發電機滑環所更換的電刷型號必須與電機制造廠家要求的電刷型號一致,或經過試驗適用的同一牌號的電刷。對于一些材料采購供應部門經驗不足,庫存管理混亂的單位,往往因圖價格便宜,但質量差或錯購混淆不清的堆放,忽視了所更換的電刷型號與原來是否一致,從而造成設備無法正常安全運行。
忽視電刷型號的原因主要是由于對不同型號電刷工作特性的差異缺乏認識。發電機常用電刷分為金屬石墨類、天然石墨類、樹脂粘結類、電化石墨類等四類。
各組電刷又有各種不同質量之區別,根據電刷的類別、型號、電阻率、硬度、接觸電壓降、磨擦系數、額定電流密度、大圓周速度、應用范圍等方面進行綜合考慮和選擇。
不同型號的電刷還具有不同的接觸電阻,其產生不同的接觸電壓降。例如:一對型號為D104硬質電化石墨類電刷在額定電流下運行接觸電壓降為?Um=2.5 v,電阻系數為10uΩm,而我廠的發電機電刷型號為J204的金屬石墨類,在額定電流是接觸電壓降為?Um=1.1v,電阻系數0.62uΩm,由此可見,若將電刷更換成不同型號的電刷,由于接觸電壓降的改變,消耗在滑環上的熱損耗功率也將隨之改變,導致滑環和電刷的溫度過高,是接觸電壓降的電刷電流增大。即使是同一塊電刷,接觸電阻也不是一成不變的,因為電刷具有負溫度系數,即導電率隨溫度升高而降低。某個過熱的電刷可能接受更大的電流,將會發熱膨脹,這對電流分布會產生很大的干擾,產生火花,影響發電機的安全運行。
在實際應用中發現,即使同型號的電刷由于生產廠家不同,質量也會存在差異,有些電刷甚至無法使用,所以對質量好的電刷應一次購買足夠的數量庫存,以便較長時間的備用。
2 電刷的更換
任何大型發電機組在運行中都不允許一次大量更換電刷,否則會引起嚴重的火花而造成事故,根據事故匯編資料記載,因電刷引起滑環冒火失去同步停機事故較多。因此,在檢修和運行中都必須對滑環和電刷認真檢查,及時排除故障。
為了使發電機正常安全運行,在不停機情況下每一次更換電刷時,在同一塊刷架上只能更換一到二塊。若多塊電刷磨損長度接近時,在運行中應及早制定分批更換計劃,并確定更換周期。為了安全期間,發電機退出運行后再更換,更換完畢后要在空載狀態下進行自行轉動研磨,使電刷與滑環接觸面良好,但這樣就延長了停電時間,給經濟造成一定的損失。
3 電刷的研刮
發電機電刷不論是停機更換或者是在運行中更換,一般都是把電刷裝入刷握中配套逐個研磨。在下面預磨得弧度大多數都不會有良好的接觸面。這是因為每個刷握在安裝時位置和傾角誤差所造成的。運行中電刷研磨的方法是把電刷放入刷握中加壓力與轉動部位相磨檫得到亮斑為依據,每次把亮斑刮掉。在研刮過程中亮斑分布的面積將一次比一次迅速擴大,但是靠研刮是很難達到理想的接觸面。只要亮斑密布在75%以上的接觸面上就可以停止研刮工作,然后將電刷按照研刮時插入方向裝入刷握,靠發電機在運行中自然研磨。但在自然研磨過程中不斷監視電刷的溫升,以免過熱。
應該注意,當電刷研磨好接觸面后不允許再調整刷握的安裝位置,因此,若刷握位置需調整時,應在研刮電刷工作之前進行。
在發電機運行中,即使沒有更換電刷,若因其他原因對刷握位置進行變動以后,對該刷握中的電刷也應視作新更換過的電刷,對其接觸面重新檢查和作必要的研刮,并應嚴格控制其數量。
4 對滑環光潔度的影響
在發電機運行中由于使用了低質量的電刷,滑環接觸面的光潔平整度往往會不知不覺地被電刷中所含雜質所破壞。形成一道道凹凸痕跡,甚至產生火花等。2005年我廠采購人員為了節省資金購買了質量比較差的電刷,更換后發電機運行不到幾個小時,電刷嚴重發熱,冒火化,造成滑環表面凹凸痕跡,被迫停機對滑環進行檢修,并且進行車削處理,由于電刷質量的問題,對運行設備造成破壞,延長了停電時間。
5 發電機電刷的檢修維護
1)平時要定期清除集電環和刷握上的碳粉,防止發電機轉子繞組絕緣電阻過低或接地.電刷磨損至原高度的1/3時要及時更換。
2)對于集電環表面有毛刺、起麻點的可先用油石細銼打磨,再用零號拋光紗布清除毛刺和麻點;對集電環被火花嚴重灼傷的如深度在1 mm,損傷面積占總面積的20%――30%以上時,可以對集電環采用精車的辦法解決。
3)若電刷壓緊彈簧的壓力過大或過小,就必須作出適當的調整,對電刷刷握結構的要求是使電刷受到均勻的穩定壓力,各電刷之間的壓力之差不應超過其平均值10%。
4)發電機在運行過程中,隨著電刷的磨損,刷握彈簧能自動調整和維持電刷壓力基本不變。日常檢查電刷的工作狀態和活動情況是保證電刷正常工作的有效措施,可以確定電刷在刷握內運行是否自由,有無卡刷和附焊等。
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