发电机组轴电流的成因和类型

轴电流的形成除了外部对转子施加一定的电位之外，大多数则是由于下面介绍的几种因素感应而产生的。

对于电机类转子，产生轴电流的原因主要有磁力线分布的不对称效应以及转轴的磁化效应。磁力线分布不对称通常是由于叠片层的不对称的间隙引起的。除电机类转子外，其他设备也会因轴的磁化效应而产生轴电流。

轴的磁化效应是转轴由于各种原因而带有磁性，例如转子存在不平衡电流绕组使转轴磁化，焊接、摩擦、碰撞以及电涡流装置均可能使设备带有磁性，并建立起磁场。旋转磁场切割导体，会在这些零件内感应起一定电位，当电位升高到足以击穿油膜时，就形成电流回路。这种电流回路可能穿过整个转子，也可能仅在轴承中或浮环密封中形成局部的短路电流，轴承或浮环中的短路电流又会产生新的磁场，磁化转轴或其他零件。因此，这种磁电相互转换，会在机组内形成很强的磁场，并出现很高的电流。

现代大型化工装置中蒸汽透平驱动的离心压缩机组虽非电力设备，但有时也会形成很高的轴电流，研究证实这是一种由粒子碰撞与摩擦引起的静电效应。对于蒸汽透平一离心压缩机组，多数是由于湿蒸汽粒子碰撞使转子带电，尤其是冷凝式蒸汽透平，末几级的湿含量很高，水蒸气粒子对转子叶片的碰撞和摩擦将使转子产生静电效应而带电。因此，在冷凝式蒸汽透平中会较多地遇到轴电流问题，而在背压式蒸汽透平中较少发生。

此外，离心压缩机和蒸汽透平转子工作时也可能因润滑油引起带电，当润滑油通过过滤器时，由于滤网的通路很小，通常只有几个微米，油分子与滤网的碰撞与摩擦会导致分子带电。因为润滑油基本上是一种非导电介质，即使通过相当长的接地管线后，油分子仍能保持带电，并把电荷转移到被润滑的轴颈表面而产生轴电位。当电位升高到一定值时，将在油膜电阻最低处击穿而产生电火花放电。