电刷冒火

电刷冒火，在国产大型汽轮发电机上已发生多次。据有关文献介绍发电机励磁系统故障约占发电机总强迫停机的 32.6%，滑环、电刷环火烧损约占励磁系统事故总数的 26%。某公司苏制 210MW 发 电机电刷冒火自机组投产以来经常发生。因电刷冒火，#3 发电机烧坏刷架护板及滑环，造成两次停 机事故；#4 发电机 1990 年因电刷冒火，发电机泄氢，引起氢爆炸着火停机，处理时间共计 506 小 时，少发电量 9000 万千瓦时；#6 机因主励磁机电刷冒火严重，引起励磁系统异常；#1、2 机组也频繁发热冒火，维护处理工作量增大，严重制约着安全文明生产和机组稳定运行。

电刷冒火成为威胁机组安全运行的一个重要因素，也是长期以来困扰电气运行和检修人员的一个难题。为避免事故的 发生，围绕电刷冒火这个难题，查出引起电刷冒火的各种因素，提出改进措施，防止因电刷冒火引 起停机甚至火灾事故，保证机组的安全运行。因此，消除发电机电刷冒火对提高机组运行稳定性具 有十分重要的意义。

设法减小接触电阻

1、定期清扫

对电刷、刷握、刷架、滑环表面与刷握内的碳粉，滑环周围的粉尘，油污，用压 缩空气吹扫，和干净帆布清擦。使电刷、刷架、滑环、电刷经常保持清洁。规定每周吹扫不少于二 次，每周至少应取下 4 组进行检查清理。利用停机机会必须对装置彻底清洗一次，用干净的白布， 蘸酒精清扫滑环表面与刷握内的碳粉精或用汽油擦拭滑环表面，使其保持清洁光滑。

2、滑环在运行中由于发热冒火会使滑环表面产生麻点，发现麻点后利用停机机会进行抛光处理； 电刷装置接触不良还进行了镀银处理。使滑环及电刷装置的接触电阻大大降低。

3、做好防止轴瓦摔油，使大量油污染滑环和电刷装置，增大滑环与电刷接触电阻的安全运行措 施。

在滑环表面车螺旋状沟槽

电刷冒火往往是从发热开始引起的，发电机运行中，当滑环和电刷滑动接触时，会产生高热。 为了增加散热面积，加强冷却，让电刷的粉末容易排出，利用机组检修机会，在发电机滑环表面车上螺旋状的沟槽后，电刷冒火现象基本消除。

调整各电刷压力均匀

1、经常及时调整弹簧压力，使电刷受力均匀。提拉每个电刷，检查电刷有无卡涩，及异常的振动。调整压力的原则，在确保电刷不冒火的前提下，尽量减少弹簧压力。当出现电刷火花时，要合 理地进行调整，不能见哪一块电刷冒火，就对其施加压力，而应对不冒火的电刷调整，直至火花消 除为止。刷握和滑环间距 5~8mm，电刷和刷握间隙 0.1~0.2mm，刷握间距 1~3mm。

2、用弹簧秤检查电刷压力,进行调整（电刷的压力应按制造公司规定, 制造公司无规定者可调整 到不发生火花情况下的最低压力，一般为 200~300g/cm²），特别注意使各电刷的压力均匀，其差别不应超过5% 。

电刷装置在大型汽轮发电机上，不论是采用交流励磁机-静止整流器励磁方式，还是采用自并励静止励磁方式，都需要借助滑环与电刷装置二者组成的滑动接触导流环节向转子绕组提供励磁电 流。由此可见，滑环-电刷装置的正常工作对保证发电机可靠运行的重要性不言而喻。

对于大型汽 轮发电机，由于传导的励磁电流大、滑环运行的线速度高、周围的运行环境差等原因引起励磁回路 运行温度高、滑动接触损耗大；又由于滑环邻近发电机励侧轴承，轴承油烟和渗漏的油液易侵入滑 环隔音罩或小室内，与碳粉、灰尘混合，形成威胁滑环—电刷装置正常运行的污垢。滑环与电刷之 间出现火花是两者在滑动接触导流过程中失去正常工作条件最直接的表现。这种状况如不及时改善， 火花将会扩展蔓延，终致酿成环火，烧损刷握、刷架，甚至损伤滑环及其绝缘，可能造成一点接地。

1、电刷的牌号或尺寸不符。

2、电刷压力过大或不足。

3、电刷与滑环接触面不够。

4、滑环表面不平或不清洁。

5、电刷在刷握内卡住。

电刷固定在有刷电机的电刷盒内，如图4所示。为通过大电流，电刷可用低电阻值的铜石墨制成。有刷电机上的电刷有1对或2对，其中1对的较多。电刷有正极和负极之分，正极电刷与控制器驱动线正极相连，·般为黄色线；负极电刷与控制器驱动线负极相连，一般为绿色线。电刷在电刷弹簧的作用下贴靠在换向器上。

电刷架在电机上的位置如图4所示。电刷架上有电刷盒，其外形如图4所示。其作用是将电刷固定在应有位置上，但又要保证电刷在刷盒中能自由活动，配合间隙既不能太大又不能太小。若配合间隙太大，电机运转时电刷可能在换向器表面产生倾斜和跳动，从而影响换向。若配合间隙太小，当电刷在负载下发热膨胀时可能卡死。

电刷弹簧的作用是施予电刷一定的压力，以保证电刷与换向器在电机运转时始终有良好的接触。屯刷弹簧在电机上的位置如图4所示。施予电刷的单位面积压力增大，电刷与换向器的接触电阻就减小，则电损耗减小，但摩擦损耗增大。总损耗呈马鞍形变化，而在总损耗最小时的单位压力下，电刷的磨损率瞧最小。所以，选择施予电刷的压力时，应考察电机运转中总损耗和电刷磨损最小时相应的单位压力，对于金属石墨电刷，这个压力一般为1.5～2.5N/cm²。在确定初始压力时，应考虑电刷在磨损过程中缩短时弹簧因伸长其压力会减小的因素。施予电刷的单位压力减小到低于某一极限时，电刷与换向器之间的接触就开始不稳定，容易出现机械性火花，这时就应该更换电刷了。

(1)在使用过程中，电刷会逐渐磨损，当电刷的长度小于规定的磨损极限(新电刷长度的2/3)时，应更换电刷。

(2)沿电刷的中心线方向，电刷弹簧对电刷的压紧力称为电刷弹簧的弹力。弹力过小会影响电刷与换向器的紧密接触，弹力过大会加速电刷与换向器的磨损。电刷弹簧的弹力应符合电机制造厂的规定(一般为5～10N)。

(3)引起电刷弹簧弹力改变的主要因素是电刷弹簧变形、折断及电刷磨损等。当电刷弹簧变形时，应予以矫正。电刷严重磨损，即长度小于规定的磨损极限时应予以更换。

(4)电刷装在刷盒中应能自由滑动，无卡滞现象。新研磨的电刷应在电机轻负荷下磨合1h后再转人大负荷工作。

1. 按材质的软硬可分为软质电刷，中硬质电刷和硬质电刷。

2. 按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷，轧钢电机用电刷，牵引电机用电刷，汽车拖拉机用电刷，电动工具用电刷，飞机电机用电等。

3. 按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有 色电刷(用铜等金属材料和石墨制成 ) 。

4. 按电刷材料的不同，可分为：石墨电刷；电化石墨电刷；金属石墨电刷。