电厂发电机大轴接地碳刷有什么用？

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法律顾问：张友全 律师

正文：

 在发电机制造安装中由于工艺等原因，气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不绝对相同，发电机运行中会在其转子大轴上感应出电压，称为轴电压。由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端的轴瓦击穿油膜行成轴电流，烧损轴瓦。因此要将大轴通过接地碳刷接地。具体做法是在发电机励端轴瓦座加绝缘层，在汽端大轴用接地碳刷接地。

大轴接地碳刷主要作用：

1.  消除大轴对地的静电电压：发电机在运行中大轴受漏磁作用,产生悬浮电位,在悬浮电位的作用下,可能对轴瓦击穿放电,对轴瓦造成电击侵蚀,同时使润滑油劣化进一步恶化轴瓦的运行环境。

2. 供转子接地保护装置用：如果转子发生绝缘损坏，同转子短接，如果没有接地碳刷的作用，很难检测转子的一点接地，更难避免发生多点接地的造成层间或相间短路。

3.  供测量转子线圈正,负极对地电压用。

1、发电机大轴接地碳刷为什么不会发生转子一点接地报警呢？

首先我们需要来区分“大轴接地”和“转子接地”这两个概念。 

所谓大轴接地指的是整个转子的“金属表面”不能有静电荷积累，过多的静电荷累积会造成对地电位升高，从而将转子轴承的润滑油膜击穿使之失去润滑作用，进而发生转子轴颈与轴承轴瓦发生直接摩擦，所以我们要将转子的金属表面与大地相连，及时将累积的静电荷释放掉。这也是大轴接地碳刷的作用之一，就是消除轴电压，防止产生轴电流。

 转子接地指的是转子内部的电气绕组线棒发生接地，这是不允许的，因为转子的内部绕组电路是直流，在绝缘良好的情况下，绕组正负两极的对地电压平均分布，当发生一点接地时，会造成未接地的另一极对地电压升高到全电压，此时很容易将未接地一极绝缘击穿，所以发生一点接地故障后会迅速发展成两点接地，因此我们要设置一点接地保护，当发生一点接地时及时发出告警或投于跳闸将发电机退出运行。

2、发电机为何要在轴上装接地电刷？

 在轴上装接地电刷，使产生的轴电流可以通过此电刷接地，以减少对轴承的危害，这样做效果比采用绝缘轴承座好。

    在发电机安装中由于气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不近相同，发电机运行中会在发电机转子上感应出轴电压。由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端轴承击穿油膜行成轴电流，烧坏轴瓦。为了防止此种现象那么在发电机励端轴瓦座加绝缘（整个轴承对地绝缘），在汽端大轴用接地碳刷接地。另外发电机励磁的各种保护及转子测量对地绝缘的地其实就是碳刷的大轴。

3、大轴接地碳刷有个作用是测量转子正负极对地的电压，怎么能测出电压呢？

大轴不是接地的，轴承座是绝缘的，有厚厚的绝缘垫，大轴旋转时，也是悬空的，靠油膜和轴承座接触。运行中，发电机的转子线圈不允许两点接地（否则会出严重事故），有一点接地必须及时处理。

大轴的碳刷是通过“转子接地继电器”接地的，“转子接地继电器”同时接有转子的正极和负极，一旦转子正极、负极或正负之间有任何一点有漏电到转子上，大轴的电位会发生变化，“转子接地继电器”就会检测出来，提醒运行人员处理。正常情况下，由于发电机的励磁回路没有接地，正极或负极对大轴都没有电压，只有当回路的某一点接地或绝缘下降到不合格时，正极和负极才会产生相应的电压。

4、接地碳刷作用原理为：

（1）电机安装误差引起气隙均匀或线圈阻抗有所差异感应出的轴电压经碳刷、壳体形成回路，绕开了轴承。

（2）短接了轴承两端击穿油膜的跨电压，避免形成烧蚀轴承或轴瓦的轴电流。

接地碳刷应用实例在大型发电机里，一般励端轴瓦座加绝缘（整个轴承对地绝缘）、汽端大轴用接地碳刷接地，因为发电机励磁的各种保护及转子测量对地绝缘的地其实就是接碳刷的汽端大轴，当转子线圈对转子铁芯漏电时，励磁正极或负极对地就会有接地电压，预示着转子发生故障，应停机检修。

接地电刷一般会连接转子绝缘监察回路，有电流流过时发出报警信号。

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