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軸電壓或軸電流的測(cè)定檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-21 10:44:47 更新時(shí)間：2025-08-20 10:44:48

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

軸電壓或軸電流的測(cè)定檢測(cè)：原理、方法與標(biāo)準(zhǔn)解析

在電機(jī)、發(fā)電機(jī)及各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過程中，軸電壓與軸電流是影響設(shè)備安全與壽命的關(guān)鍵因素之一。軸電壓通常由電磁感應(yīng)、靜電積累、不對(duì)稱磁場(chǎng)或電源諧波等因素引起，若未及時(shí)檢測(cè)和處理，可能在軸承中產(chǎn)生電弧放電，導(dǎo)致軸承表面燒蝕、潤(rùn)滑失效，甚至引發(fā)設(shè)備突發(fā)性故障。軸電流則是軸電壓在軸承油膜擊穿后形成的回路電流，其長(zhǎng)期存在會(huì)顯著縮短軸承與軸的使用壽命。因此，對(duì)軸電壓與軸電流進(jìn)行科學(xué)、精準(zhǔn)的檢測(cè)顯得尤為重要。現(xiàn)代工業(yè)中，此類檢測(cè)已成為電機(jī)設(shè)備定期維護(hù)與故障預(yù)警體系中的核心環(huán)節(jié)。檢測(cè)項(xiàng)目不僅涵蓋軸電壓的幅值、頻率與波形特征，還包括軸電流的大小、持續(xù)時(shí)間及變化趨勢(shì)。為確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性，需依賴高精度的檢測(cè)儀器，如高阻抗電壓表、電流鉗、示波器與專用軸電流監(jiān)測(cè)裝置。同時(shí)，檢測(cè)方法必須遵循國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 7596《電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）中水分的測(cè)定》、GB/T 10596《旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸電壓測(cè)量方法》以及IEC 60034-15等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)為檢測(cè)過程提供了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，包括測(cè)量條件、儀器選型、接線方式與數(shù)據(jù)處理方法，保障了檢測(cè)數(shù)據(jù)的可比性與權(quán)威性。接下來，本文將從檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面，系統(tǒng)闡述軸電壓與軸電流的測(cè)定檢測(cè)技術(shù)。

檢測(cè)項(xiàng)目

軸電壓與軸電流的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括以下幾個(gè)方面：一是軸電壓幅值的測(cè)量，用于判斷是否存在過電壓風(fēng)險(xiǎn)；二是軸電壓的頻率成分分析，識(shí)別是否由電源諧波或變頻器干擾引起；三是軸電流的大小與波形特征，評(píng)估電流對(duì)軸承的損傷程度；四是軸電壓/電流的時(shí)序變化趨勢(shì)監(jiān)測(cè)，用于判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性；五是在不同工況下的對(duì)比檢測(cè)，如空載、滿載、啟動(dòng)與停機(jī)階段，全面掌握軸電壓與軸電流的變化規(guī)律。部分高端設(shè)備還支持在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期記錄與智能分析，為故障診斷提供數(shù)據(jù)支撐。

檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)軸電壓與軸電流的精準(zhǔn)測(cè)量，需配備專門的檢測(cè)儀器。常見的檢測(cè)設(shè)備包括：高阻抗數(shù)字電壓表（用于測(cè)量軸對(duì)地電壓，輸入阻抗通常大于100MΩ，以避免測(cè)量干擾）；電流鉗式傳感器（用于非接觸式測(cè)量軸電流，適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)）；高性能示波器（可采集電壓與電流的瞬態(tài)波形，支持FFT頻譜分析）；專用軸電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（集成了傳感器、信號(hào)調(diào)理電路與數(shù)據(jù)處理模塊，支持長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能）；以及絕緣監(jiān)測(cè)裝置（用于評(píng)估軸承絕緣狀態(tài)，判斷油膜是否被擊穿）。這些儀器應(yīng)具備抗電磁干擾能力強(qiáng)、測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，以適應(yīng)復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的測(cè)量需求。

檢測(cè)方法

軸電壓的檢測(cè)通常采用“軸對(duì)地電壓測(cè)量法”，即將高阻抗電壓表的一端連接到旋轉(zhuǎn)軸的金屬部位（如軸端），另一端接地，測(cè)量軸與地之間的電壓。為減少干擾，測(cè)量線路應(yīng)使用屏蔽電纜，并盡量縮短線纜長(zhǎng)度。軸電流的檢測(cè)則多采用“電流鉗夾法”或“感應(yīng)式電流傳感器法”，將電流鉗夾在軸上或軸承座接地線處，非接觸式測(cè)量流經(jīng)軸的電流。在某些精密檢測(cè)中，也可采用“電流互感器法”或“分流器法”，但需注意其對(duì)系統(tǒng)的影響。檢測(cè)應(yīng)在設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行，分別在空載、輕載、滿載及變頻運(yùn)行等不同工況下進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，確保數(shù)據(jù)代表性。對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，可采用固定式傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷記錄。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)內(nèi)外已建立較為完善的軸電壓與軸電流檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10596《旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸電壓測(cè)量方法》明確規(guī)定了測(cè)量條件、儀器要求、接線方式及數(shù)據(jù)處理方法，是電機(jī)類設(shè)備軸電壓檢測(cè)的主要依據(jù)。IEC 60034-15（《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第15部分：軸電壓的測(cè)量》）作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步統(tǒng)一了測(cè)量流程，強(qiáng)調(diào)了測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)與抗干擾能力。此外，GB/T 13960《電機(jī)用軸承絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)要求》對(duì)軸承絕緣性能提出要求，間接指導(dǎo)軸電流的防治。在實(shí)際操作中，應(yīng)結(jié)合設(shè)備類型（如異步電機(jī)、同步電機(jī)、永磁電機(jī)）、運(yùn)行環(huán)境（工業(yè)、風(fēng)電、軌道交通）及制造商技術(shù)規(guī)范，選擇適用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果符合行業(yè)規(guī)范。