刁國峰

摘 要：該文針對發(fā)電機滑環(huán)導電環(huán)連接端頭異常發(fā)熱問題，在不更改原有設計的前提下，加裝導流部件，解決因發(fā)電機滑環(huán)導電環(huán)連接端固定點單一，致使導電環(huán)安裝后連接端頭導流面無法達到額定通流值的問題，為后來者提供一個水電機組檢測范例。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機 電刷裝置 導流環(huán)

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0021-02

發(fā)電機導電環(huán)是發(fā)電機組電能從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置進行傳輸?shù)牟考?，其接觸位置固定的電刷，若運行中溫度一直過高，就容易造成電刷過熱，引起刷辮斷股，如處理不當，發(fā)展成集電環(huán)環(huán)火直至燒損[1]，將導致發(fā)電機被迫停機。

某型號為SF-28/6000的發(fā)電機組（哈爾濱電機有限公司生產(chǎn)制造），自投運以來，多次發(fā)現(xiàn)發(fā)電機滑環(huán)導電環(huán)連接端頭有異常發(fā)熱現(xiàn)象，經(jīng)屢次處理，均未達到理想效果。近期機組大修，發(fā)現(xiàn)導電環(huán)連接端已發(fā)生嚴重過熱，接觸面有30 mm×20 mm已熱熔，絕緣套和絕緣墊圈已碳化，如圖1所示。這嚴重威脅機組的安全運行，必須進行處理，以保證機組安全、可靠運行。

1 導電環(huán)連接頭發(fā)熱原因分析

1.1 導電環(huán)連接面受力不均勻

導電環(huán)搭接面直徑為1 130 mm，直徑較大，由于是單一螺桿連接，連接面受力集中在中心位置，無法保證連接面均勻受力，容易形成點接觸或局部接觸，增大接觸電阻，造成連接處點發(fā)熱。

1.2 導電環(huán)連接處裝配設計不合理

導電環(huán)連接處要避免接地，穿心螺桿必須配合絕緣套和絕緣墊裝配，并且裝配時螺絲不得擰太緊，以免壓壞絕緣部件。因此，在裝配導電環(huán)連接點時容易出現(xiàn)虛緊現(xiàn)象，當機組運行一定時間后接觸面可能錯位，兩片導電環(huán)間形成點接觸或局部接觸，增大接觸電阻，造成發(fā)熱現(xiàn)象。

2 改進方案的分析和選定

2.1 廠家方案分析

生產(chǎn)廠家給出的方案是對導電環(huán)進行重新設計，有如下兩類方案。

（1）導電環(huán)取消兩段設計，并將其設計加工為整體半圓形式。這種方法雖能解決問題，但考慮到發(fā)電機組此處的安裝位置狹小，整段半圓導電環(huán)根本無法運輸至安裝位置進行安裝，此種方案無法有效實施。

（2）將導電環(huán)兩端連接點重新設計并移出穿心螺桿位置。這種方案需要至少減少3組刷握才能滿足條件。原設計為每極導電環(huán)共均勻分布刷握30組，按機組額定勵磁電流1 278 A計算，單組刷握需平均承受42.6 A的電流；減少3組刷握后，單組刷握電流值升至47.3 A，較原先增大近5 A電流，滑環(huán)各部件由于分布電流加大，必定會造成整體溫度升高[2]。此種方案更改了刷握原設計值，造成電流過大，不建議采用。

2.2 實際采取的改進方案

將導電環(huán)連接處的燒損面氧化金屬清除，然后按原圖紙進行車削，加工處理至符合出廠設計要求，并在導電環(huán)連接處加裝導流銅板，對導流環(huán)進行附加導流。

這種方案相對廠家改造方案優(yōu)勢凸顯，具有加工技術(shù)要求低、施工簡單、針對性強、費用低、經(jīng)濟效益明顯的優(yōu)點。

3 方案實施

對導電環(huán)燒損面進行修復，對缺失面進行補焊并機加工處理至符合出廠設計值要求。

加裝附加導流銅板。根據(jù)導電環(huán)連接面尺寸，裝設厚度為8 mm的紫銅板對導電環(huán)連接處進行附加導流，具體加裝方式如圖2所示。

安裝后實際效果圖如圖3所示。

4 結(jié)語

發(fā)電機刷架導電環(huán)連接處加裝導流銅板的方法，無需重新設計導流環(huán)、更改設備安裝方式；且加工方式簡單，使用材料全部為常規(guī)標準件。加裝導流銅板的過程可在設備正常檢修期限內(nèi)完成，不占用設備檢修直線工期。這種方案可在同類設計的水電機組滑環(huán)導電環(huán)中進行推廣應用，為發(fā)電機生產(chǎn)制造廠家提供了設計改進的方向；同時提供了一個可以借鑒的水電機組檢修范例。

參考文獻

[1] 陳三運.葛—南直流輸電系統(tǒng)單極運行對宜昌電網(wǎng)影響情況的分析[J].湖北電力，2007，31（6）：33-34，36.

[2] 劉向祖，趙文東，王志云.發(fā)電機集電環(huán)發(fā)熱現(xiàn)象及處理方法[J].河北工業(yè)科技，2008，25（3）：6-7，21.

[3] 蒲宏彬，胡秀華.發(fā)電機集電環(huán)發(fā)熱現(xiàn)象淺析及處理意見[J].黑龍江科技信息，2009（26）：19.