刷)不能正常工作，那么该电压会寻找代替的路径到地。那么相应的金属体就会 成为感应电压的接地导体。非常典型的就是转子的轴承或密封件，由此产生的电弧就是静电 放电。这些电弧会损伤金属表层和增大部件间的正常运行的密封间隙。如果不及时处理此静 电放电，轴承和密封件就会逐渐损伤，转子的动态特性将慢慢改变，最终可能会损坏转子， 带来昂贵的修复工作。采用接地电刷来释放感应电压，可帮助避免该问题的发生。 在正在运行的汽轮机上，转子与大地间至少存在着三处可能的感应电压源： 1．由于发电机电磁线的非对称性而产生的电磁回路可以在发电机转子的相对两侧产生 电势。 2．在凝汽式汽轮机中，当大量的含水蒸汽流过叶片时能导致静电聚积。 3．由于直流电压的波动可以在转轴与地之间产生电容性电压。 对于旋转时在转轴上产生感应电势 (电压)情况，通常在发电机轴承的每一端进行绝缘 形成开路来防止电磁电压形成回路。由于静电聚积或者直流电压的波动而在转轴和大地间产 生的电势可以通过安装接地的电刷予以释放。该电刷安装在靠近未绝缘的发电机轴承旁的转 轴上和汽轮机轴承旁的转轴上。它通过释放电流和减弱电势使转轴对地的电压保持在一个安 全的水平上。 对于上述情形，解决的方法既可以是防止轴承内形成电流回路，又可以是提供一个良好 的接地线路。例如：转轴的接地电刷，轴承的绝缘，陶瓷材料的滚动轴承，电磁屏蔽，平衡 马达励磁的双桥换流器。 诸如汽轮机、齿轮箱等纯机械的设备，由于静电放电产生流过轴承的电流，会对轴承和 机械部件产生损坏，这些电流从转子流过地面，或在旋转和固定部件间形成环流。它们对机 械部件的损伤是一个比较细微和长期的过程，它们产生的是机械破坏。因此对轴承的绝缘和 安装接地电刷是有效维护机械设备的一道防护线。 接地可以平衡势差。因此它可以保护轴承、联轴器、齿轮箱、迷宫式密封等，以避免设 · 1 · 维普资讯 备受到过大感应电流损伤。由于转轴和大地之间可能存在很大的电势差，接地刷可以保护设 备，防止在各种情况下电势差对设备的损伤。因此对于汽轮机而言安装接地刷是非常可行 的。 一 台汽轮机可以用一个或几个接地刷，当同时使用一个以上接地刷时，必须保证电缆线 相同，保持同一个接地电势。要注意不能形成一个接地回路。 发电机的激励器不能接地，因为这将在轴承绝缘间形成电桥。 当电压和电流强度达到很高的时候，接地刷损坏非常快。另外，由于电刷放电，刷子附 近的转轴部分可能积盐和发生其它的损伤。因此对刷子必须采用油冷。 当感应电流超过正常水平，转轴和刷子之间的接地电阻增加很快：表明转轴和刷子之间 的电接触消失了；刷子起不到作用。 2 结构 接地电刷按一定的角度安装在前轴承箱的刷子套筒里。见图1。刷子套筒包括： “筒， 一 个由接头 (13)，套筒衬里，刷柄 (7)和刷子 (8)构成的组合件，卸下螺栓 (3)，刷子 就可以取出。 导线与刷子头上的端头排 (1)相连，刷子和大地之间的连接是通过用导线 (12)连接 到轴承架 (11)上的接地开关 (1O)上。 刷柄上装有一个销子 (6)。预先调好刷子所受的力和刷毛的弹性系数。这可以防止刷子 在轴上跳动。当接触压力调整得较小时，不仅接触电阻很小而且轴的表面和刷子的磨损也很 小。 通过指示器 (5)，可以显示刷子的磨损程度。指针安装在刷柄上，可以从刷子套筒上的 小窗看 到。显示器上标有 NEW和 RPL，当接地刷是新 的 时，指 示 器 指 针 指 向 N“EW”点；当刷子磨损需要 更换 时，指示器指针指 向 “