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一、電刷及集電環(huán)常見故障的原因及解決辦法

電刷在運行中常見的故障為發(fā)熱、產生火花、嚴重的燒損電刷刷握及集電環(huán)。從產生過熱故障的原因看，主要有以下幾個方面:

1、由于通風不良導致的發(fā)熱:通風不良主要是因為冷卻風道堵塞，集電環(huán)表面通風溝、通風孔堵塞、循環(huán)風扇風量下降等原因，尤其是當運行中集電環(huán)表面溫度過高時，導致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會堵塞上述集電環(huán)表面的散熱通道。因此在大小修時，應對集電環(huán)表面通風溝、孔以及冷卻風道濾網進行清理，保持通暢。對于經過多次車削的集電環(huán)，如果集電環(huán)表面的通風溝高度不到5mm，已經車削到徑向限制孔時，就應當按照說明書根據(jù)使用外徑進行更換，以保證集電環(huán)的機械及散熱可靠性。

2、由于接觸電阻過大或分布不均勻而產生的發(fā)熱:集電環(huán)和電刷是通過相互滑動接觸導通勵磁電流的，根據(jù)容量及型號的不同，每個集電環(huán)上大約分布著數(shù)十只電刷，由于接觸電阻的不同，電流分配的差異，會導致發(fā)熱不均勻，有以下幾個原因:

(1)電刷與滑環(huán)表面接觸電阻、電刷與刷辮接觸電阻、刷辮與刷架引線接觸電阻過大。可通過測量單個電刷總壓降、電刷接觸壓降、刷體壓降、聯(lián)結壓降、刷辮壓降進行相互間對比來檢查。同時檢查回路中各螺絲是否緊固。檢查電刷接觸面的清潔程度，是否存在油污污染。

(2)電刷壓力不均勻或不符合要求，可能有電刷過短、彈簧由于過熱變軟老化失去彈性等原因。應使用彈簧秤檢查電刷壓力。

(3)集電環(huán)與轉子引線接觸電阻過大，這種情況應對集電環(huán)與轉子引線間的緊固螺絲進行加固。

(4)電刷材質不良、導電性能差、使用的型號不符合要求或者使用了不同型號的電刷。同一電機上應使用同一型號、同一制造廠的電刷，對于外觀檢查有明顯差異的電刷應更換。

3、由于機械及摩擦等原因造成的過熱:集電環(huán)與電刷過熱故障中，很大一部分是由于機械及摩擦等原因導致的過熱，如果在開機時還未加勵磁，就已經發(fā)現(xiàn)集電環(huán)與電刷溫度高，或者在運行中溫度過高，拔出幾只電刷后，溫度反而降低，那就基本可以肯定是由于機械及摩擦原因導致的。機械及摩擦導致發(fā)熱的情況很復雜，主要有以下幾個方面:

(1)電刷接觸面研磨不良或運行中一次更換過多的電刷。運行中更換電刷，在同一時間內，每個刷架上只允許更換1-2個電刷。換上的新電刷應事先在與集電環(huán)直徑相同的模型上研磨好，且新舊牌號須一致。如果在大修時一次更換的電刷很多，應當在投運前沖轉時，為電刷表面形成氧化膜留夠充足的時間。

(2)電刷與集電環(huán)接觸面過小，接觸面積一般不應小于單個電刷截面的75%。

(3)電刷在刷盒中搖擺或動作卡澀。電刷在刷握內應能上下自由移動，其間隙應符合產品的規(guī)定，當無規(guī)定時，其間隙可為0.10-0.20mm.電刷外形要方正，上下端尺寸誤差不得大于0.05mm.

(4)刷握與集電環(huán)表面間隙過大。由于電刷材質較脆，當刷握與集電環(huán)表面間隙過大時，運行中電刷不能整體接觸集電環(huán)，與集電環(huán)呈斜面接觸，容易造成電刷崩裂的情況。刷握與集電環(huán)表面的間隙應符合產品技術要求，當產品無規(guī)定時，其間隙可調整為2-3mm.調整間隙時，可使用一層2-3mm厚的橡膠墊附在集電環(huán)表面，將刷握抵到橡膠墊上，然后上緊定位螺絲，取出橡膠墊。

二、幾起集電環(huán)、電刷故障的分析及建議

1、加強對電刷表面氧化膜的認識，創(chuàng)建其形成和正常工作的條件:近期發(fā)生的幾起故障，主要原因是因為電刷表面的氧化膜潤滑層無法形成，氧化膜的形成需要一些條件，當條件不滿足時，氧化膜無法形成或形成不良，主要有以下幾個原因:

(1)溫度過高:電刷的氧化膜一般在70℃左右較易形成，當集電環(huán)、電刷出現(xiàn)過熱故障時，通常溫度都在150℃以上，此時即便換上新的電刷，氧化膜也不易形成，無法起到潤滑作用，電刷磨損將加劇，導致溫度繼續(xù)升高，成為惡性循環(huán)。

(2)冷卻空氣中有污染性雜質:空氣中的雜質對電刷表面氧化膜的形成將帶來不利影響。

(3)空氣濕度太低或含氧量太低:電刷表面氧化膜的形成需要空氣中有一定的水分含量，即空氣濕度不能太低，但也不能太高。

2、電刷及刷架產品在選購過程中應嚴格控制質量:目前同一品牌的電刷，都是在各個不同的地方、不同的工廠加工的。這就要求我們在進貨過程中對產品質量嚴格把關，對生產廠家的工藝和質量檢測手段及程序進行了解。

3、生產運行中加強對集電環(huán)及電刷的維護管理:加強電刷、集電環(huán)系統(tǒng)的專職維護制度，提高專責人的技術水平，嚴格按照《發(fā)電機運行規(guī)程》的要求對集電環(huán)、電刷進行檢查和運行維護，一次更換電刷的數(shù)量要嚴格控制。另外要運用紅外熱成像技術進行集電環(huán)、電刷日常的巡檢檢查以及對故障部位有懷疑時作為輔助分析的工具。

另外，薩登就定子絕緣引水管結垢提出分析建議:

1、當發(fā)現(xiàn)絕緣引水管結垢很嚴重時，或者已經影響到常規(guī)預試結果時，建議全部更換新的絕緣引水管。

2、發(fā)電機每次大修結束后，開機前定子水系統(tǒng)應使用除鹽水進行帶壓力反復沖洗，直至排水清澈無顆粒，電導率合格。

3、發(fā)電機正常運行期間累積運行時間達到兩個月遇有停機機會時，對定、轉子內冷水系統(tǒng)進行反沖洗。

4、完善發(fā)電機整個冷卻水系統(tǒng)，應盡可能使其密閉循環(huán)，運行中水質含銅量高，絕緣引水管內壁臟污結垢主要成分為銅，是因為水路不密閉，長期氧化腐蝕銅管導致。

5、加強運行中水質監(jiān)控，內冷水質應嚴格按照運行規(guī)程執(zhí)行。

6、對于水系統(tǒng)問題的解決應主要從平時運行維護抓起，各間應進行必要的溝通交流，對相互交叉知識部分應當有一定的了解。發(fā)電機是一個綜合設備，關系到很多的層面，在某一個看來很重要的問題，也許并不能受到其他的重視，這就對設備的安全運行造成了很多隱患。