JP2000124042A - 変圧器及びそれに用いられるタップ切換装置 - Google Patents

変圧器及びそれに用いられるタップ切換装置

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JP2000124042A
JP2000124042A JP10298610A JP29861098A JP2000124042A JP 2000124042 A JP2000124042 A JP 2000124042A JP 10298610 A JP10298610 A JP 10298610A JP 29861098 A JP29861098 A JP 29861098A JP 2000124042 A JP2000124042 A JP 2000124042A
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transformer
tap
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tap switching
taps
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Toru Tanimizu
徹 谷水
Minoru Suzuki
実 鈴木
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】交換が容易なタップ切換装置を備えた変圧器及
びその変圧器に用いられるタップ切換装置を提供する。 【解決手段】鉄心に巻かれた一次巻線と二次巻線と複数
のタップを有する変圧器と、該変圧器の前記タップと接
離可能な接続部を有し、変圧器とは別体に形成されたタ
ップ切換装置3を備え、タップ切換装置3を真空スイッ
チで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タップ切換装置を
具備した変圧器及びその変圧器に用いられるタップ切換
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の負荷タップ切換変圧器は、特開平
5−182845 号公報に記載のように、鉄心に巻線が巻か
れ、この巻線に設けられた負荷を切換えるタップに変圧
器本体の上部にタップ切換装置を配置して接続してい
る。鉄心及び巻線を油入タンク内に収納し、タップ切換
用開口部の上部にタップ切換装置を取り付ける構成とな
っている。又、特開平7−142267 号公報には、変圧器本
体に接続ダクトを設け、タップリード線を接続ダクト内
にある接続端子台のもう一方の端子を介して絶縁媒体を
封入した密閉タンク内にタップ切換器を収納した負荷時
タップ切換器付変圧器が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−182845号公
報,特開平7−142267号公報に記載の変圧器は、タップ
切換装置が巻線部を油入タンク内に収納した変圧器本体
とは別体で構成されているため、万一火花が発生した場
合でも油に引火して重大な事故に至ることを防止するこ
とについては配慮されているが、特開平5−182845 号公
報に記載のものは、変圧器本体内に設けられたタップ盤
の端子から自動タップ切換用リード線を台座部を通して
タップ切換装置に接続している構成であり、タップ切換
装置の交換時期に変圧器全体を取り替えるか変圧器を解
体して交換する必要があるため、交換に時間がかかると
いう問題があるものであった。又、特開平7−142267 号
公報に記載のものは、接続ダクトを設け、タップリード
線を接続ダクト内にある接続端子台のもう一方の端子を
介して接続しているため、タップ切換器を交換するため
には、密閉タンク内に封入された絶縁媒体を抜いた後、
接続端子台のもう一方の端子に接続されたリード線を外
す等の必要があり、交換に時間がかかるという問題があ
るものであった。
【0004】又、タップ切換装置は、空気中あるいは変
圧器と同じ雰囲気中にあるため、万一火花が発生するこ
とがあり、タップ切換装置に設けられている抵抗の酸
化,火花の発生による寿命の低下については、配慮され
ていないものであった。
【0005】本発明の第1の目的は、交換が容易なタッ
プ切換装置を備えた変圧器及びその変圧器に用いられる
タップ切換装置を提供することにある。
【0006】本発明の第2の目的は、タップ切換装置を
小型化でき、火花の発生を防止するのに好適な変圧器及
びその変圧器に用いられるタップ切換装置を提供するこ
とにある。
【0007】本発明の第3の目的は、交換時期を把握で
きるタップ切換装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の変圧器は、鉄心に巻かれた一次巻線と二次
巻線と複数のタップを有する変圧器と、該変圧器の前記
タップと接離可能な接続部を有し、変圧器とは別体に形
成されたタップ切換装置を備え、該タップ切換装置を真
空スイッチで構成した。
【0009】又、真空スイッチで構成されているタップ
切換装置を移動することにより接離可能な接続部と、鉄
心に巻かれた一次側巻線と、二次側巻線と、複数のタッ
プを備え、前記接続部が変圧器本体の側面側の外部に設
けられたブッシングで構成した。
【0010】又、本発明のタップ切換装置は、変圧器の
タップと接離可能な接続部と、真空容器内に固定電極と
可動電極を有する第1のスイッチと、固定電極と可動電
極と母線側に抵抗を有する第2のスイッチを備えたもの
である。
【0011】又、接離可能な接続部と、該接続部の導体
に電気的に接続された第1の固定電極と第2の固定電極
と、該第1の固定電極に対向して配置された第1の可動
電極と、前記第2の固定電極に対向して配置された第2
の可動電極と、前記第1の可動電極に電気的に接続され
た第1の母線と、前記第2の電極に抵抗を介して電気的
に接続された第2の母線を備えたものである。
【0012】又、前記第1,第2の固定電極、第1,第
2の可動電極、抵抗及び第1,第2の母線が真空容器内
に収納されているものである。又、前記第1,第2の可
動電極が動作した回数を表示するカウンタを備えたもの
である。又、前記接続部が断路器付きのクリップで構成
されているものである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1から図6
により説明する。図1は、本実施例の変圧器の構成を示
す斜視図、図2は、変圧器本体とタップ切換装置の構成
を示す側面図、図3は、変圧器本体とタップ切換装置の
接続部を示す縦断面図、図4は、タップ切換装置の構成
を示す部分縦断面図、図5は、操作器とロッドの接続部
を示す縦断面図、図6は、タップ切換装置の等価回路を
示す図である。
【0014】図1に示すように、受配電設備には、図示
しないスイッチギアあるいはガス絶縁開閉装置に一次ブ
ッシング4を介して負荷タップ切換変圧器が接続されて
いる。負荷タップ切換変圧器は、鉄心に一次巻線と二次
巻線が巻かれ、二次ブッシング2に接続されている。こ
れらを収納した変圧器本体1と、変圧器本体1内の鉄心
及び巻線を冷却する冷却媒体を冷却するための冷却装置
が取り付けられている。この冷却装置は、例えば変圧器
本体1にフィンを設けることにより構成される。変圧器
本体1の側面側には、タップ切換用の複数のブッシング
5が設けられ、変圧器本体1を気密に形成している。変
圧器本体1には、絶縁のための油もしくは絶縁ガスが封
入されている。
【0015】変圧器本体1に設けられた複数のタップ切
換用のブッシング5は、図2に示すように、断路器付き
のクリップ6によりタップ切換装置3と接離可能に接続
されている。タップ切換装置3は、タップ切換部と操作
器で構成され、タップ切換装置3の下部には車輪9が設
けられている。タップ切換装置3には、カウンタ10が
取り付けられ、カウンタ10によりタップ切換部の切換
えられた回数が表示されるようになっている。タップ切
換装置3は、箱体11内に収納されており、扉12を開
くことによっても引き出せるようになっている。図2で
は、箱体11の側面側にカウンタを設けた例を示した
が、箱体11の扉12側、タップ切換装置本体3の扉側
に設けてもよい。
【0016】クリップ6は、図3に示すように、タップ
切換装置側のブッシング13に設けられた導体14の先
端側に取付部材43により固定されている。クリップ6
は、ばね性を有しており、変圧器本体1のブッシング5
に設けられた導体44がはめ込まれるようになってい
る。このように、タップ切換装置を変圧器本体の外部の
側面側に設け、クリップで接離可能にしているので、万
一事故が発生しても事故が変圧器本体に及ばないように
できる。又、タップ切換装置の交換時,故障時にもタッ
プ切換装置を引き出すだけで変圧器本体から切り離すこ
とができ、断路も行われ、押し入れるだけで交換できる
ので、交換時間を短縮することができる。タップ切換装
置3は、図4に示すように構成されている。金属製の容
器20には、ブッシング13が取付けられ、ブッシング
13内には導体14が設けられている。導体14には、
固定電極15と導体14から分岐された導体14aが設
けられ、導体14aには絶縁物30で支持された固定電
極16が設けられている。導体14aは、導体14及び
固定電極16に例えばボルトにより固定されている。固
定電極15に対向して可動電極18が設けられ、固定電
極16に対向して可動電極19が設けられている。固定
電極15と可動電極18の外側で容器20との間には、
ブッシング13に取付けられたシールド17が設けられ
ている。このシールド17は、必要に応じて固定電極1
6と可動電極19の外側に設けることができ、シールド
を設けることにより、容器20との絶縁性を高めること
ができる。
【0017】可動電極18には、絶縁物29が接続さ
れ、絶縁物29に接続されたロッド22は、ベローズ2
3を介して容器20の外部に引き出されている。可動電
極18と絶縁物29との間には、フレキシブルな導体3
2が分岐されて接続され、導体32は母線21に接続さ
れている。母線21は、容器20に固定するため、モー
ルドされている。可動電極19には、絶縁物24が接続
され、絶縁物24に接続されたロッド25はベローズ2
6を介して容器20の外部に引き出されている。可動電
極19と絶縁物24との間には、分岐部が設けられ、抵
抗27を介して母線28に接続されている。母線28は
容器20に固定するためモールドされている。
【0018】ベローズ23の一端は、容器20に溶接さ
れ、他端はロッド22に溶接されて容器20内を気密に
している。又、ベローズ26の一端は、容器20に溶接
され、他端はロッド25に溶接されている。
【0019】以上説明した構成機器が1つのタップに対
して設けられ、変圧器のタップ数に合わせた数の機器が
並置されている。容器20は、接地されており、容器2
0内は、10-4torrより高い真空度、例えば10-4torr
〜10-6torrの真空に保たれている。容器20は各タッ
プ毎に分割して構成してもよく、複数の構成機器を1つ
の容器20内に収納してもよい。ロッド22,ロッド2
5には、図示しない操作器が接続されている。ロッド2
2,ロッド25は個別に操作するか、図5に示すよう
に、ロッドの端部側にローラ34を、このローラ34の
外側にガイド部35を設けて、ガイド35を往復運動さ
せて操作するようにしてもよい。
【0020】タップ切換装置3の等価回路を図6に示
す。例えば、電力需要が増大して、符号41で示すタッ
プ1から符号42で示すタップ2へ切換える場合を例に
とり動作を説明する。
【0021】巻線51に設けられたタップ50を切換え
る前は、タップ1の抵抗27を有しない接点53が閉じ
られ、その他の接点53は開状態になっている。すなわ
ち、タップ1の可動電極18が固定電極15と接触され
た状態にあり、可動電極19と固定電極16は開状態に
ある。又、タップ2以降の可動電極18と固定電極1
5,可動電極19と固定電極16は開状態にある。次に
タップ2の抵抗27を有する接点が閉じられ、タップ1
の抵抗27を有しない接点を開状態にする。すなわち、
タップ2の可動電極19が操作器により操作されて、固
定電極16に接触される。次いでタップ1の可動電極1
8が操作器により操作されて固定電極16から離れ、開
状態になる。タップ2の可動電極18が固定電極16に
接触した後、タップ2の可動電極19が操作器により操
作されて固定電極16から開離されてタップ切換えが完
了する。図示はしていないが、タップ2からタップ3に
切換える場合も同様の操作が行われる。
【0022】図示しない変流器,電圧測定装置が設けら
れており、これらの検出器で検出された電流,電圧の測
定結果により、タップ切換え制御を行う図示しない制御
装置が設けられており、タップ切換えは自動的に行われ
るようになっている。操作器が動作すると、これを検出
する図示しない検出装置が設けられており、動作した可
動電極の動作回数をカウンタで積算するようになってい
る。可動電極の動作を検出する手段としては、例えば可
動電極の動作に伴って、入,切動作する接点,位置検出
器等が適用される。
【0023】このように、タップ切換装置として、接地
された容器内を真空に保ち、固定電極と可動電極の接離
を行う、いわゆる真空スイッチによりタップ切換えを行
っているので、真空絶縁という高い絶縁が可能であり、
タップ切換装置を小型化することができる。又、容器が
接地されているため、タップ切換装置同士、タップ切換
装置を変圧器本体と近接して配置することができる。
又、真空中で可動電極と固定電極の開閉動作を行ってい
るため、開閉操作時の火花の発生を防止できる。又、抵
抗体を真空中に設置できるので、抵抗体の酸化を防止で
き、耐久性を向上することができる。
【0024】可動電極と固定電極の接離回数をカウント
し、それを表示しているので、交換時期を把握すること
ができ、交換時にタップ切換装置を引き出す、押し入れ
ることに交換できるので、交換時間を短縮することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の変圧器の構成を示す斜視図
である。
【図2】変圧器本体とタップ切換装置の構成を示す側面
図である。
【図3】変圧器本体とタップ切換装置の接続部を示す縦
断面図である。
【図4】タップ切換装置の構成を示す部分縦断面図であ
る。
【図5】操作器とロッドの接続部を示す縦断面図であ
る。
【図6】タップ切換装置の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
1…変圧器本体、2…二次ブッシング、3…タップ切換
装置、4…一次ブッシング、5,13…ブッシング、6
…クリップ、9…車輪、10…カウンタ、11…箱体、
12…扉、14,31,32,44…導体、15,16
…固定電極、17…シールド、18,19…可動電極、
20…容器、21,28…母線、22,25…ロッド、
23,26…ベローズ、24,29,30…絶縁物、2
7…抵抗、34…ローラ、35…ガイド、41…タップ
1、42…タップ2、43…取付部材。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄心に巻かれた一次巻線と二次巻線と複数
    のタップを有する変圧器と、該変圧器の前記タップと接
    離可能な接続部を有し、変圧器とは別体に形成されたタ
    ップ切換装置を備え、該タップ切換装置を真空スイッチ
    で構成した変圧器。
  2. 【請求項2】変圧器のタップと接離可能な接続部と、真
    空容器内に固定電極と可動電極を有する第1のスイッチ
    と、固定電極と可動電極と母線側に抵抗を有する第2の
    スイッチを備えたタップ切換装置。
  3. 【請求項3】真空スイッチで構成されているタップ切換
    装置を移動することにより接離可能な接続部と、鉄心に
    巻かれた一次側巻線と、二次側巻線と、複数のタップを
    備え、前記接続部が変圧器本体の側面側の外部に設けら
    れたブッシングで構成した変圧器。
  4. 【請求項4】接離可能な接続部と、該接続部の導体に電
    気的に接続された第1の固定電極と第2の固定電極と、
    該第1の固定電極に対向して配置された第1の可動電極
    と、前記第2の固定電極に対向して配置された第2の可
    動電極と、前記第1の可動電極に電気的に接続された第
    1の母線と、前記第2の電極に抵抗を介して電気的に接
    続された第2の母線を備えたタップ切換装置。
  5. 【請求項5】前記第1,第2の固定電極、第1,第2の
    可動電極、抵抗及び第1,第2の母線が真空容器内に収
    納されている請求項4に記載のタップ切換装置。
  6. 【請求項6】前記第1,第2の可動電極が動作した回数
    を表示するカウンタを備えた請求項4又は5に記載のタ
    ップ切換装置。
  7. 【請求項7】前記接続部が断路器付きのクリップで構成
    されている請求項4又は5に記載のタップ切換装置。
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