浅谈发电机碳刷、滑环发热及处理意见
发电机滑环碳刷发热原因分析及处理
发电机滑环碳刷发热原因分析及处理摘要：发电机碳刷和滑环在运行中由于多种原因，时常出现发热现象，严重时甚至危及发电机的安全运行。
本文通过某厂滑环碳刷过热处理过程，分析了滑环碳刷发热的原因，总结出严重发热时的两种应急处理方法，在实用中取得了显著成效。
关键词：滑环；碳刷；发热；振动；处理0 引言山西漳电蒲洲热电有限公司一期安装2台哈尔滨电机有限责任公司制造的QFSN-300-2型静止励磁系统的汽轮发电机。
集电环材料为高硬度锻钢，外圆周表面开有螺旋沟，沿集电环圆周均布斜30°的通风孔，以改善与电刷的接触并强化冷却。
集电环通过绝缘套筒热套于轴上。
两环间装有离心式风扇，此风扇直接热套于轴上，加强集电环部位的通风冷却。
刷架与导电环合二为一，每个导电环由两瓣拼成，其材料为纯铜板,承担着导电作用,整个导电环经绝缘板固定到基础上。
刷盒自成一体，可在运行中即插即拔，每个刷盒并排安装4个电刷，由恒压弹簧保持适当的压力，每极碳刷共40块。
刷架与集电环有独立的通风系统，冷空气由两个集电环的外侧进入，中间排出，由装在转轴上的离心式风扇驱动。
在刷架集电环部位加装隔音罩，兼有密闭通风和隔音功能，进风由正负极母线封母开口加装滤网引入，出风由管道引至厂房6.3米层。
发电机转子额定励磁电压365V，额定励磁电流2642A。
2017年4月，该厂运行中的两台机组相继发生滑环及碳刷发热严重的异常事件，碳刷及滑环表面温度最高点达到了300℃左右，经紧急处理后相继恢复正常。
鉴于碳刷发热的常见性，以及碳刷严重发热时可能造成的滑环烧毁、甚至停机等恶性后果，将处理过程进行总结，对碳刷发热原因进行分析，并总结了两种有效的处理方法。
1 碳刷及滑环发热原因分析1.1 碳刷及滑环发热的发展过程正常情况下，碳刷运行温度一般在50℃～80℃（温升40℃左右），碳刷电流分布整体平衡，每块碳刷工作电流在20A～100A。
碳刷在刷握内活动自如且无振动卡涩现象。
水轮发电机转子碳刷发热原因分析及处理方法
水轮发电机转子碳刷发热原因分析及处理方法摘要：发电机转子碳刷在运行中发热严重甚至烧毁，是发电厂常见的现象。
轻则降低出力或停机处理；重则造成发电机组失磁，破坏电力系统稳定运行或对机组造成危害。
本文对转子滑环碳刷的运行常识进行介绍，对转子滑环碳刷在运行中常见故障的原因进行了分析，提出解决转子滑环碳刷发热的处理方法。
关键词：碳刷；氧化膜；发热；原因；处理方法。
一、发电机碳刷的作用和工作原理碳刷是发电机组的重要部件，若发电机转子碳刷因发热严重烧毁，发电机会进入无励磁运行（失磁），失磁后的发电机会造成电力系统不稳定运行以及对发电机造成损害。
（一）碳刷在发电机组上主要有以下作用：1、将外部直流电流(励磁电流)通过碳刷而加到转动的转子上；2、将大轴上的静电荷经过碳刷引入大地(接地碳刷) ；3、将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压；4、改变电流方向(在整流子电机中，电刷还起着换向作用)。
（二）碳刷的工作原理碳刷在滑环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是电机运行良好的主要标志之一。
因为这层氧化膜的存在，改变了碳刷与滑环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。
有研究发现，外加电压小时，氧化膜绝缘，当电压升高到一定值时，氧化膜被击穿。
当击穿后，不管电流如何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩大，则接触电压保持恒定。
氧化膜具有非常好的润滑性能，碳刷与滑环接触表面起润滑作用的润滑层主要是石墨膜，这层石墨膜，将碳刷与滑环分开，使摩擦在石墨润滑层间进行，降低了摩擦系数，减少了摩擦热的产生，减少了碳刷的磨损。
碳刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且无法重新建立导致的。
二、发电机转子碳刷运行中常见的发热原因及处理方法1、通风不良造成的发热（1）立式水轮发电机组的滑环碳刷一般位于发电机组顶部，卧式水轮机组的滑环碳刷在发电机水平轴线上，滑环碳刷温度除与励磁电流大小有关外，与环境温度影响较大，特别是炎热的夏季。
发电机滑环碳刷冒火的原因及防治办法
发电机滑环碳刷冒火的原因及防治办法【摘要】发电机的滑环碳刷是发电机的一个重要的部件,在实际的工作中经常会遇见由于处理不当而使得发电机冒火的现象出现,本文针对于发电机的滑环碳刷冒火的原因及处理的办法做了一些探讨。
【关键词】发电机滑环碳刷;冒火;原因与对策概述:发电机运行中滑环碳刷冒火是常见的故障之一,若不及时消除,可导致发电机滑环碳刷冒火形成环火,对发电机安全运行造成直接威胁,特别是氢冷发电机,严重时将被迫停机。
紧急停机不仅影响企业连续生产,而且对发电机本身也将产生重大危害。
一、什么是碳刷碳刷是用于电机的换向器或滑环上,作为导出导入电流的滑动接触体,它的导电,导热以及润滑性能良好, 并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。
几乎所有的电机都使用碳刷,它是电机的重要组成部件。
广泛适用于各种交直流发电机,同步电动机,电瓶直流电动机,吊车电机集电环,各型电焊机等等。
随着科学技术的发展,电机的种类和使用的工况条件越来越多样化,因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求,故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。
因此,对于发电机滑环碳刷的故障以及对策做了一些总结。
二、故障原因的分析通过对电厂发生的几次较大的环火造成停机事故的原因进行分析.可以得出产生环火的几个主要原因。
1.在机组运行中,虽然使用同一压簧、碳刷,但由于压簧的压力不同,使用时间长短不一样,出厂质量有差别,使得碳刷与滑环间的接触点电阻不一样,使得同极滑环上不同碳刷间电流不均,部分碳刷电流太大,造成压簧严重受损变形,产生火花。
2.碳刷型号虽然相同,但由于存在阻值上的差异,同极滑环上碳刷间电流分配不均,个别碳刷通流偏大,压簧发热变形,压力减小,产生火花。
3.运行人员巡检时间间隔较长或走马观花,未能及时发现部分碳刷严重过热情况,也是造成发电机滑环碳刷冒火的原因之一。
4.滑环冷却风进风口滤网堵塞,使进风量减少,影响冷却效果。
5.碳刷允许最大圆周速度为70 m/s,而发电机滑环表面园周速度为69.9 m/s,碳刷在允许最高速度下运行,很容易在碳刷接触面产生气膜和跳动,使流过碳刷的电流不稳定;虽然在滑环表面开凹槽和使用磨花碳刷可破坏接触面的气膜,但开凹槽会使碳刷实际的接触面积减小。
发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施
发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施发电机的碳刷和滑环温度高可能由多种原因造成，下面将针对这个问题进行分析，并提出相应的解决措施。
首先，碳刷和滑环温度过高的原因主要有以下几点：1.拖动力过大：如果电机受阻或负载过重，会导致电机产生过大的拖动力，进而导致摩擦和热量的增加。
解决措施：调整电机的负载和阻力，确保在额定负载范围内正常运行。
2.碳刷磨损：长时间使用会导致碳刷的磨损，磨损的碳刷表面不光滑，导致与滑环之间的接触产生较大的摩擦，进而导致温度升高。
解决措施：定期更换碳刷，确保其与滑环之间有良好的接触。
在更换碳刷时，要确保新碳刷与滑环的配合度好，避免产生过大的摩擦。
3.碳刷材质不合适：碳刷的材质和质量对于降低温度起到重要的作用，如果选择的碳刷质量较差或者材质不合适，会导致摩擦和温度升高。
解决措施：选择质量合格的碳刷，并根据实际工作条件选择合适的碳刷材质。
一般来说，碳刷的硬度、密度、导电性能等都应与滑环相匹配。
4.滑环接触不良：如果滑环接触不良，会导致电流传递不畅，产生较大的电阻，进而产生过多的热量。
解决措施：定期清洁滑环和碳刷，确保其表面光洁、无油污和氧化层。
同时，检查滑环和碳刷之间的间隙，确保其正常接触。
在安装碳刷时，要确保其压力适中，既不过紧也不过松。
5.电机散热不良：如果电机的散热不良，无法将产生的热量及时散出，就会导致温度升高。
解决措施：确保电机周围的散热风扇或冷却器工作正常，保持良好的散热通道。
另外，可以在温度较高的地方增加散热片或散热风扇，提高散热效果。
在解决碳刷和滑环温度高的问题时，需要综合考虑以上因素，并从根本上解决问题。
通过正确选择材质和质量良好的碳刷、定期保养和清洁电机、调整负载和阻力、优化散热系统等措施，可以有效地降低碳刷和滑环的温度，确保发电机的正常运行。
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
0 引言
碳刷是发电机将直流励磁电流引入转子的重要设备，但 是在运行中，碳刷和滑环的运行温度会逐渐上升，如果不能及 时处理或采取不正确的方式进行处理，将会使发热情况加剧， 最终导致滑环烧毁或发电机停机事故。
1 机组概况
绍 兴 滨 海 热 电 公 司 #2 发 电 机 为 哈 尔 滨 电 机 厂 于 2011 年 1月制造生产，采用自励式静止励磁方式，型号为QFSN-300-2， 有功功率300 MW，功率因数0.85，额定励磁电流2 500 A。 碳刷 为D172型，碳刷恒压弹簧压力值为12～15 N。
检查发现装在转子上的离心式风扇的斜的通风孔内部有 严重积垢，几乎所有通风孔一半以上被污垢堵塞，如图3所示。
图3 离心式风扇图
3 主要原因分析
电流流过碳刷和滑环的接触面， 由于在运行中传导部位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ86
Shebei Guanli yu Gaizao◆设备管理与改造
会不断变化，有的接触部位电流密度相对较大，会导致局部温 度升高；同时由于电弧的作用，接触面局部位置会脱落、熔化， 致使碳刷结构松化、氧化腐蚀而造成边缘脱落。 滑环表面金属 由于高温会产生金属蒸汽，且极性不同，会造成正极表面因灼 热而蒸发出“金属蒸汽”发生损蚀，称为“阳极蒸发”；负极表面 则会在正离子撞击和高温作用下发射电子，使滑环表面受到 破坏，称为“阴极粉化”。 在阳极蒸发和阴极粉化的作用下，碳 刷和滑环在运行中均会发生不同程度的磨损和发热。
设备管理与改造◆Shebei Guanli yu Gaizao
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
孟建伟 （浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司，浙江 绍兴 312073）
摘 要：绍兴滨海热电公司#2机组碳刷和滑环运行中一直温度偏高，在检修过程中，经过现场查看和分析，找到了碳刷、滑环发热原 因，通过滑环表面车削、刷架调整以及冷却风道清理解决了问题，保证了机组的安全运行。
发电机励磁碳刷滑环发热的分析
正常运行状态下，当负荷增加电流增 大或个别碳刷工况变差时，温度会有 短时少量增加或者不增加，系统能够 维持平衡或达到新的平衡状态。但是 如果碳刷变短、接触电阻和附加电阻 变大、刷握弹簧压力变小、碳刷运行 工况变差，当工作电流增加，温度变 化时系统的平衡能力降低，部分碳刷 温度将升高，从而整个系统温度升高。 有时甚至达到无法控制状态。
②效果分析
接触电阻和散流电阻发热：Q4=I2·r (其中: I流过碳刷的电流, r-接触电阻和散流电阻等 效值)
碳刷总体发热量为:Q＝Q1+Q2+Q3+Q4 这四部分在碳刷发热总量中所占比例大小,随着ຫໍສະໝຸດ 刷运行阶段及状况的改变而不断变 化。
（2）滑环的发热由3部分组成：滑环自身 电阻发热Q11 ,碳刷接触压降发热Q 22 , 碳刷热 传导热量Q 33
4、碳刷接触面形成气膜
碳刷在允许最大速度下运行，很容易在碳 刷接触面产生气膜和跳动，使流过碳刷的 电流不稳定。在滑环表面开凹槽和磨花碳 刷接触面虽然可以破坏气膜。但却使碳刷 实际的接触面积减小。
5、电流平衡的破坏
一般情况下，碳刷与滑环接触面的接触紧力较 大，即接触压降小，所有碳刷工况相近，每条 碳刷的电流大小接近，刷体的平均温度较低， 碳刷间电流相对稳定平衡。运行一段时间后， 碳刷的磨损量相近，但出现了氧化膜（氧化膜 应均匀并有光泽）、气膜、卡阻等因素，碳刷 磨短或弹簧压力降低，碳刷接触面的接触紧力 减小，碳刷间电流重新分配，每条碳刷的电流 差别增大。这个阶段时间长，且逐渐变化，不 容易引起警觉。当环境温度升高或励磁电流增 加时，随时可引起发热，造成平衡破坏。
与碳刷接触电阻和散流电阻）逐渐增大；滑环 氧化膜太厚，使碳刷接触电阻大大增加，一方 面使碳刷本身发热；另一方面使励磁电流分流 到其它回路电阻小的碳刷上。同时使其他碳刷 的电阻发热增加。
浅析发电机励磁碳刷滑环发热的预防与处理
２ ．碳 尉滑 环发 热 的处理 （ １ ）发 热初期 处理 （ 发 热温 度不 高 于 １ ０ ０ ＂ （ ２ 时）
可减小振动。集电环磨损不均 、 碳刷松弛、机组振动等原因也将会引起碳刷
颤振 ，此 时必 须将碳 刷拔 出检 查原 因并 消除 。 （ ６） 检 查刷 握 和刷架 上有无 积垢 ，定 期 清扫 。 （ ７） 检 查集 电环 表面 有无 过热 现象 ，其 温度应 不高 于 １ ０ ０ ￣ Ｃ 。 （ ８）控制碳 刷 电流分 配 和温度 变化 ，配 备直 流钳 形 电流表 和远 红外 测 温 仪 ，定 期 测 量 和 掌握 每 个 碳 刷 的 电流 和 温 度 。 碳 刷 电 流 应 控 制 在 ２ ０ — １ ０ ０ Ａ， 刷 体温 度控 制在 ８ ０ ￣ Ｃ以下 ， 及 时消 除 电流不平 衡 、 气膜、 氧 化膜 、
造成 平衡 破坏 。
或烧伤等现象 ， 则应更换碳刷 ；运行期间 ，由于发热或振动使刷握 、 刷辫的
螺钉 松动 时 ，应立 即紧 固。
（ ４） 检查碳刷的磨损程度 ，刷块边缘是否有剥落现象 ，如果碳刷磨损 严重或刷块有剥落时必须更换碳刷。
（ ５） 检查 有无 颤振 。刷握 最低 点距 离滑 环 ４ － ５ ｍ ｍ，既保证 足够 间 隙又
如不 能准确 判 断 ， 可 用试 验 的方法 ， 每 隔一段 时 间依次 取 出一把 刷握 ， 直 至
整体温度出现明显降低。 待系统温度恢复正常后， 再将处理好的碳刷重新装
上。
（ ２ ）碳刷卡涩，碳刷通 电后，刷体膨胀 ，易卡在刷握 ；部分碳刷由于
振动、 刷 握不 垂直 等原 因 ， 会 在刷 握一 侧 的上沿 和另 一侧 下沿 产生 明显 卡 涩 ， 这几 种 形式 卡涩 ， 用 钳表 仍可 测得 电流 ，易被 误导 。此 时碳 刷 已失效 ， 致 使 其 它碳 刷分 配的 电流增 加 ，发 热增 加。 （ ３ ）碳刷 压力 减 小 ，为恒 压刷握 ，但各 个弹 簧压 力存 在差 异 。压力 小
发电机滑环电刷发热的原因分析及处理方法
１２ 转子滑环密闭风道存在堵塞或漏风 ． （） １机组大 修抽 转 子 需 要 按 照工 序 拆 除 滑 环外 罩 、 道、 风 刷架 、 盒 等 附件 ， 检 查 和 紧 固同轴 风扇 刷 要
叶片及平衡配重块 ， 清理进 、 出风 口的积灰 和碳粉 ， 重
摘
要 ： 电四川发 电有限公司攀枝花分 公司 １ 电机组运 行 中转 子正极 电刷发 热 ， 热在 同极 ６个刷 架 电刷 间移 华 ２发 发
动 ， 别 电刷 最 高 温 度 达 到 ３０℃ 。 通 过 分 析 ， 认 电刷 发 热原 因 是 滑 环 小 孔 风 道 积 灰 堵 塞 ， 出 了运 行 中发 电 机 电刷 个 ０ 确 给
（） ２ 电刷 维 护 不 到 位 ， 换 电刷 时不 认 真 进 行 更 研磨 、 光 处 理 ， 抛 电刷 在 盒 内 间隙 偏 差 大 。 问 隙不 足， 电刷 卡涩 ， 不能 自由上下移 动 ； 隙过 大 ， 间 电刷晃 动度 大 ， 与滑环 接触 面不 吻合 。 （） ３ 电刷长 短不 均 引起 电流分 布 不 均是 电刷发 热 的常见 原 因。 （ ） 定 期 开 展 滑 环 吹 灰 和 清 洗 工 作 ， 灰 或 ４未 积 积碳 粉是 造成 碳刷 打火 发热 的主要 原 因。 （ ） 定 期 开展 测 量 电刷 电流 工 作 ， 及 时发 ５未 未 现并 调整 过 电流或 接触 不 良的无 电流 电刷 。 １４ 刷盒 导体 绝缘 及均 压弹 簧方面 的原 因 ．
第３ ４卷 第 ６期
２１ ０ ２年 ６ 月
华 电技 术
Ｈｕａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｄ ａ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ ６ １３ ．
发电机励磁碳刷集电环磨损发热的原因分析及维护要求
发电机励磁碳刷集电环磨损发热的原因分析及维护要求发电机励磁碳刷集电环是发电机励磁系统的重要组成部分，用于传递电流到转子的励磁线圈，实现励磁电流的输入。
由于长时间使用和高温、潮湿等外界环境因素的影响，励磁碳刷集电环会出现磨损和发热等问题。
下面将从原因分析和维护要求两个方面进行论述。
原因分析：
1.励磁电流过大：励磁电流过大会导致碳刷与集电环之间的接触面增大，摩擦加剧，进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
2.集电环表面不光滑：集电环表面如果存在凹坑、烧蚀等情况，会增加碳刷与集电环之间的摩擦，进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
3.励磁系统故障：如励磁电源异常、电压失调等问题，会导致励磁电流波动，增加碳刷和集电环的磨损。
4.温度过高：高温环境下，碳刷和集电环之间的摩擦增大，容易导致磨损和发热。
维护要求：
1.定期检查和清洁：定期检查碳刷和集电环的磨损情况，及时清洁集电环表面的灰尘和杂物。
2.碳刷及时更换：当碳刷的长度接近极限时，应及时更换碳刷，以免碳刷磨损过度，影响发电机的正常运行。
3.维护励磁系统：定期检查和维护励磁系统，确保励磁电流的稳定和均匀输出，避免电流波动引起的磨损加剧。
4.控制温度：在高温环境下，应加强冷却措施，如增加散热风扇、提供良好的通风条件等，控制碳刷和集电环的温度在合理范围内，减少磨损和发热。
5.定期润滑：在碳刷和集电环之间适量涂抹润滑脂，减少摩擦，延长碳刷和集电环的使用寿命。
总之，发电机励磁碳刷集电环的磨损和发热问题对于发电机的正常运行和寿命有着重要的影响。
因此，定期检查和维护励磁碳刷集电环是确保发电机性能稳定和延长使用寿命的关键。
发电机碳刷冒火的原因及处理
发电机碳刷冒火的原因及处理碳刷作为传导电流的滑动接触体，它的作用是把发电机所需要的励磁电流，通过滑环导入转子线圈。
为保障电机的正常运行，正确选择电刷型号是十分重要的，由于制造电刷时所选用的原材料和工艺不同，其技术性能也有差异。
因此在选择电刷时，应该综合考虑电刷的性能和电机对电刷的要求。
发电机正常运行当中，碳刷冒火的原因一般为以下几种：1.碳刷刷辫烧断故障碳刷刷辫运行中经常出现过热现象，如果不及时处理将造成刷辫烧断。
但有些发电机碳刷刷辫外部包有绝缘，烧断后不易发现，若不及时发现和更换，将造成大量碳刷由于过载而烧毁，最后导致发电机失磁。
原因分析：由于碳刷质量不合格、恒压弹簧压力不够或不匀、不同型号的碳刷混用、碳刷与滑环的接触不好及刷辫与碳刷的接触不良等原因造成碳刷分流不均，个别碳刷过载而烧毁。
2.碳刷跳动故障碳刷跳动使碳刷磨损增大，产生大量碳粉，碳粉聚集在刷握内造成碳刷卡涩，也可能造成碳刷发生崩角，使碳刷和滑环接触不良，分流量减小，引起其它碳刷过载。
原因分析：碳刷跳动的原因主要是滑环发生了偏心或者是滑环受腐蚀生锈，需要对滑环及时进行圆度修复或打磨处理。
3.滑环与碳刷之间出现火花故障滑环和碳刷之间出现火花时，如果不及时处理，两者在接触过程中将失去正常工作条件，发生环火，烧损碳刷及刷架，甚至损伤滑环，造成一点接地。
原因分析：滑环与碳刷之间出现火花的原因有两种：1）由于碳刷跳动。
2）由于碳刷质量不合格，含石墨量过低，且内部硬质杂质成分过高，使碳刷和滑环接触不良而出现火花。
4.滑环温度过高故障滑环运行中温度高的原因有以下几种：1）由于碳刷质量不合格或者是恒压弹簧压力不足，造成碳刷与滑环的接触不良。
2）由于滑环与集电环之间出现火花。
对发电机来说，滑环及碳刷一直是一个薄弱环节。
一方面，它是静止部件（碳刷）和滑动部件的直接接触部位，是励磁整流部分向转子绕组输送电流的关键部件，受到多方面因素的影响。
因此碳刷和滑环的运行维护也就变得尤为重要。
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留够充足的时间。 ②碳刷与滑环接触 面过小 。 接触 面积一般不应小于单个碳刷截面的 ７ ％。 ５ ③碳刷 在刷盒中摇摆或动作卡涩。碳刷在刷窝内应能上 下 自由移动， 其间隙应符合产品的规定， 当无规定 时 ， 间隙可为 ０１ —０２ ｍ。 刷外形要 方正 ， 其 ．０ ． ｍ 碳 ０ 上下端尺寸误差不得大于 ０ ５ ｍ ． 。④刷窝与滑 ０ｍ
立导致 的 。
失去弹性等原因。 应使用弹簧秤检查碳刷压力。 恒 压 弹簧应 完整 无机械 损伤 ，压力应 符合 其产 品的
规定， 同～极 上 的弹簧 压力 偏差 不 宜超 过 ５ ； ％ 非
恒压的碳刷弹簧 ，有规定时压力应符合其产品的 规定 ， 当无规定时， 应调整到不使碳刷冒火 的最低 压力 ， 一般为 １０ ２０ｇ ｍ ， ４ —５ ｅ 同一刷架上 每个碳 刷 的压力应 均匀 。③滑 环与转 子引线 接触 电阻过
环表 面 ，将刷 窝抵 到橡胶 垫上 ，然后 上 紧定位 螺
恶性循环 ， 产生的高温烧灼了滑环表面 ， 烧断了碳 刷、 融化 了部分刷窝刷架。 鉴 于发 电机碳 刷 、 滑环 造成 的事 故 ， 强 了运 加
行 巡视 ，０ ９年 ８月发 现 １ 发 电机碳 刷 有跳 动 ２０ 号
［ 摘
０ 引 言
碳刷在滑环上运行时，在其接触面上形成一
层 均匀 、 度 、 适 稳定 的氧化 膜 ， 是 电机运 行 良好 这 的主要标 志之一 。 氧化 膜具有 非常好 的润 滑性能 ， 碳刷 与滑环接 触表 面起润 滑作用 的润滑 层 主要 是 石 墨膜 ， 这层 石 墨膜 ， 碳刷 与滑 环分 开 ， 将 使摩 擦 在石 墨润滑层 问进行 ， 降低 了摩擦 系数 ， 减少 了摩 擦热 的产生 ，减少 了碳 刷 的磨 损 。碳刷 的过热 故 障 ，很 多情况 是 由于氧化膜 被破坏 且无 法重新 建
大 ，这种情 况应对 滑环 与转子 引线 间的紧 固螺丝 进行 加 固。④ 碳刷 材质不 良 、 电性能 差 、 用 的 导 使
型号不符合要求或者使用 了不同型号的碳刷 。同
一
１ 碳刷及滑环 常见故障原因及解决办法
１１ 通风不 良导 致的发 热 ．
电机上应使用同一型号 、 同一制造厂的碳刷 ， 对 于外 观检查 有明显差 异 的碳 刷应 更换 。
要 ］ 因碳刷 或转 子集 电环故 障 引发 的停 机 事故会 给 企业造 成较 大 的经 济损 失。通过 分 析影响励磁碳刷及滑环发热的 因素 ， 并根据一次发电机碳刷事故，提 出了 ， 碳刷的 日常 维护和事故 处理措 施 。 ［ 关键 词 ］ 碳刷 ； 滑环 ； 发热 ； 维护 ［ 中图分类 号 ］Ｔ ０ ［ Ｍ３７ 文献 标识码 ］Ｂ ［ 文章编 号 ］１７ － ４（０００ 一１４ ６２９ ３２ １）２Ｏ２ ２ ９
机械及摩擦等原因导致的过热 ， 如果在开机时还 未 加励磁 ， 已经发现 滑环与 碳刷 温度高 ， 就 或者 在 运行中温度过高 ，拔出几只碳刷后 ，温度反而降 低 ，那就基 本可 以肯定 是 由于机械及 摩擦 原 因导
致 的 。 械及摩 擦导 致发热 的情况很 复杂 ， 机 主要有 以下 几个方 面 ：① 碳刷 接触 面研 磨不 良或运 行 中
环表 面间 隙过大 。 由于碳刷材 质较脆 ， 当刷 窝与滑
２ １ 年第 ２ ００ 期
刘西影 浅谈发电机碳刷 、 滑环发热及处理意见
１５ ２
环表面间隙过大时，运行中碳刷不能整体接触滑 环 ，与滑环呈斜面接触 ，容易造成碳刷崩裂的情 况。 刷窝与滑环表面的间隙应符合产品技术要求 ， 当产品无规定时 ， 其间隙可调整为 ２ ３ ｍ ～ 。调整 ｍ 间隙时 ，可使用一层 ２ ３ ｍ厚的橡胶垫附在滑 — ｍ
流的， 根据容量及型号的不同， 每个滑环上大约分 新 碳 刷应 事 先 在 与滑 环 直 径 相 同的模 型上 研 磨 布着数 十只碳 刷 ， 由于接触 电阻 的不 同 ， 电流分 配 好 ， 且新 旧牌 号须一 致 。 如果在 大修 时一次更 换 的 的差异 ， 导致 发热不 均匀 。原 因有 以下几 方 面 ： 碳 刷很 多 ， 当在投 运前 ， 会 应 为碳刷表 面形 成氧 化膜 ①碳刷与滑环表面接触 电阻 、碳刷与刷辫接触电 阻、 刷辫与刷架引线接触电阻过大。 可通过测量单 个碳刷总压降 、 碳刷接触压降、 刷体压降、 联结压 降、 刷辫压降进行相互间对 比来检查。 同时检查回 路中各螺丝是否紧固。检查碳刷接触面的清洁程
一
此在 大小修 时 ， 应对 滑环表 面通 风沟 、 以及 冷却 孔 风道 滤 网进行 清理 ， 持通 畅 。 保 ห้องสมุดไป่ตู้
１ 接触 电阻过大或 分布不 均 匀而产生 的发热 ． ２
次更 换过 多 的碳 刷 。 运行 中更换碳 刷 ， 同一时 在
滑环和碳 刷是通 过相互 滑动接 触导 通励磁 电
间内， 每个刷 架上 只允许更 换 ｌ２ 碳刷 。 上 的 ～个 换
１３ 机械 及摩擦 等原 因造成 的过热 ． 滑环 与碳刷 过热 故障 中 ，很 大一 部 分是 由于
通风 不 良主要是 因为冷却 风道堵 塞 ，滑环表
面通风沟 、 通风孔堵塞等原因， 尤其是当运行 中滑
环表 面温度 过高 时 ， 导致碳 刷磨 损加剧 ， 碳粉 积聚
增加 ， 有可 能会堵 塞上述 滑环表 面 的散 热通道 。 因
ｌ４ ２
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能 源 技 术 与 管 理
２ １ 年第 ２ ００ 期
浅谈发电机碳刷、 滑环发热及处理意见
刘 西影
（ 徐州华美坑 口环保热 电有限公 司， 江苏 徐州 ２ １ ４ ） ２ １ １