发电机刷架导电环连接工艺改进

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摘 要：该文针对发电机滑环导电环连接端头异常发热问题，在不更改原有设计的前提下，加装导流部件，解决因发电机滑环导电环连接端固定点单一，致使导电环安装后连接端头导流面无法达到额定通流值的问题，为后来者提供一个水电机组检测范例。

关键词：发电机 电刷装置 导流环

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0021-02

发电机导电环是发电机组电能从固定位置到旋转位置进行传输的部件，其接触位置固定的电刷，若运行中温度一直过高，就容易造成电刷过热，引起刷辫断股，如处理不当，发展成集电环环火直至烧损[1]，将导致发电机被迫停机。

某型号为SF-28/6000的发电机组（哈尔滨电机有限公司生产制造），自投运以来，多次发现发电机滑环导电环连接端头有异常发热现象，经屡次处理，均未达到理想效果。近期机组大修，发现导电环连接端已发生严重过热，接触面有30 mm×20 mm已热熔，绝缘套和绝缘垫圈已碳化，如图1所示。这严重威胁机组的安全运行，必须进行处理，以保证机组安全、可靠运行。

1 导电环连接头发热原因分析

1.1 导电环连接面受力不均匀

导电环搭接面直径为1 130 mm，直径较大，由于是单一螺杆连接，连接面受力集中在中心位置，无法保证连接面均匀受力，容易形成点接触或局部接触，增大接触电阻，造成连接处点发热。

1.2 导电环连接处装配设计不合理

导电环连接处要避免接地，穿心螺杆必须配合绝缘套和绝缘垫装配，并且装配时螺丝不得拧太紧，以免压坏绝缘部件。因此，在装配导电环连接点时容易出现虚紧现象，当机组运行一定时间后接触面可能错位，两片导电环间形成点接触或局部接触，增大接触电阻，造成发热现象。

2 改进方案的分析和选定

2.1 厂家方案分析

生产厂家给出的方案是对导电环进行重新设计，有如下两类方案。

（1）导电环取消两段设计，并将其设计加工为整体半圆形式。这种方法虽能解决问题，但考虑到发电机组此处的安装位置狭小，整段半圆导电环根本无法运输至安装位置进行安装，此种方案无法有效实施。

（2）将导电环两端连接点重新设计并移出穿心螺杆位置。这种方案需要至少减少3组刷握才能满足条件。原设计为每极导电环共均匀分布刷握30组，按机组额定励磁电流1 278 A计算，单组刷握需平均承受42.6 A的电流；减少3组刷握后，单组刷握电流值升至47.3 A，较原先增大近5 A电流，滑环各部件由于分布电流加大，必定会造成整体温度升高[2]。此种方案更改了刷握原设计值，造成电流过大，不建议采用。

2.2 实际采取的改进方案

将导电环连接处的烧损面氧化金属清除，然后按原图纸进行车削，加工处理至符合出厂设计要求，并在导电环连接处加装导流铜板，对导流环进行附加导流。

这种方案相对厂家改造方案优势凸显，具有加工技术要求低、施工简单、针对性强、费用低、经济效益明显的优c。

3 方案实施

对导电环烧损面进行修复，对缺失面进行补焊并机加工处理至符合出厂设计值要求。

加装附加导流铜板。根据导电环连接面尺寸，装设厚度为8 mm的紫铜板对导电环连接处进行附加导流，具体加装方式如图2所示。

安装后实际效果图如图3所示。

4 结语

发电机刷架导电环连接处加装导流铜板的方法，无需重新设计导流环、更改设备安装方式；且加工方式简单，使用材料全部为常规标准件。加装导流铜板的过程可在设备正常检修期限内完成，不占用设备检修直线工期。这种方案可在同类设计的水电机组滑环导电环中进行推广应用，为发电机生产制造厂家提供了设计改进的方向；同时提供了一个可以借鉴的水电机组检修范例。

参考文献

[1] 陈三运.葛―南直流输电系统单极运行对宜昌电网影响情况的分析[J].湖北电力，2007，31（6）：33-34，36.

[2] 刘向祖，赵文东，王志云.发电机集电环发热现象及处理方法[J].河北工业科技，2008，25（3）：6-7，21.

[3] 蒲宏彬，胡秀华.发电机集电环发热现象浅析及处理意见[J].黑龙江科技信息，2009（26）：19.