碳刷滑環(huán)磨損不均勻產(chǎn)生的原因

碳刷滑環(huán)磨損不均勻產(chǎn)生的原因

　　碳刷與滑環(huán)主要磨損，除相對運(yùn)動中摩擦力產(chǎn)生的機(jī)械磨損外，還有電化學(xué)腐蝕?；h(huán)在運(yùn)行中處于旋轉(zhuǎn)態(tài)，碳刷靜止態(tài)，其中碳刷有大電流正極流入、負(fù)極流出滑環(huán)表面，傳導(dǎo)的部位不斷變化，電流密度大，電弧的高溫作用下，滑環(huán)金屬會變成金屬蒸汽，碳刷則結(jié)構(gòu)松化，受氧化腐蝕而脫落，產(chǎn)生電氣化學(xué)腐蝕。

　　發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán)輸入為直流電流，滑環(huán)有正負(fù)之分，即極性不同。經(jīng)長期觀察，滑環(huán)表面磨損情況也不一樣。在電流作用下，正極表面局部灼熱而蒸發(fā)出金屬蒸汽，使陽極表面損蝕，即所謂的陽極蒸發(fā);負(fù)極因受正離子撞擊和高溫作用發(fā)射電子，使陰極表面也遭受破壞，這就是陰極粉化。當(dāng)電流由碳刷流向滑環(huán)時，此時碳刷為正極，滑環(huán)為負(fù)極，則結(jié)果是：碳刷面上發(fā)生微小程度的陽極蒸發(fā)，碳粒離子遷移到滑環(huán)表面，碳刷有電氣磨損。當(dāng)電流由滑環(huán)流向碳刷時，此時碳刷為負(fù)極，滑環(huán)為正極，則結(jié)果是：碳刷面上發(fā)生陰極粉化，電氣磨損小，機(jī)械磨損大，對于滑環(huán)，正環(huán)磨損小。

　　如果定期進(jìn)行極性倒換可以使集電環(huán)的正負(fù)極磨損相對均勻，能夠延長集電環(huán)的使用壽命，保證機(jī)組安全運(yùn)行。

　　安裝集電環(huán)極性倒換裝置

　　將原每臺機(jī)組風(fēng)洞內(nèi)發(fā)電機(jī)勵磁引線連接的轉(zhuǎn)接端子箱、勵磁電纜拆除;敷設(shè)新電纜，重新裝入極性倒換裝置箱。箱體進(jìn)出線孔按現(xiàn)場實(shí)際位置開孔，更換新電纜按原勵磁電纜的走向布線和原電纜極性接線。通過定期切換刀閘來倒換勵磁電纜極性使集電環(huán)正負(fù)極表面磨損均勻，延長集電環(huán)的使用壽命，保證設(shè)備運(yùn)行可靠。

　　極性倒換裝置刀形隔離器安裝在滅磁開關(guān)FMK的下方分流器之后。這樣滑環(huán)極性倒換后不用倒換測量表計的極性，使得操作方便、簡潔統(tǒng)一。如圖：

　　(1)將風(fēng)洞內(nèi)發(fā)電機(jī)原勵磁電纜和轉(zhuǎn)接端子箱拆除，在原轉(zhuǎn)接端子箱處重新安裝極性倒換裝置箱。按現(xiàn)在極性倒換裝置箱位置敷設(shè)新電纜。箱體固定以原安裝位置鉆孔配螺栓固定。箱內(nèi)布置：箱體內(nèi)下端距箱體底部140mm處安裝進(jìn)線正、負(fù)極匯流銅排各1根，正極匯流銅排接入滅磁開關(guān)正極電源電纜4根;負(fù)極匯流銅排接入滅磁開關(guān)負(fù)極電源電纜4根。箱體內(nèi)上端距箱體頂部140mm安裝出線正、負(fù)極匯流銅排各1根。將勵磁引線至轉(zhuǎn)子線圈正極電纜線4根接入正極匯流銅排，將勵磁引線至轉(zhuǎn)子線圈負(fù)極電源電纜線4根接入負(fù)極匯流銅排。正、負(fù)極匯流銅排長度800mm，橫式安裝，正、負(fù)極匯流排間距80mm。用絕緣柱體子SM76支撐用螺栓固定在極性倒換裝置箱底板上。箱內(nèi)配置2把刀形隔離器QS1、QS2，安裝在進(jìn)、出線匯流銅排中央位置，QS1與QS2間距100mm;與上下匯流銅排間距240mm。安裝時將QS1、QS2刀形隔離器底座與極性倒換裝置的底板相距40mm，用FR-4環(huán)氧絕緣板支撐螺栓固定。QS1上下端部用銅排與匯流銅排配套鉆孔制作成形，用螺栓固定依次與匯流銅排的正、負(fù)極相連接。QS2上端部第1極(進(jìn)線側(cè)負(fù)極)用銅排與匯流銅排正極相連接。第2極(進(jìn)線側(cè)正極)用銅排與匯流銅排負(fù)極相連接。QS2下端第1極用銅排與匯流銅排的負(fù)極相連接，第2極用銅排與匯流銅排的正極相連接。如圖：

　　(2)極性倒換裝置箱進(jìn)出線開孔處用“U”形密封膠條卡入后穿線。箱體門要嵌入密封膠條;安裝人員在銅排成形鉆孔后進(jìn)行搪錫處理再安裝。安裝時，銅排連接處應(yīng)涂導(dǎo)電膏，再用螺栓緊固。設(shè)備編號應(yīng)準(zhǔn)確、清晰。所有工作完成后對進(jìn)出線開孔處進(jìn)行防火板和防火泥封堵。

　　(3)操作流程：刀形隔離器QS1投入“合閘”工作狀態(tài)，刀形隔離器QS2應(yīng)在“分閘”狀態(tài);反之倒換QS2投入“合閘”工作狀態(tài)，刀形隔離器QS1應(yīng)在“分閘”狀態(tài)。倒換操作必需停電。

　　(4)改造施工要求：改造后應(yīng)符合IEC947-3標(biāo)準(zhǔn)的要求;符合GB14048-3標(biāo)準(zhǔn)的要求;符合防護(hù)等級GB4208-93要求。極性倒換裝置箱安裝固定應(yīng)牢固、平穩(wěn)，倒換刀形隔離器的電壓、電流容量、機(jī)械強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求對新電纜先進(jìn)行極性校對和絕緣電阻測試、樹脂絕緣柱子進(jìn)行絕緣電阻測試，刀形隔離器進(jìn)行絕緣和直流電阻測試。對刀形隔離器操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，各項(xiàng)檢查合格后方可接線。