Файл: Лившиц, П. С. Скользящий контакт электрических машин (свойства, характеристики, эксплуатация).pdf

находятся в противоречии с режимами эксплуатации турбогенераторов, которые должны работать непрерыв­ но в течение весьма продолжительного периода времени. Для устранения этого противоречия в Англии предложе­ но два способа увеличения продолжительности непре­ рывной работы скользящего контакта турбогенераторов.

весьма значительной высоты [Л. 9-1]. Сменный щеткодер­ жатель несет в себе электрощетку, предварительно при­ тертую к профилю контактной поверхности кольца. Этот щеткодержатель устанавливается на машину взамен сни­ маемого с нее держателя с износившейся электрощеткой. Второй способ реализуется путем применения электро­ щеток, радиальный размер которых достигает 80, 100 и даже 133 мм. Ресурс таких изделий равен соответствен­ но 65, 85 и ПО мм; естественно, что при данной износо­ устойчивости материала срок их службы оказывается весьма значительным. Применение электроугольных из­ делий со столь значительным ресурсом оказывается возможным только в том случае, когда машина оборудо­ вана соответствующими щеткодержателями. От послед­ них требуется, чтобы оказываемое ими нажатие на элек­

ходным устройством, позволяющим использовать «высо­ кие» электрощетки.

К числу возможных способов облегчения условий ра­ боты элементов скользящего контакта на контактных кольцах относятся также устройство на рабочей поверх­ ности кольца спиральных канавок, сверление в теле

155

электрощеток радиальных отверстий и нанесение на их контактных поверхностях тангенциальных прорезей. Пе­ речисленные мероприятия снижают давление воздушного клина в зоне контакта, уменьшают температуру контак­ тирующих элементов, выравнивают распределение тока между отдельными электрощетками и уменьшают ско­ рость их изнашивания. Для достижения последнего ре­ зультата необходимо позаботиться о том, чтобы края спиральных канавок на поверхности контактного кольца были тщательно закруглены.

Подбор электроугольных изделий для контактных ко­ лец гидрогенераторов значительных трудностей не со­ ставляет. Обычно здесь используются материалы группы «А» классов I I I и IV, средняя скорость изнашивания ко­ торых лежит в пределах от 2,5—5,0 мм на 1 ООО ч экс­ плуатации.

Помимо скользящего контакта «электрощетка — коль­ цо» в цепи возбуждения турбо- и гидрогенераторов на­ ходится еще один контакт, образованный деталями ще- точно-коллекторного узла возбудителей. В отечественной промышленности в настоящее время эксплуатируются турбовозбудители разных типов (табл. 9-6).

Возбудители, мощность которых не превышает 200— 250 кВт, вполне удовлетворительно работают со щетка­ ми, индекс коммутации которых близок к единице (мар­ ки ГЗ, ЭГ4, 611М). Более мощные возбудители требуют применения злектрощеток с повышенной коммутирующей способностью, например ЭГ74.

156

' Могут применяться также материалы марок 07, G9, Е5, Е8, Е13 и Е14. 2 Могут применяться также материалы марки EG16.

3 Могут применяться также материалы марок RE54, 8618, F8B, F10, Е3500, Е4 647.

Параметры кривой распределения скорости изнаши­ вания электрощеток марки ЭГ4, используемых на воз­ будителях турбо- и гидрогенераторов отечественного производства, имеют значения, указанные в табл. 9-8.

Основным видом электрооборудования подстанций являются, как известно, трансформаторы. На многих подстанциях с целью повышения значения cos <р и под­ держания напряжения сети на заданном уровне уста­ навливаются специальные компенсаторы реактивной мощности. Последние представляют собой синхронные машины явнополюсного типа горизонтального исполне­ ния с воздушным и водородным охлаждением, работаю-

157

щие в качестве генераторов реактивной мощности. Эти генераторы или, как их еще называют, синхронные ком­ пенсаторы в соответствии с ГОСТ 609-66 делятся на две

шей мощности, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе с колебаниями температуры от —40 до +40°С, охлаждаются водородом. К числу конструк­ тивных особенностей мощных синхронных компенсаторов относятся встроенные в щиток опорные подшипники и выносные контактные кольца, заключенные в специаль­ ный кожух. Вентиляция, естественно, осуществляется по замкнутому циклу. Возбуждение — не зависимое от от­ дельного агрегата. Пуск в большинстве случаев произво­ дится от сети без дополнительных разгонных двигателей. Основные характеристики эксплуатируемых в отечест­ венной промышленности синхронных компенсаторов приведены в табл. 9-9.

Элементы электрического скользящего контакта пер­ вых пяти из числа перечисленных типов синхронных ком­ пенсаторов работают в среде обычного воздуха. В по­ добных условиях подбор марки электрощеток осущест­ вляется так же, как при решении несколько ранее опи­ санной аналогичной задачи по отношению к контактным кольцам турбогенераторов. Только здесь вместо разно-

158

Скользящий контакт синхронных компенсаторов ти­ пов КСВ37500-11 и КСВ75000-11 работает в объеме, за­ полненном водородом. Особенности работы электриче­ ского контакта в водородной среде были рассмотрены ранее. Основываясь на графиках рис. 5-7,г и данных табл. 5-7, а также обобщая опыт эксплуатации синхрон­ ных компенсаторов с водородным охлаждением, пред­ ставляется возможным дать следующие рекомендации по обеспечению их нормальной работы [Л. 5-12]: а) в каме­ ре контактных колец относительная влажность водорода должна поддерживаться в интервале 15—40%; б) кон­ тактные кольца должны изготавливаться из бронзы мар­ ки БР.АЖ9-4.

При соблюдении изложенных рекомендаций в рас­ сматриваемых условиях могут применяться электрощет­ ки марки ЭГ4, работающие со средней скоростью изна­ шивания до 5 мм/1 000 ч эксплуатации. Значительно бо­ лее высокими эксплуатационными свойствами обладают созданные специально для данной цели электрощетки марки ЭГ74АФ, которые могут эксплуатироваться при

159