0 引言

汇流环是将设备旋转部分与固定部分的电路连接起来的一种转换装置，又被称为导电滑环或集成环[1]。汇流环特别适合应用于无限制的连续旋转、同时又需要从固定位置到旋转位置传送图像或数据的场所，其可靠性直接影响到设备的可靠性。

汇流环一般由弹性材料-电刷、滑动触点表面材料-导电环、绝缘材料、粘接材料、组合支架、精密轴承、防尘罩和其他辅助件组成。电刷多是由银/石墨复合材料制成，与导电环环槽对称双接触，借助电刷的弹性压力与导电环环槽滑动接触来传递信号及电流。银/石墨电刷材料具有良好的抗熔焊性、导电性和耐磨性 [2]。

1 汇流环故障情况

某型汇流环安装在设备上使用，该汇流环长300 mm、直径为70 mm，主要的电气特性为:

1）290V/10 A交流电源通道4路；

2）28 V/15 A直流电源通道8路；

对多个烧毁的汇流环进行观察，发现均有碳粉堆积的情况。测量碳粉堆积时相邻两环间的电阻值发现，相邻两环之间的电阻值约为13 MΩ左右；转动或抖动汇流环以改变汇流环碳粉附着量，再次测量相邻两环之间的电阻值，电阻值变大，清理掉碳粉后，两环之间的电阻值为无穷大，由此可见碳粉导电导致环路间的电阻值变小。

4）交、直流各信号路间隔离度大于65 dB。

通过上述试验可以得出如下结论:

变电综合自动化技术在数据通信方面可以实现信息共享。变电综合自动化技术具有四遥、备重合闸、电度采集、保护等功能。这种新型技术实现了专家系统，将信息处理的中间环节简化，大幅度的调高了工作效率。分层分布式综合系统基于该技术，其IED数据采集装置安装在路开关的设备上然后连接专用通讯网实现共享数据的功能。这些信息数据传送到工程师站和监控机就可以实现变电站数据的层次共享。这种系统传递过程中是直接输送到终端的，这种系统具有灵活性、可靠性、真实性 和实时性的特点，在电力调度运行管理水平和自动化水平上有很大的提高。

图1 烧毁汇流环图

图2 烧毁汇流环器件图

由于汇流环属于核心器件，其烧毁将导致设备系统无法正常工作，影响很大。另外，修理烧毁的汇流环除了需要巨额的成本外，而且每次烧毁都会将骨架、环路和碳刷等全部毁坏，修复难度极大。

2 原因分析

针对设备使用过程中汇流环出现的烧毁情况，进行了以下几个方面的分析。

2.1 汇流环安装不当导致内外环形变错位

汇流环主要是由动环、静环和外套筒等部件组成，动环主要由钢制空心轴与导电铜环注塑制成，导电铜环与注塑体与空心柱形成一体，静环由绝缘外环及联接法组成，刷丝组件装于绝缘外环上，如图3所示。

图3 汇流环内外环情况

工作中主要是由动环与静环之间的相对旋转运动形成电信号的动联接功能，在安装过程中操作不当可能导致环的形变错位，在受外力情况下也可能导致环间位置错位，使环间短路，从而使其烧毁。

2.2 导电环内部积碳的影响

汇流环在运转的过程中，电刷的滑动摩擦会产生少量的落粉，日积月累，若不定期清洁维护，就会影响信号和电流的正常传输 [3]。

设计意图 培养学生的论证意识，引导学生验证猜想，为定义正切函数概念奠定基础，并渗透“大胆猜想，小心论证”的探究方法.通过证明让学生认识到“在直角三角形中，当锐角A的度数一定时，不管三角形的大小如何，它的对边与邻边的比也是一个固定值”的结论，从而引出“正切”的概念，突出重点.

3）TTL电平通道；

早期为刺激症状,后期可因关节突增生、肥大,骨赘形成直接压迫引起。以C3和C6脊神经受压最为多见,已成为高位神经根型颈椎病患者的临床表现。

实际上，碳粉不仅会导电，而且还会改变爬电距离，在对爬电距离进行测试后发现，碳粉越多则爬电距离越小。

将耐压测试仪的放电极距离调至1 mm，启动1.8 kV输出，在加电的瞬间，可以看到两极间闪过一丝电光，但耐压仪没有报警，这是因为瞬间高压导致空气电离，放电量小、时间短。将两极间堆上银石墨粉，并将放电极间距调至2.5 mm，启动1.8 kV输出，在加电的瞬间，有火光在两极间闪现，耐压仪报警。

全面从严治党，是以习近平同志为核心的党中央作出的重大战略部署，旨在通过全面增强党要管党、从严治党的自觉，不断提高党的建设质量，不断提高我们党的执政能力和领导水平，持续增强我们党自我净化、自我完善、自我革新、自我提高的能力，把党建设成为始终走在时代前列、人民衷心拥护、勇于自我革命、经得起各种风浪考验、朝气蓬勃的马克思主义执政党。要提升对全面从严治党重要性的认识，必须从战略高度和长远角度重视和推进全面从严治党。

由此可见，导电环内部积碳的现象，是汇流环烧毁的重要原因。

他从未离开过云浮山的范围，对方怎么会知道自己的名字？他迟疑着“嗯”了一声，却听对方道：“教主要见你。”

2.3 使用环境条件的影响

考核汇流环绝缘性能的指标一般为导电环路间及导电环路对机壳的绝缘电阻及耐电压性能 [4]。在环境温度为 （+20±5）℃、相对湿度不大于70%时，汇流环环路与环路间、环路与地之间的绝缘电阻均大于100 MΩ，各环路能经受电压 （1 000±5）V交流电1 min的抗电强度试验。

环境对汇流环的影响比较大，汇流环失效的原因之一是环路间或环路与地之间耐压不够，导致绝缘击穿后短路 [5]。当汇流环工作于湿热环境中时，主要会带来两个负面的影响:一是降低空气的放电距离，二是降低绝缘材料的绝缘电阻，汇流环在此情况下的抗电强度和绝缘度均会大大地降低。

测试汇流环不同温度、湿度条件下绝缘材料的抗电强度、绝缘特性，所得到的结果如表1-4所示。

关于测试表的说明如下:

1）试验顺序为先测绝缘，再测抗电强度；

2） “-”表示未测， “√”表示通过1.8 kV耐压测试，数字表示放电电压；

通过测量设备正常工作时的电流波形，确定正常工作时电流约为2.5 A，重新选用的空气开关可以满足要求。

3.2.1 改变汇流环内径尺寸

3）试验后，即做完高湿试验后，取出样件，用风扇降温至室温。

表1 25℃时不同湿度条件下的绝缘电阻测试结果

?

表2 25℃时不同湿度条件下抗电强度测试结果

验前） 75 90 55（试验后）JF-2.21-2√ √ √ -JF-2.22-3√ √ √ -JF-2.23-4√ √ √ -JF-1.24-5√ √ √ -JF-1.25-6√ √ √ -JF-1.26-7√ √ √ -JFS-0.7/0.812-13√ √1.7-T-JF-1.213-14√ 1.5√ -T-JF-1.214-15√ √1.2-T-JF-1.215-16√ √1.1-材料 通道抗电强度/kV 55（试

表3 80℃时不同湿度条件下的绝缘电阻测试结果

验前） 75 90 55（试验后）JF-2.2 1-2 1 000 5 2 1 000 JF-2.2 2-3 1 000 4 2 1 000 JF-2.2 3-4 1 000 4 2 1 000 JF-1.2 4-5 1 000 5 3 1 000 JF-1.2 5-6 短路 短路 短路 短路JF-1.2 6-7 1 000 8 2 1 000 JF-1.2 13-14 1 000 30 2 1 000 JF-1.2 14-15 1 000 25 2 1 000 JF-1.2 15-16 1 000 7 2 1 000材料 通道绝缘电阻 （R/MΩ）55（试

表4 80℃时不同湿度条件下的抗电强度测试结果

验前） 75 90 55（试验后）JF-2.21-2√ -√ √JF-2.22-3√ -√ √JF-2.23-4√ -√ √JF-1.24-5√ -√ √JF-1.2 5-6 - - - -JF-1.26-7√1.7√√JF-1.213-14√ √1.4√JF-1.214-15√ 1.41.11.4 JF-1.215-16√ 1.31.3√材料 通道抗电强度/kV 55（试

将已经烧毁击穿的相邻两环分别接于千伏摇表的两极，匀速地转动摇表手柄，可清晰地看到绝缘片表面的丝状放电现象，并伴有聚砜烧焦的刺鼻气味。这个试验表明，两环间放电可导致绝缘片表面的碳化，从而降低绝缘度，最终导致两环短路。

在使用中，陆续有多台汇流环发生烧毁现象。烧毁的汇流环情况如图1-2所示。

1）在相同的温度下，湿度越高，放电电压越低，绝缘电阻越低；

(2) 通过对有丝分裂各典型时期的照片、模式图、FLASH动画的观察及比较，总结细胞有丝分裂各典型时期的主要特征，归纳细胞周期的概念和特点，提高比较、分析、归纳的思维能力。

3）当温度、湿度恢复至常温后，大部分环路的抗电强度及绝缘强度指标恢复正常，但仍有个别环路无法恢复，依然处于击穿状态；

4）增加聚砜绝缘材料的厚度，可以降低击穿风险；

5）绝缘片击穿后，可继续碳化，最终导致短路。

2）湿度对放电电压的影响强于温度的影响，但温度的升高也会对抗电强度和绝缘强度造成不利影响；

3 解决措施

针对该型汇流环在使用中出现的烧毁问题，可采取以下几个解决措施。

我们都知道，企业的建立以及发展必定会存在着风险。应收账款制度的实施，必须认清其可能会带来的各种风险问题，只有正确认识了其可能带来的风险，我们才能够制定正确的解决方案，而这些，很多企业往往是做不到的。对于风险问题，企业没有考虑周全，就很容易导致大量的应收账款不能按期收回，形成呆账、坏账的现象。企业没有正确认识到此制度带来的风险问题，只盲目地开展应收账款，没有做好回收工作，信用体系没有建立健全，很容易就会导致企业陷入破产的境地。故对应收账款制度所带来的风险认识不足也是一个现存的问题。

3.1 改善输入电源

电压、电流不稳定是汇流环烧毁的主要原因之一。在设备正常工作过程中对汇流环输入电源变化情况进行测量，测量方法如图4所示，主要测量电压、电流有无瞬间变化。

图4 输入电源变化情况测试框图

a）由于原汇流环的输入电源 （即配电箱输出）没有带假负载，在脱开设备负载时，配电箱输出整流滤波电容上会储存大量的电能，使得汇流环正极长时间存在电荷，加剧碳粉吸附。所以应在配电箱的输出端即汇流环的输入端增加泄放电阻，加速电容泄放，使得在脱开设备负载后，供电环路开路时，电容积累的电荷快速释放，尽可能地减少碳粉局部堆积。

综合考虑电能泄放时间、电阻的消耗功率、安装方式、散热方式和电阻的耐压值等情况后，选择两组4只功率型塑封电阻器 （总阻值为22 kΩ）两两串联之后再并联，作为泻放电阻。测试时输出电压从正常电压300 V降到安全电压36 V的放电时间约为1.5 min。输出电压、纹波和电压稳定度测试数据如表3所示。

表5 增加泻放电阻后的输出测试表

额定值 （V/V）输入电压（V/V）输出电压（V/V）纹波电压（V/mV）电压稳定度（Sv）340 V/50 Hz 261.9 380 V/50 Hz 293.3 420 V/50 Hz 324.3 25010.71%

b）原汇流环的输入电源即配电箱使用的空气开关其额定电流为20 A，大于汇流环的额定工作电流 （汇流环的额定电流为10 A）。当汇流环相邻两环路在碳粉的作用下放电打火后，不能马上断开输出，有效地起到了过流保护功能。相邻两环间放电导致绝缘片表面碳化，从而降低绝缘度，最终导致两环短路并出现严重的烧毁。

为了避免空气开关断开不及时造成汇流环烧毁故障，通过理论分析，配电箱重新选用额定电流值为6 A的空气开关，原位替换原来的空气开关，使得汇流环一旦发生短路就自动地断开输入，避免两环短路并出现烧毁。

文化资源、旅游资源有着较大的重合性，这些资源作为两个产业共同的生产要素，是产业融合的基础和前提。资源融合程度越强，产业融合发展的价值及意义也就越高。例如当前发展的如火如荼的特色古镇，文物遗存、当地独特的民风民俗和悠闲的生活氛围，对旅游开发都有所裨益，开发者往往不需要巨大的硬件投入，多是软性投入。

3.2 减少碳粉积聚

由于安装位置和尺寸的关系，通常会使用碳刷式结构的汇流环，而碳刷式结构的汇流环无论采用何种碳刷，都会有碳粉掉落，从而导致碳粉的堆积，所以只能通过改变外部环境来减少碳粉堆积。

程序的循环边界由程序的变量的取值范围所确定。因而确定的程序的边界值需要对与循环相关的程序变量的取值范围进行分析。将程序的控制流程图和循环变量的取值范围作为输入，抽象执行过程通过抽象的执行程序的操作，变量的抽象取值区间进行运算。抽象执行的过程中的运算法则与整数区间的四则运算法则一致。最后输出程序的循环迭代次数。

在保证原汇流环防尘罩 （玻璃钢筒）结构强度的前提下，将原防尘罩的内径尺寸由Φ47.5 mm增加到Φ48.5 mm，从而使绝缘片与防尘罩内壁的间隙由原来的0.5 mm增大到1 mm，以利于碳粉的掉落，减小积聚。

同时，将外环玻璃钢骨架的下端表面切割为向下的斜面，以便于碳粉掉落。

3.2.2 增加抽碳粉装置

世界是五彩缤纷的，色彩存在于人类生活的每一个空间，色彩既可以装点生活，美化环境，给人以美的享受，也是社会发展和人类精神文明的一种体现。色彩具有很强的心理作用,每一种颜色都具有特殊的心理作用，影响人的温度知觉，给人错落有致的节奏感，在园林景观设计中，色彩最容易将人的视觉美感激发起来，最明朗的体现园林景观的特色，作为园林景观的重要组成部分，色彩景观的妥善处理具有十分重要的意义。

在汇流环底部4个出线口的位置增加4个内径为5 mm的吸风管，吸风管深入汇流环内约15 mm，如图5所示。

图5 抽碳粉孔图

3.2.3 定期清理碳粉

虽然采用了上述措施，但是汇流环在长期的使用的过程中，仍会有碳粉积聚下来，所以为了避免烧毁，建议每隔两年将汇流环拆卸下来，进行彻底的碳粉清理。

当今，我们的校园缺少了“读书声”，校园文化变得贫瘠，而我们的教育常常远离了传统文化的养育与熏陶，远离了思想。于是，我们的教育变成了一种单纯“技术”传授，教育变得贫困无力，逐渐导致品德教育缺失，它无法告诉高校学生怎样去接触社会、怎样作为一名有素质的人去适应社会、怎样树立正确的人生观和价值观，怎样成为一名心理健康和人格健全的对社会有用的人。高校图书馆发挥其教育职能，开展形式多样的阅读推广活动，营造书香校园，把教育生活从功利性的束缚中“还原”出来，回归教育生活主体的本真面貌。

赵安周等将不同于日常客流特征的特殊时段旅游流现象定义为旅游流的“井喷现象”[7],从图3可见，淮海经济区5A级景区网络关注度井喷现象非常明显．

3.3 减弱环境条件的影响

因为设备的使用环境无法改变，所以只能通过其他办法来减弱使用环境的影响。根据理论，增大绝缘电阻的方法之一是增加两相邻环路的绝缘距离[6]。通过前面的分析试验可以看出，增加绝缘片的厚度，可以减弱湿热环境的影响。

由于汇流环的安装位置决定了其外观长度、直径无法更改，所以可通过对汇流环上法兰盘的方式来进行优化设计，将法兰盘定位支口尺寸由原来的13 mm变更为8 mm，增加汇流环可用的轴向尺寸5 mm，对于用于最易烧毁的电源环间的绝缘片，将每一个绝缘片的厚度由原来的1.2 mm增加到2.2 mm，以此来增加两环间的爬电距离。汇流环尺寸修改前后的对比图如图6所示。

另外，在设备日常使用时，先开启设备一段时间，然后再启动与汇流环供电环路相关的部分，从而达到除湿的目的。

在采用上述措施进行改进后，经过测试验证和使用，汇流环的可靠性得到了大幅度的提高。

不同地区的土壤条件存在较大的差异，因而在水利工程施工建设的影响下，土壤条件产生的变化是截然不同的。例如，在南方地区，土壤多为红土，土壤中的酸性物质含量较高，而水利工程施工建设完成后，周围区域的地下水位会随之升高，从而使当地土壤的酸碱度遭到破坏、氮元素含量大大降低，土壤肥力下降，农业生产会受到影响。而在北方地区，土壤大多为黄土，由于土壤中的水分含量较低，因而碱性物质的含量会比较高，而在水利工程的影响下，当地植被覆盖率大大下降，降水量会随之减少，土壤中的水分含量也会变得更低，土壤的酸碱度同样会失衡，最终使土壤肥力下降。

图6 汇流环尺寸修改图

4 结束语

本文通过分析已经烧毁的汇流环和未烧毁的汇流环的结构，结合理论分析，以及设备使用的环境情况，找到了汇流环烧毁的原因，提出了防止汇流环烧毁的解决措施，并进行了验证，有效地提高了汇流环的可靠性。

参考文献：

[1]董子荣，李超，赵培聪.雷达汇流环可靠性预计方法[J].现代雷达， 2003 （1）:49-52.

[2]邓书山，赵克俊，康成彬，等.汇流环关键材料选用探讨 [J].电工材料，2014（1）:39-42.

[3]李为.某地面雷达汇流环维护方案改进设计 [J].科技创业家， 2012 （9）:72-72.

[4]汤锋，李超.汇流环绝缘失效分析及绝缘材料选用 [J].电子机械工程，2016，32（4）:32-34.

[5]李超.雷达系统中功率汇流环的保护 [J].电子机械工程， 2007， 23 （5）:31-33.

[6]刘文科，赵克俊，郑传荣.汇流环技术的研究与发展[J].电子科技， 2015， 28 （6）:208-211.