回路における電気ブラシの故障に関する分析と対策

  1. ブラシ表面の酸化皮膜に関する理解を深め、その形成条件と正常な動作条件を確立する:近年発生したいくつかの故障は、主にブラシ表面の酸化皮膜上に潤滑層を形成できなかったことが原因であった。酸化皮膜の形成には一定の条件が必要であり、これらの条件が満たされない場合、酸化皮膜は形成されないか、形成不良となる。
  2. 主な理由は以下のとおりです。

(1)高温時:ブラシの酸化膜は一般的に70℃前後で容易に形成されます。コレクターリングとブラシが過熱故障を起こすと、温度は通常150℃を超えます。新しいブラシに交換しても、酸化膜は容易に形成されず、潤滑の役割を果たせなくなります。ブラシの摩耗が激化し、さらに温度が上昇するという悪循環に陥ります。このような場合、ワセリンを塗布したり、強力なファンで換気したりするなど、外部からの強制冷却方法を採用して、コレクターリングの温度を正常範囲まで下げ、一定時間その状態を維持することで、ブラシ表面に酸化膜が徐々に形成され、正常なサイクル状態に入ることができます。

(2)冷却空気中の汚染物質:空気中の不純物は、ブラシ表面の酸化皮膜形成に悪影響を及ぼします。これらの不純物には、硫化物やハロゲンなどの腐食性ガス、空気中の油分混合物、粉塵、鉄粉、錆粉、炭素粉などが含まれます。ブラシが摩耗すると、炭素粉などの粉塵不純物が発生します。ブラシフレームカバーの冷却換気循環路にフィルター装置を設置することで、ブラシフレームカバー内部の空気質を改善できます。

(3)空気湿度が低すぎる、または酸素濃度が低すぎる場合:ブラシ表面に酸化皮膜を形成するには、空気中に一定の水分量が必要です。つまり、空気湿度が低すぎても高すぎてもいけません。また、酸化皮膜の形成は主に空気中の酸素との酸化反応によって起こります。酸素濃度が低すぎると、酸化皮膜の形成には適しません。

酸化膜の形成不全や形成不良は、上記の要因だけでなく、ブラシの過度の研磨、溶剤を用いた拭き取り、コレクターリングの表面仕上げ不良、カーボンブラシ材料の不良などにも起因します。

2.27

2. ブラシおよびブラシフレーム製品の選定においては、品質管理を徹底する必要があります。現在、同じブランドのブラシでも、製造場所や工場が多岐にわたります。そのため、購入プロセスにおいて品質を厳しく管理し、製造業者の製造工程、品質検査方法、手順を把握することが不可欠です。

3.製造・運転中の集熱リングおよびブラシの保守管理を強化する:ブラシおよび集熱リング専用の保守システムを強化し、専任担当者の技術レベルを向上させるとともに、「蒸気タービン発電機の運転手順」の要件に従って集熱リングおよびブラシを厳密に点検・保守し、ブラシの交換回数を厳密に管理する。また、集熱リングおよびブラシの日常点検には赤外線サーモグラフィー技術を積極的に活用し、故障箇所に不具合の疑いがある場合は補助的な分析ツールとして利用する。

さらに、今回の会議では、ステータの絶縁水管のスケールに関する分析提案も行われた。

1. 断熱給水管に著しいスケールが付着している場合、または定期検査の結果に影響が出ている場合は、すべての断熱給水管を新しいものに交換することをお勧めします。

2. 発電機の主要なオーバーホールの後、起動前に、ステータ水システムを脱塩水で加圧洗浄し、排水が透明で粒子がなく、導電率が基準を満たすまで洗浄する必要があります。

3. 発電機の通常運転中、累積運転時間が2ヶ月に達し、停止できる機会がある場合、固定子と回転子の内部および外部の水システムを逆洗する必要があります。

4. 発電機の冷却水システム全体を改良し、密閉循環システムにするよう努めてください。運転中に水質に銅の含有量が多い場合、絶縁水管の内壁が汚れてスケールが付着しますが、これは水路が密閉されていないために銅管が長期間酸化腐食を起こしていることが原因です。

5. 運転中の水質監視を強化し、運転手順に従って内部冷却システムの水質を厳格に管理する。

6. 水道システムの諸問題の解決には、まず日常の運用と保守から着手し、様々な専門分野間の必要なコミュニケーションと情報交換を行い、関連する専門分野間の相互理解を深める必要がある。発電機は多くの専門的側面が関わる総合的な装置である。ある分野で重要視される問題が、他の分野では同等の注目を集めない場合もある。これは、装置の安全な運用に多くのリスクをもたらす可能性がある。

 

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投稿日時:2026年2月27日