电动机轴电流的分析及防范措施（2）

2.电动机轴电流危害

大中型交流电动机轴与轴瓦采用滑动轴承，滑动轴承必须通过稀油润滑，电机轴是乘在油膜上的。正常情况下，转轴与轴承间有润滑油膜的存在，起到绝缘的作用。对于较低的轴电压，这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能，不会产生轴电流。但是当轴电压增加到一定数值时，尤其在电动机启动时，轴承内的润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜而放电，造成油膜破裂击穿，构成回路，导致轴与轴瓦形成金属性接触的瞬间，便产生相当大的轴电流，这种轴电流可达到几百安甚至上千安，轴电流将从轴承和转轴的金属接触点通过，由于该金属接触点很小，所以这些点的电流密度大，在瞬间产生高温，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅，于是在轴承内表面上烧出小凹坑。一般由于转轴硬度及机械强度比轴承烧熔合金的高，通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕。严重时它足以把轴颈和轴瓦烧坏。

由运行摩擦在轴上产生的静电荷，使轴的电位因被充电而升高。当运转的轴接触到旋转体以外的任何部件时，便通过该部件进行放电。否则就要继续积累电荷，最后产生过高的电压，如果超过轴承油膜的绝缘强度时，电荷在极短的时间内放电。这种现象重复发生的结果，就能使轴受到损伤。这就是轴电流的危害。

我公司制氧厂有5台空压机电动机，其额定电压为6kV，自投产以来，多次出现电动机转子轴与轴与轴瓦相接触的部位有不同程度的损伤情况，这种现象不同于轴与轴瓦之间的异常磨损，而是属于某种物质对轴面进行局部的腐蚀。从腐蚀的情况来看属于点腐蚀，斑点面积最大的达到10mm2，深度达到0.9mm。虽然我们对电动机转子轴进行车洗和金属喷涂，甚至进行非标瓦制作，但是这样并没有从根本上解决问题。我们已经对两台电机的转子轴进行更换，其它电机还在非正常状态下运行。经过我们对电机轴损伤的原因进行分析，排除了机械损伤和化学腐蚀的因素，最后确定为轴电流是电机轴损伤的唯一原因。

3.防止轴电流产生的措施

3.1轴电压的测量

轴电压的测量方法是将被测电动机在额定电压下作空载运行，用高内阻电压表测定轴两端的轴电压，然后将轴的一端与轴承座短接，测量另一轴承座对地的轴电压。测定时引线应接触良好。

3.2轴电流的防范

　　 针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：

　　3.2.1在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。

　　3.2.2为防止磁不平衡等原因产生轴电流，往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。

3.2.3为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。

3.2.4防止轴电流的简单做法是在机座中除一个轴承座外，其余轴承座及包括所有装在其上的仪表外壳等金属部件都对地绝缘，不绝缘的轴承应装接地电刷以防静电充电。
　　3.2.5在电机的制造过程中，应该对电机的磁极数来进行铁心分割数的组合，合理设计，减少产生轴电压的各种因素。

3.2.6对于由轴交链交变磁通所产生的轴电压，采用在电动机一侧的轴承座下加绝缘垫的方法来防止轴电流的产生。这种方法主要是运用绝缘垫割断轴与轴瓦之间形成的回路，使轴电流无法产生。但在实际工作中对绝缘垫的作用认识不清。从绝缘垫加装的方法和轴承座与油管道的连接上都不同程度地出现过问题，最后造成绝缘垫起不到绝缘的作用，进而形成轴电流。所以我们要经常检查轴承座的绝缘强度，用500V摇表测量，绝缘不低于0.5MΩ。

3.2.7对于由静电荷引起的轴电压，我们采用在电机负荷侧的轴上加一块接地碳刷，碳刷接地必须可靠。这样就能随时地将电机轴上的静电荷引向大地，使其不能形成轴电压，避免电荷放电形成的瞬间轴电流。

3.2.8对于轴与轴瓦之间的润滑绝缘介质油，必须及时检查润滑油的纯度，发现油中带水必须进行过滤处理，否则油膜的绝缘强度不能满足要求，容易被低电压击穿。另外，还要保持绝缘垫的干净和干燥，切实使绝缘垫起到绝缘的作用。

一般通过以上处理，大多电动机的轴电流微乎其微，已对电动机构不产生实质上危害。现场实践证明，经上述方式处理后实际使用寿命可由原几十个小时提高到上万小时，效果比较明显，尤其对高压电动机轴电流的防范效果好，对安全生产具有积极作用。

4.结论

交流大型电动机产生轴电压是不可避免的，由轴电压形成的轴电流对设备的危害是严重的，我们必须采取切实可行的措施防止轴电流的形成，最大程度地降低轴电流对设备的损伤。这样不仅能使我们的设备安全运行，更重要的是提高我们的经济效益。