CN219935965U - 高灵敏轴电压测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高灵敏轴电压测量装置，所述高灵敏轴电压测量装置包括：绝缘伸缩杆、碳刷和电压测量件，绝缘伸缩杆包括第一套筒、第二套筒、第三套筒和杆头，碳刷与杆头可拆卸地相连，碳刷的第一端面上设有弧形凹槽，弧形凹槽的半径与机轴的半径相同，电压测量件与第一套筒可拆卸地相连，碳刷的引线端与电压测量件的接线端相连。通过绝缘伸缩杆调节操作人员与机轴之间的距离，确保安全的前提下对轴电压进行测量。通过碳刷与机轴相接触，以将轴电压传输至电压测量件进行测量。电压测量件设在绝缘伸缩杆上，便于操作人员读数。碳刷和机轴的接触面与机轴的外周壁相匹配，以确保碳刷面与机轴始终保持接触，提高测量的准确性。

Description

高灵敏轴电压测量装置

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机组技术领域，尤其涉及一种高灵敏轴电压测量装置。

背景技术

水轮发电机组在运行过程中，由于定转子之间的气隙不均匀、定子铁芯的局部磁阻、机组大轴中心不精确、系统振荡等原因会导致发电机的定子磁场存在不平衡，使得水轮发电机的转子上产生与轴相交的交变磁通和轴向的感应电势，即轴电压。该轴端感应电势对地电压一般较低，对设备本身并不产生直接危害。但由于水轮发电机轴系电阻很小，轴瓦与轴(轴领)间只有不到0.02mm-0.03mm的油膜间隙，当大轴接地通路不良，轴电压达到一定幅值时，如果轴系绝缘破坏、油膜被轴电压击穿,易在大轴、轴承和基座等组成部件中形成轴电流通路，机组运行过程中轴领与轴瓦之间会出现零星的接触点，轴电流会在不断变化的接触点沿轴承和基座形成闭合回路产生间歇性轴电流放电，这些接触部位的温度会变得很高，并在该处形成金属熔滴，使瓦面出现小凹坑，轴承摩擦损耗增加，轴承因过热而发生故障。严重时造成机组被迫停运，甚至造成烧瓦事故。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

水轮发电机组修后及日常运维需开展轴电压测量监视工作，相关技术中，通过用绝缘杆上的导线与水轮机发电机轴直接接触，连接在万用表上进行测量，没有专用的安全性能较好的测量装置。并且，使用的测量方法数据不准确，导线与水轮机发电机轴没有良好接触，导致接触点接触不良、测量结果不准确，测量过程中对人身和设备安全构成较大威胁，且测量时需要多人配合，人力投入较大。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种高灵敏轴电压测量装置，该装置具有操作简单、读数便利、测量精准、安全性高的特点。

本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置包括：绝缘伸缩杆、碳刷和电压测量件，所述绝缘伸缩杆包括第一套筒、第二套筒、第三套筒和杆头，所述第一套筒套设在所述第二套筒外，所述第二套筒套设在所述第三套筒外，所述杆头与所述第三套筒的远离所述第二套筒的一端相连，所述碳刷与所述杆头可拆卸地相连，所述碳刷的第一端面上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的半径与机轴的半径相同，所述碳刷具有引线端，所述电压测量件与所述第一套筒可拆卸地相连，所述电压测量件具有接线端和接地端，所述碳刷的引线端经导线与所述电压测量件的接线端相连。

本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置，通过绝缘伸缩杆调节操作人员与机轴之间的距离，确保安全的前提下对机轴的轴电压进行测量。通过碳刷与机轴相接触，以将机轴的轴电压传输至电压测量件进行测量。并且，电压测量件设在绝缘伸缩杆上，便于操作人员读数。此外，碳刷和机轴的接触面与机轴的外周壁相匹配，以确保碳刷面与机轴始终保持接触，提高测量的准确性。

由此，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置解决了相关技术中轴绝缘监测装置测量不定性的问题。

在一些实施例中，所述杆头具有多个夹持部，多个所述夹持部共同限定出夹持腔，所述碳刷的至少部分设在所述夹持腔内。

在一些实施例中，多个所述夹持部沿所述杆头的周向间隔分布。

在一些实施例中，还包括抱箍，所述抱箍安装在多个所述夹持部的外周侧以使多个所述夹持部夹紧所述碳刷。

在一些实施例中，所述碳刷与所述夹持部之间设有橡胶垫。

在一些实施例中，所述第三套筒、所述杆头以及所述碳刷在第一方向上的长度之和小于所述第一套筒的轴向长度。

在一些实施例中，所述第一套筒上设有第一接线孔，所述接线端通过所述第一接线孔伸入所述第一套筒内，所述杆头上设有第二接线孔，所述引线端通过所述第二接线孔伸入所述第三套筒内。

在一些实施例中，还包括手柄，所述手柄与所述第一套筒的远离所述第二套筒的一端相连。

在一些实施例中，所述手柄上套设有橡胶套，所述橡胶套的外周壁上设有摩擦纹。

在一些实施例中，所述电压测量件为指针式电压表。

附图说明

图1是本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置的示意图。

附图标记：

绝缘伸缩杆1、第一套筒11、第二套筒12、第三套筒13、杆头14、夹持部141、

碳刷2、橡胶垫21、弧形凹槽201、引线端202、

电压测量件3、接线端301、接地端302、

抱箍4、

手柄5、橡胶套51。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图描述本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置。

如图1所示，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置包括：绝缘伸缩杆1、碳刷2和电压测量件3(例如，电压测量件3为指针式电压表)。

绝缘伸缩杆1包括第一套筒11、第二套筒12、第三套筒13和杆头14，第一套筒11套设在第二套筒12外，第二套筒12套设在第三套筒13外，杆头14与第三套筒13的远离第二套筒12的一端相连。

可选地，如图1所示，第一套筒11、第二套筒12、第三套筒13均沿左右方向设置，且三者的中心轴线共轴。第二套筒12可向右滑动收回第一套筒11内，第三套筒13可向右滑动收回第二套筒12内。杆头14呈柱形，杆头14的右端与第三套筒13的左端相连。

碳刷2与杆头14可拆卸地相连，以便于更换碳刷2。例如，碳刷2通过卡接插销固定等可拆卸连接方式固定在杆头14上。碳刷2的第一端面(如图1中碳刷2的左端面)上设有弧形凹槽201，弧形凹槽201的半径与机轴(水轮发电机的轴)的半径相同，以使碳刷2与机轴始终保持接触。

可以理解的是，测量过程中，碳刷2的弧形凹槽201的槽壁与机轴的外周壁相贴合，从而提高两者的接触面积，避免接触不良的情况以确保测量结果的准确性。

碳刷2具有引线端202，电压测量件3通过抱箍与第一套筒11可拆卸地相连，电压测量件3具有接线端301和接地端302，碳刷2的引线端202经导线与电压测量件3的接线端301相连。由此，机轴的轴电压通过碳刷2的引线端202输出至电压测量件3的接线端301，从而利用电压测量件3测量机轴的轴电压，以消除水轮发电机因轴电压升高,导致轴承及其底座等形成闭合回路产生轴电流对机组带来的不利影响及危害。

在对机轴测量过程中，操作人员可手持绝缘伸缩杆1或将绝缘伸缩杆1架设在辅助支架上，将电压测量件3的接地端302接地后，然后调节绝缘伸缩杆1的长度，使机轴与碳刷2的弧形凹槽201的槽壁相接触，以测量轴电压。

并且，首次测量前，需对本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置进行绝缘检测，绝缘检测合格后方可使用。

因此，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置，通过绝缘伸缩杆1调节操作人员与机轴之间的距离，确保安全的前提下对机轴的轴电压进行测量。通过碳刷2与机轴相接触，以将机轴的轴电压传输至电压测量件3进行测量。并且，电压测量件3设在绝缘伸缩杆1上，便于操作人员读数。此外，碳刷2和机轴的接触面与机轴的外周壁相匹配，以确保碳刷2面与机轴始终保持接触，提高测量的准确性。

在一些实施例中，如图1所示，杆头14具有多个夹持部141，多个夹持部141共同限定出夹持腔，多个夹持部141沿杆头14的周向间隔分布，碳刷2的至少部分设在夹持腔内。

具体地，夹持部141具有两个，夹持部141呈半圆弧状，两个夹持部141共同限定出截面形状大体呈圆形的夹持腔。碳刷2呈圆柱状，碳刷2的三分之二部分卡设在夹持腔内。

进一步地，如图1所示，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置还包括抱箍4，抱箍4安装在多个夹持部141的外周侧以使多个夹持部141夹紧碳刷2。

在一些实施例中，如图1所示，碳刷2与夹持部141之间设有橡胶垫21。可以理解的是，通过设置橡胶垫21，以增加碳刷2与夹持部141之间的摩擦力，从而更好的固定碳刷2。

在一些实施例中，第三套筒13、杆头14以及碳刷2在第一方向上的长度之和小于第一套筒11的轴向长度。

由此，在测量结束后，拆除夹紧碳刷2的抱箍4，然后将第二套筒12、第三套筒13、杆头14和碳刷2收回第一套筒11内，再将第一套筒11的左端进行封堵，节省空间，以便于收纳本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置。

在一些实施例中，第一套筒11上设有第一接线孔，接线端301通过第一接线孔伸入第一套筒11内，杆头14上设有第二接线孔，引线端202通过第二接线孔伸入第三套筒13内。

也即是，如图1所示，用于连接碳刷2的引线端202和电压测量件3的接线端301之间的导线设在绝缘伸缩杆1内，不仅起到保护导线的作用，还提高本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置的安全性，防止导线漏电对操作人员造成威胁。

在一些实施例中，如图1所示，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置还包括手柄5，手柄5与第一套筒11的远离第二套筒12的一端(如图1中的第一套筒11的右端)相连，以便于操作人员手持本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置测量轴电压。

进一步地，如图1所示，手柄5上套设有橡胶套51，橡胶套51的外周壁上设有摩擦纹，防止测量时手滑脱。

综上，本实用新型实施例的高灵敏轴电压测量装置，以解决相关技术测量方法不准确、安全性能低、人力投入量大、测量工作繁琐的问题。测量装置包括绝缘升缩杆，绝缘升缩杆上设有指针式电压表，绝缘升缩杆一端的夹持部141用于固定碳刷2，碳刷2与夹持部141之间设有橡胶垫21以增加摩擦力，并通过抱箍4将碳刷2紧紧固定在绝缘升缩杆上。绝缘升缩杆的另一端设有手柄5，防止测量时手滑脱。碳刷2与指针式电压表之间连接的导线设在绝缘升缩杆内部，导线长度留有裕量，保证绝缘升缩杆在升缩过程中不易折断，安全可靠。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，包括：

绝缘伸缩杆，所述绝缘伸缩杆包括第一套筒、第二套筒、第三套筒和杆头，所述第一套筒套设在所述第二套筒外，所述第二套筒套设在所述第三套筒外，所述杆头与所述第三套筒的远离所述第二套筒的一端相连；

碳刷，所述碳刷与所述杆头可拆卸地相连，所述碳刷的第一端面上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的半径与机轴的半径相同，所述碳刷具有引线端；

电压测量件，所述电压测量件与所述第一套筒可拆卸地相连，所述电压测量件具有接线端和接地端，所述碳刷的引线端经导线与所述电压测量件的接线端相连。

2.根据权利要求1所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述杆头具有多个夹持部，多个所述夹持部共同限定出夹持腔，所述碳刷的至少部分设在所述夹持腔内。

3.根据权利要求2所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，多个所述夹持部沿所述杆头的周向间隔分布。

4.根据权利要求3所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，还包括抱箍，所述抱箍安装在多个所述夹持部的外周侧以使多个所述夹持部夹紧所述碳刷。

5.根据权利要求4所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述碳刷与所述夹持部之间设有橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述第三套筒、所述杆头以及所述碳刷在第一方向上的长度之和小于所述第一套筒的轴向长度。

7.根据权利要求1所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述第一套筒上设有第一接线孔，所述接线端通过所述第一接线孔伸入所述第一套筒内，所述杆头上设有第二接线孔，所述引线端通过所述第二接线孔伸入所述第三套筒内。

8.根据权利要求1所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，还包括手柄，所述手柄与所述第一套筒的远离所述第二套筒的一端相连。

9.根据权利要求8所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述手柄上套设有橡胶套，所述橡胶套的外周壁上设有摩擦纹。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的高灵敏轴电压测量装置，其特征在于，所述电压测量件为指针式电压表。