JPH0449341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は集電装置の火花監視装置に係り、特に
タービン発電機などの回転電機に使用される集電
装置から発生する火花を監視するに好適な集電装
置の火花監視装置に関する。

〔発明の背景〕

タービン発電機などの回転電機においては、そ
の回転界磁巻線に励磁電流を供給するため、集電
環およびブラシからなる集電装置が設けられてい
る。この集電環やブラシが損傷して火花が発生す
ると、回転電機の異常運転につながる虞れがある
ので、これを常時監視する必要がある。

この種の火花監視装置として、従来光電管方式
のものが一般に知られている。しかし、この方式
では、受光部の受光範囲に制限があり、かつブラ
シ底面などで発生する火花を捕えることができな
いため、火花の発生を広範囲にかつ正確に監視す
ることは困難である。

そこで、アンテナ方式火花監視装置が提案され
ている。この方式は、集電装置の周辺にアンテナ
を設置し、このアンテナで火花の発生を電磁波、
つまり火花ノイズとして捕え、その波高値および
パルス幅などから火花発生の有無を判定するもの
である。この方式によれば、集電装置全域におけ
る火花の発生を感度よく監視することができる
が、集電装置の火花ノイズ以外の電磁波ノイズ、
例えば蛍光灯の放電や溶接機のアークによる電磁
波ノイズをもアンテナが捕えてしまうため、これ
らの外部ノイズを集電装置の火花ノイズと誤つ
て、火花発生有りと判定してしまう欠点があつ
た。

また、ブラシに励磁電流を供給するための励磁
用電源にのつてくる火花による高調波電圧ノイズ
を検出して火花発生の有無を判定するCM結合方
式火花監視装置も知られている。しかし、この方
式においても、火花ノイズ以外の外部ノイズを拾
つて誤つた判定を下す虞れがあつた。

さらに、近時前記アンテナ方式とCM結合方式
の火花ノイズ検出装置を組み合せ、両火花ノイズ
検出装置から同時に検出信号が得られたときのみ
火花発生有りと判定する方式も提案されている
（特開昭58−15452号公報参照）。しかし、この方
式においても、励磁用電源として直流発電機を用
いた場合、その整流子およびブラシ部分から常に
火花が発生しているので、集電装置での火花発生
の判定を正確に行なうことは困難であり、また励
磁用電源として交流電力を用い、サイリスタで整
流した場合、点弧時の電圧の立ち上がりも火花ノ
イズと一緒に検出されてしまい、この立ち上がり
を火花ノイズから除去する処理が困難であるの
で、この場合にも火花発生の判定を正確に行なう
ことは困難であつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
去し、集電装置で発生する火花ノイズ以外の外部
ノイズによる誤つた判定をなくすことのできる信
頼性の高い集電装置の火花監視装置を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、集電環お
よびブラシの周辺に、火花ノイズと外部ノイズを
電磁波信号として受信する第１のアンテナと、こ
の第１のアンテナで受信できる外部ノイズと同程
度の外部ノイズを電磁波信号として受信する第２
のアンテナを設け、これらの各アンテナで受信さ
れた電磁波信号の差を火花ノイズとして検出する
ようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

図は本発明の一実施例に係るタービン発電機の
集電装置の火花監視装置を示す電気回路図であ
る。この図において、１，２はタービン発電機の
回転軸に固着された正極および負極集電環、３は
集電環１，２と摺接して回転界磁巻線に励磁電流
を供給する複数個のブラシで、これらのブラシ３
はリード４を介してブスリング５に接続されてい
る。なお、これらの各部分１〜５を含む破線で囲
つた部分を総称してロツカー装置６と呼ぶことに
する。７はブスリングの周辺に近接して設置され
た火花ノイズと外部ノイズを電磁波信号として受
信する第１のアンテナ、８は第１のアンテナで受
信できる外部ノイズと同程度の外部ノイズのみを
受信するようにロツカー装置６の近傍か或いはロ
ツカー装置６全体を覆うカバーの周辺に設置され
た第２のアンテナ、９はコネクタ、１０は両アン
テナ７，８に受信された火花ノイズを検出処理
し、その波高値およびパルス幅が所定値以上のと
き火花発生有りと判定して検出信号を出力するア
ンテナ方式火花ノイズ検出器であり、１１は警報
器である。１２は交流電源、例えばタービン発電
機自身の交流出力で、整流用サイリスタ１３によ
り直流（脈動）に変換され、励磁用電源１４を介
してブスリング５に供給される。

このように構成された火花監視装置において、
いま、集電環１，２とブラシ３との間に火花が発
生すると、第１のアンテナ７で火花ノイズを受信
するが、第２のアンテナ８では受信しない。この
ため、アンテナ方式火花ノイズ検出器１０で両ア
ンテナ７，８の検出信号の差をとると、第１のア
ンテナ７で受信された火花ノイズを検出信号とし
て得ることができる。また、火花ノイズのみでな
く外部ノイズも発生している場合には、第１のア
ンテナ７では火花ノイズと外部ノイズの双方を受
信し、第２のアンテナ８では外部ノイズのみを受
信する。このため、火花ノイズ検出器１０で両ア
ンテナの検出信号の差をとると、外部ノイズが除
去されて火花ノイズのみを検出信号として得るこ
とができる。そして、火花ノイズ検出器１０で
は、検出された火花ノイズ信号を設定値と比較
し、この設定値以上になつたとき、警報器１１に
警報信号を出力し、警報器１１を動作させて火花
の発生を知らせる。したがつて、外部ノイズによ
る誤つた判定を下すことがなく、信頼性の高い火
花監視を行なうことができる。

なお、前記実施例では、第２のアンテナ８をロ
ツカー装置６の外部に設けたが、火花ノイズを受
信しないようにシールドすればロツカー装置６の
内部に設けることもできる。

また、第１および第２のアンテナ７，８も２ケ
所だけでなく、より多数設置してもよい。

さらに前記実施例では、タービン発電機の集電
装置に適用した場合について述べたが、その他の
回転電機の集電装置にも同様に適用することがで
きる。また、回転界磁巻線に対する励磁方式も、
回転電機自身の交流出力を整流して励磁電源とす
る前記実施例のものに限らず、回転電機とは別個
の直流電源を用いる方式など、その他の励磁方式
を採用してもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、集電装
置で発生する火花ノイズ以外の外部ノイズによつ
て火花発生有りと誤つた判定を下すことがなくな
り、信頼性の高い火花監視を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る集電装置の火
花監視装置を示す電気回路図である。 １，２……集電環、３……ブラシ、５……ブス
リング、７……第１のアンテナ、８……第２のア
ンテナ、１０……アンテナ方式火花ノイズ検出
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 集電環と、この集電環に摺接するブラシと、
   このブラシに励磁用電線を介して励磁電流を供給
   する励磁電源とを備えたものにおいて、前記集電
   環およびブラシの周辺に、火花ノイズと外部ノイ
   ズを電磁波信号として受信する第１のアンテナ
   と、この第１のアンテナで受信できる外部ノイズ
   と同程度の外部ノイズを電磁波信号として受信す
   る第２のアンテナを設け、これらの各アンテナで
   受信された電磁波信号の差を火花ノイズとして検
   出するようにしたことを特徴とする集電装置の火
   花監視装置。