Под электроэрозионными повреждениями понимаются повреждения, вызванные переносом материала с поверхностей деталей различного оборудования под действием электрического тока, проходящего через зону контакта этих деталей (непосредственного или скользящего контакта через промежуточную среду).
Электроэрозионные повреждения свойственны в той или иной степени всем вращающимся электрическим машинам (двигатели, генераторы) и сочлененному с ними оборудованию (турбины, насосы и т. п.). Также эта проблема становится актуальной и для крупных паровых и газовых турбин, приводных двигателей, компрессоров, которые не имеют заземления вала или эксплуатируются в течение 10–12 лет и более в условиях воздействия магнитного поля земли и полей электрического оборудования на электрических станциях и промышленных предприятиях [1, 2].
Проблема электроэрозионных повреждений энерговырабатывающего оборудования возникла в начале ХХ в. с появлением достаточно мощных турбоагрегатов (15–30 МВт).
Работы и исследования, проведенные современниками в нашей стране [3–5] и за рубежом [6, 7], показали, что причиной повреждений являются паразитные напряжения на валах турбины и генератора. Данное напряжение создает роторные токи, протекающие между узлами турбоагрегата, вызывая при этом их электроэрозионный износ.
Основными узлами в турбоагрегате, подверженными электроэрозионным повреждениям, являются: баббитовая заливка вкладышей подшипников; поверхность разъемов подшипников, диафрагм, цилиндров; поверхности шеек валов; зеркала полумуфт; взаимно соприкасающиеся детали регулятора турбины [8].
Комплекс мероприятий по предотвращению электроэрозионных разрушений, выработанный в 1-й половине ХХ в., казалось бы, устранил данную проблему. Однако эти мероприятия касались турбин и генераторов того времени: мощность 15–30 МВт; небольшие расходы и низкие параметры рабочего пара (давление и температура); небольшие диаметры роторов и соответственно их невысокая линейная скорость; небольшие коэффициенты линейного расширения; магнитные коэффициенты конструкционных материалов турбины (магнитная проницаемость, коэрцитивная сила); особенности конструкции, применяемые в тот период; невысокий удельный коэффициент электромагнитных нагрузок в генераторах.