(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体により形成された糸状部材が表面に多数設けられた導電体のワイヤと、前記糸状部材がロータ軸に接触した状態で前記ワイヤにテンションを与える付勢手段が設けられ、さらに、前記ワイヤは長手方向に移動自在に設けられていることを特徴とするアースブラシ。
【請求項２】
請求項１に記載のアースブラシにおいて、前記ワイヤがロータ軸周囲を取り囲んで設けられ、前記糸状部材が前記ワイヤの複数部位において前記ロータ軸と接触していることを特徴とするアースブラシ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアースブラシにおいて、
前記ワイヤの一端側を巻き取るとともに他端側からワイヤを繰り出すワイヤ巻き取り・繰り出し手段が設けられていることを特徴とするアースブラシ。
【請求項４】
棒状のカーボンと、該カーボンの側部をロータ軸に付勢させる付勢手段とを備え、前記カーボンは長手方向に移動自在に設けられていることを特徴とするアースブラシ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンなどの回転機械のロータ軸をアースするためのアースブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンにおいては、蒸気中に含まれる不純物などによりロータがチャージされる。ロータは油膜を介して支持されていることにより、アースからは絶縁状態である。このため、アースを施さなければある程度の電荷が蓄積した時点で油膜を破って放電してしまう。
このため、従来の蒸気タービンにおいてはロータをアースするためのアースブラシが設けられている。図６に従来のアースブラシの構成例を示した。
アースブラシ１は、ロータ軸２をアースするものであり、先端にブラシ体３が設けられていてこのブラシ体３がロータ軸２の表面に押し当てられた状態でアースブラシ１が固定されている。ブラシ体３は不図示の構成によりアースと連結しており、これによりロータ軸２がアースされた状態となっている。この他、ロータ軸にカーボンを長手方向にバネで押し付ける方式もある。
また、ブラシ体３がロータ軸２に押し当てられていることにより、ロータ軸２の表面に油がある場合でも油膜の形成がされにくいため、軸受け台内部等の油雰囲気中の使用も可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにアースブラシ１によってロータ軸２１のアースが行われているが、図６に示した従来のアースブラシでは、運転によってブラシ体３が摩滅した場合には蒸気タービンを停止して交換をする必要があり、作業が煩雑であった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、交換の手間を軽減することができるアースブラシを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、導電体により形成された糸状部材が表面に多数設けられた導電体のワイヤと、前記糸状部材がロータ軸に接触した状態で前記ワイヤにテンションを与える付勢手段が設けられ、さらに、前記ワイヤは長手方向に移動自在に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
この発明においては、ワイヤにテンションが与えられていることにより、ワイヤに多数設けられた糸状部材がロータ軸に押圧状態となって、アースが確保される。糸状部材が摩滅した場合にはワイヤを長手方向に移動させることで、新たな糸状部材がロータ軸に接触される。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアースブラシにおいて、前記ワイヤがロータ軸周囲を取り囲んで設けられ、前記糸状部材が前記ワイヤの複数部位において前記ロータ軸と接触していることを特徴とする。
【０００８】
この発明においては、複数部位においてワイヤの糸状部材がロータ軸と接触しているため、より確実にアースを確保することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のアースブラシにおいて、前記ワイヤの一端側を巻き取るとともに他端側からワイヤを繰り出すワイヤ巻き取り・繰り出し手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、ワイヤ巻き取り・繰り出し手段によって、ワイヤが長手方向に移動自在となっている。このようにワイヤを巻き取り状態としておくことで、配置スペースを低減することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、棒状のカーボンと、該カーボンの側部をロータ軸に付勢させる付勢手段とを備え、前記カーボンは長手方向に移動自在に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明においては、棒状のカーボンがロータ軸に付勢されていることでアースが確保される。カーボンが摩滅した場合にはカーボンを長手方向に移動させることで、摩滅していない部位をロータ軸に接触させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示したものは、アースブラシ２０が設けられたロータ軸２１である。アースブラシ２０は導電体により形成された糸状部材２２が表面に多数設けられた導電体のワイヤ２３を備えている。図２はワイヤ２３の断面図である。図１のようにワイヤ２３はワイヤ巻き取り・繰り出し手段（付勢手段）２５により巻き取り、繰り出しされるようになっている。糸状部材２２は、導電性がよくて柔らかい金属、例えば銅や銀、白金の合金によりできており、ワイヤ２３の表面から多数のびている。またワイヤ２３自体も導電体である。ワイヤ２３は、曲折部において円筒状ホルダ２７によってその向きを変えつつ長手方向移動自在に支持されていて、円筒状ホルダ２７が適宜配置されていることで、ワイヤ２３がロータ軸２１を取り囲んでいる。この状態で、糸状部材２２がワイヤ２３の複数の部位においてロータ軸２１に接触している。
【００１４】
ワイヤ巻き取り・繰り出し手段２５は、ワイヤ２３の一端側を巻き取る巻き取り部２５ａと、ワイヤ２３の他端側を繰り出す繰り出し部２５ｂとにより構成されている。これら巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂはテンションリールであり、通常時には巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂとの間のワイヤ２３に張力を与えるようになっている。
【００１５】
さて、このように構成されたアースブラシ２０は、以下のように動作する。
通常時（運転時）には、ワイヤ２３は巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂとによって張力が与えられている。これによって糸状部材２２がロータ軸２１に押圧された状態となり、ロータのアースが確保される。
この状態で運転を続け、糸状部材２２が摩滅した場合には、巻き取り部２５ａによってワイヤ２３を適宜巻き取るとともに繰り出し部２５ｂによってワイヤ２３を繰り出す。これによってワイヤ２３が長手方向に移動するため、糸状部材２２が摩滅していないワイヤ２３の部位がロータ軸２１と接触するようになる。この状態で再びアースを確保した運転を行うことができる。
なお、糸状部材２２の摩滅は、ロータ軸２１の電位差を測定してアースが不十分となったことで検出することができる。
【００１６】
このように、本実施形態においては、巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂとによってワイヤ２３を移動させることにより、摩滅していない糸状部材２２を容易にロータ軸２１に接触させてアースを確保することができる。したがってアースブラシを取り出して交換する手間を省くことができる。また複数部位においてワイヤ２３の糸状部材２２がロータ軸２１と接触しているため、より確実にアースを確保することができる。
ワイヤ２３の端部は巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂとに巻き取られているため、配置スペースを低減することができる。
尚、本方式はロータとの接触が細いワイヤによるので、運転中の接触部の油膜の形成がされにくい、従って、軸受け台内部等の油雰囲気中でも使用可能である。
【００１７】
次に、上記実施形態の変形例について示す。
図３に示すように、ワイヤ２３を単に直線上に沿って配置することとしてもよい。この場合でも糸状部材２２がロータ軸２１に接触しているためアースを確保することができる。
図４に示したように、円筒状ホルダ２７を適宜配置することにより、巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂを、ワイヤ２３とロータ軸２１とを接触させる部位から離間させてもよい。この場合、装置内にアースブラシを柔軟に配置することができる。したがって、例えばアースをとる部分の近傍に巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂを設置するスペースがない場合、設置スペースのある場所に巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂを離して設置することができる。
【００１８】
図５に示したように、ワイヤ３０を設け、ワイヤ３０に棒状のカーボン３２を設ける。ワイヤ３０の両端は巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂとにより巻き取られていることで、カーボン３２を長手方向に移動自在としている。
さらにカーボン３２は付勢手段３３によりロータ軸２１に付勢されている。付勢手段３３はカーボン３２をロータ軸２１に対して押圧するが、不図示のストッパが設けられていることにより、付勢手段３３のカーボン３２側端面３３ａとロータ軸２１との間の距離はある値以下には接近できないようになっている。
このように構成されたアースブラシにおいては、付勢手段３３でカーボン３２をロータ軸２１に押圧した状態で運転を行う。カーボン３２が摩滅し、付勢手段３３の端面３３ａとロータ軸２１との距離がそれ以上近づくことができなくなったとき、付勢手段３３によるカーボン３２の押圧力が消えるためにアースの確保が難しくなる。この状態をロータ軸２１の電位差を測定することによって検出する。そして、巻き取り部２５ａと繰り出し部２５ｂによってカーボン３２を長手方向に移動させ、カーボン３２の摩滅していない部位をロータ軸２１と接触させる。このようにしてアースブラシを取り出して交換することなく、再びアースを確保することができる
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、ワイヤにテンションが与えられていることにより、ワイヤに多数設けられた糸状部材がロータ軸に押圧状態となって、アースを確保することができる。糸状部材が摩耗した場合にはワイヤを長手方向に移動させることで、新たな糸状部材がロータ軸に接触される。これによりアースブラシを取り出して交換する手間を省き、常にアースを確保した状態とすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、複数部位においてワイヤの糸状部材がロータ軸と接触しているため、より確実にアースを確保することができる。
請求項３に記載の発明によれば、ワイヤ巻き取り・繰り出し手段によって、ワイヤが長手方向に移動自在となっている。このようにワイヤを巻き取り状態としておくことで、配置スペースを低減することができる。
請求項４に記載の発明によれば、棒状のカーボンがロータ軸に付勢されていることでアースを確保することができる。カーボンが摩耗した場合にはカーボンを長手方向に移動させることで、摩耗していない部位をロータ軸に接触させることができるため、常にアースを確保した状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態として示したアースブラシを示した図である。
【図２】  同アースブラシに用いられるワイヤの断面図である。
【図３】  変形例として示したアースブラシである。
【図４】  変形例として示したアースブラシである。
【図５】  変形例として示したアースブラシである。
【図６】  従来のアースブラシの構成を示した図である。
【符号の説明】
２０  アースブラシ
２１  ロータ軸
２２  糸状部材
２３  ワイヤ
２５  ワイヤ巻き取り・繰り出し手段（付勢手段）
３２  カーボン
３３  付勢手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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