Bürstenmodelle

Typ A-Bürsten

Die Erdungsbürste von Typ A eignet sich besonders für den axialen Einbau gegen ein Wellenende oder einen Bund. Dies ist oft die einzige zugängliche Stelle bei Nachrüstungen vor Ort, insbesondere wenn die Erdungsbürste während des Betriebs der Maschine in die Endplatte des Lagergehäuses eingebaut werden soll. Diese Bürste kann aber auch für den radialen Wellenkontakt gut geeignet sein. Die Borstenelemente sind für bis zu 25 MW oder bis zu 1 A DC kontinuierlich für ein Jahr Lebensdauer ausgelegt.

Typ L-Bürsten

Die Bürsten von Typ L sind große und schmale Erdungsbürsten, die sich für den Einsatz bei Turbomaschinen in der Prozessindustrie, wie z.B. bei Luft- und Gaskompressoren, Pumpen und Motoren eignen und dabei die elektrostatischen und elektromagnetischen Streuströme sicher ableiteten können. Diese Bürsten eignen sich auch für kleinere Turbinengeneratoren und Elektromotoren. Die Borstenelemente sind für bis zu 50 MW pro Bürste oder bis zu 4 A DC kontinuierlich für ein Jahr Lebensdauer ausgelegt.

Typ LW-Bürsten

Die Bürsten von Typ LW sind große und breite Erdungsbürsten, die einen extrem niedrigen Übergangswiderstand und somit eine lange Lebenserwartung haben. Ausgelegt sind sie für Hochstromanwendungen bis ≤100 A. Der Einsatzgebiet dieser Bürsten findet sich vor allem bei großen Rotorwellen z.B. bei Turbinengeneratoren oder bei Schiffspropellerwellen. Die Borstenelemente sind für Leistungen bis 500 MW oder bis zu 100 A DC kontinuierlich für ein Jahr Lebensdauer ausgelegt.

Typ S-Bürsten

Die Bürsten von Typ S sind ähnlich wie die Bürsten von Typ L. Sie eignen sich besonders für kleine und schnelllaufende Turbomaschinen bei verfahrenstechnischen Anlagen, bei denen der Einbauplatz gering ausfällt und die Wellenströme auch gering sind. Aufgrund der geringeren Größe verbrauchen sich die Borstenelemente, bei gleicher Stromstärke, schneller als es bei der Typ L-Bürste der Fall wäre. Ausgelegt sind die Bürsten für bis zu 25 MW pro oder bis zu 1 A DC kontinuierlich für ein Jahr Lebensdauer des Borstenelements.

Allgemeine Informationen

Zusammengefasst bedeutet das, dass alle vier Arten von Wellenerdungsbürsten so montiert werden können, dass sie tangential, radial oder axial und in jeder Position in Bezug auf die Drehung, einschließlich auf dem Kopf stehend (z. B. gegen die Unterseite der Welle), eingebaut werden können.

• Alle Bürstentypen sind je nach Einbaubedingungen in unterschiedlichen Standardlängen lieferbar.
• Derzeit ist die kürzeste Baugruppe 6″ (15,24 cm), die längste 20″ (50,8 cm) lang.
• Das Bürstenelement ist 0,6″ (1,524 cm) breit für Typ L-, Typ S- und Typ A-Erdungsbürsten.
• Das Bürstenelement Typ LW ist hingegen 2,0″ (5,08 cm) breit.

Übersichtsseite Erdungsbürsten + Installation

Zusätzliche Erwägungen bei der Verwendung

Wichtiger Hinweis: Nur die Arm- und Gehäuselänge variiert für ein bestimmtes Modell innerhalb jedes Typs. Die Größe des Borstenelements und alle anderen Abmessungen bleiben gleich. Zum Beispiel verwenden alle Typ L-Bürsten das gleiche Borstenelement.

Wenn der Arbeitszyklus eines Turbinengenerators häufiges Starten/Stoppen oder einen häufigen Betrieb mit einer Nennleistung von 2/3 oder weniger beinhaltet, erzeugen viele Einheiten während eines solchen Betriebs deutlich mehr elektrischen Streustrom auf der Welle. Wie viel mehr das im Einzelfall jedoch ist, ist unvorhersehbar. Als grobe Richtlinie für solche Situationen empfehlen wir, nur 2/3 der oben genannten Nennleistung pro Bürstenrichtlinie zu verwenden. Andernfalls kann die Rate der Borstenabnutzung durch elektrischen Abbrand inakzeptabel hoch sein. Geräte mit modernen Erregersystemen erzeugen eher starke Wellenströme, ebenso wie bestimmte Bauarten einiger Hersteller von Generatoren.

Auch eine Zunahme des Restmagnetismus in einer Turbine oder einem Kompressor kann dazu beitragen, dass vermehrt Wellenströme entstehen, sodass es zu einer schnelleren Abnutzungsrate bei den Borstenelementen kommt. Reibungen, Blitzeinschläge in der Nähe, Schweißarbeiten, die in der Nähe des Geräts durchgeführt werden, wobei das Schweißgerät nicht ordnungsgemäß am Werkstück geerdet wird, sowie Überspannungen sind Beispiele dafür, wie der Restmagnetismus in einer Turbomaschine zunehmen kann.

In ähnlicher Weise kann auch die Menge des elektrischen Wellenstroms aufgrund statischer Aufladung während des Betriebs zunehmen, was auch zu einer erhöhten Abnutzungsrate der Borsten führen kann. Häufige Ursachen dafür sind verstopfte Gehäuse- und Rohrabläufe, Nassdampf bei Dampfturbinen und Wassertröpfcheninjektionen bei Gasturbinen zur Leistungssteigerung.

Im Falle von Turbomaschinen mit mechanischem Antrieb gelten die oben genannten Leistungsvorschläge pro Bürste in etwa auch für Turbokompressoren und andere Turbomaschinen, wie sie z. B. in petrochemischen Anlagen zu finden sind. Bei solchen Geräten ist es oft möglich, eine Schätzung der erforderlichen Größe und Anzahl der Erdungsbürsten zu erhalten, indem die Summe der Nennleistung aller relevanten Komponenten einer Produktionsanlage (Turbinen, Expander, Motoren usw.) berechnet wird. Da der Schutz einer Anlage mit mechanisch betriebenen Turbomaschinen ein kompliziertes Thema ist, empfehlen wir Ihnen, sich mit uns in Verbindung zu setzen, wenn Sie eine Wellenerdung für solche Geräte erwägen.

Der Maschinenbetrieb in explosionsgefährdeten Bereichen ist zudem ein Grund dafür, dass die Installation von Erdungsbürsten an beiden Enden einer Welle erfolgen sollte. Darüber hinaus wird empfohlen, überall dort, wo in solchen Umgebungen bereits Bürsten bei den Maschinen einer Produktionslinie verbaut sind, diese durch den Einbau von zwei weiteren Erdungsbürsten beiden Enden zu ergänzen (es gibt noch weitere Abhilfemaßnahmen).
Wir empfehlen Ihnen, sich direkt an Sohre Turbomachinery® zu wenden, wenn ein Interesse daran besteht, Bürsten in explosionsgefährdeten Umgebungen zu installieren und zu betreiben.