تُعدّ فرش الكربون للتأريض من مورتينغ مكونات أساسية في المحركات الدوارة (مثل المولدات والمحركات الكهربائية)، وتُستخدم بشكل رئيسي للتخلص من تيارات عمود الدوران، وحماية سلامة المعدات، ودعم أنظمة المراقبة. وفيما يلي سيناريوهات استخدامها ووظائفها:
أولاً: الوظائف والتأثيرات الأساسية
عند تشغيل المولد أو المحرك، قد يؤدي عدم التماثل في المجال المغناطيسي (مثل عدم انتظام الفجوات الهوائية أو اختلاف مقاومة الملف) إلى توليد جهد كهربائي في عمود الدوران. إذا اخترق هذا الجهد طبقة زيت المحمل، فإنه يُولّد تيارًا كهربائيًا، مما يؤدي إلى تحلل المحمل كهربائيًا، وتدهور مادة التشحيم، وحتى تلف المحمل.
تقوم فرش الكربون المؤرضة من نوع مورتينغ بتقصير دائرة عمود الدوار إلى غلاف الآلة، مما يحول تيارات العمود إلى الأرض ويمنعها من التدفق عبر المحامل. على سبيل المثال، عادةً ما تُركّب فرش الكربون المؤرضة في المولدات الكبيرة عند طرف التوربين، بينما تُزوّد محامل طرف الإثارة بوسادات عازلة، لتشكيل التكوين الكلاسيكي "عزل طرف الإثارة + تأريض طرف التوربين".
ثانيًا: سيناريوهات التطبيق النموذجية
- مولدات الطاقة الحرارية/المائية: تُركّب فرش الكربون المؤرضة من نوع مورتينغ عند طرف التوربين، بالتزامن مع محامل معزولة عند طرف الإثارة، وذلك لمنع تسرب جهد عمود الحث المغناطيسي. على سبيل المثال، في مولدات الطاقة المائية، تعتمد محامل الدفع كليًا على طبقة رقيقة من الزيت للعزل، ويمكن لتأريض فرش الكربون أن يمنع التحلل الكهربائي لأغلفة المحامل.
- توربينات الرياح: تستخدم لدوارات المولدات أو أنظمة الحماية من زيادة التيار، وغالبًا ما يتم اختيار المواد من الجرافيت المعدني (النحاس / الفضة)، والذي يوفر موصلية عالية ومقاومة للتآكل ومقاومة للتيار العابر.
- المحركات عالية الجهد/متغيرة التردد: هذه المحركات أكثر عرضة لخطر تيار العمود. على سبيل المثال، قامت شركة تونغهوا لتوليد الطاقة بتركيب فرش كربونية للتأريض على طرف محرك المروحة الرئيسي، باستخدام نوابض ضغط ثابتة للحفاظ على جهد صفري، وبالتالي حلت مشكلة عدم قدرة المحامل المعزولة الأصلية على منع تيار العمود بشكل كامل.
- النقل بالسكك الحديدية: في محركات الجر للقاطرات الكهربائية أو قاطرات الديزل، تعمل فرش الكربون المؤرضة على التخلص من تراكم الكهرباء الساكنة أثناء التشغيل، وحماية المحامل، والحفاظ على استقرار النظام الكهربائي.
تاريخ النشر: 1 أغسطس 2025