ГОСТ Р 55260.2.2—2013
Приложение М
(обязательное)
Методика оценки технического состояния щеточно-контактного аппарата гидрогенераторов
М.1 Введение
ЩКА является слабым конструктивным узлом, требующим постоянного надзора и устранения возникающих
дефектов без останова и изменения режима работы гидрогенератора. По характеру возникновения дефекты ЩКА
классифицируют как перемежающиеся (многократно возникающие и самоустраняющиеся), внезапные (скачко
образное ухудшение одного или нескольких параметров) и постепенные (медленное ухудшение параметров).
В настоящее время на ГЭС проводят постоянный, не реже двух раз за смену, осмотр ЩКА. тем не менее,
значительная часть его отказов носит внезапный характер. Это указывает на то. что развивающийся дефект не
выявляется при осмотре или его развитие происходит за время, меньше промежутка между двумя осмотрами. В
любом случае во избежание аварий ЩКА на мощных гидрогенераторах необходим переход к непрерывному
контролю его состояния. В процессе работы генератора в результате трения щеток и протекания тока на поверх
ности колец образуется пленка — политура. — оказывающая положительное влияние на механические свойства
трущейся пары щетка-кольцо и на электрические свойства скользящего контакта. Коэффициент трения щетки о
кольцо существенно зависит от величины тока, проходящего через щетку, причем наибольшее значение он имеет
при бвстоковой работе щетки. Например, у щеток марки ЭГ-2АФ коэффициент трения в бестоковом режиме до
стигает значения 0.35. а при плотности тока 10 А’см 2 он составляет 0.014. т.е. в 25 раз меньше. Для щеток марки
6110М значения коэффициента трения соответственно 0,15 и 0.04. Аналогичные соотношения наблюдаются и для
скоростей износа щеток. При нормальной работе износ щеток за 1000 ч работы составляет от 1,5 до 8.5 мм для по
ложительного полюса и от 1.5до 16 мм для отрицательного полюса. При этом кольца истираются от 0.05 до 0.4 мм
(большие значения относятся к более мощным генераторам).
В процессе работы ЩКА находится под воздействием факторов, которые можно разделить на 3 класса: элек
трические. механические и атмосферные. Сочетания этих факторов могут приводить к возникновению разноо
бразных дефектов. Статистические данные показывают, что наиболее часто встречающиеся неисправности ЩКА
— это загрязнение, износ и бой контактных колец, износ щеток, искрение щеток и повреждение щеткодержателей.
Значительная часть отказов обусловлена повреждениями токоподвода в месте его крепления к щетке из-за недо
статков технологии производства.
Сценарии развития этих дефектов, построенные на основе анализа повреждений ЩКА, показаны на рисунке
М.1, из которого следует, что любое нарушение в работе ЩКА сопровождается увеличением степени искрения ще
ток. поэтому регистрация искрения является лучшим способом контроля состояния ЩКА. Вседругие методы имеют
те или иные недостатки и. как показала практика, не обеспечивают безаварийную работу ЩКА.
77