JP2003109829A

JP2003109829A - 負荷時タップ切換器

Info

Publication number: JP2003109829A
Application number: JP2001303080A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Taniguchi; 嘉信谷口; Kousaku Honma; 高作本間; Yukinobu Takiguchi; 幸延瀧口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】小形かつ簡易な構成で、動作の信頼性の高い
負荷時タップ切換器を提供する。【解決手段】変圧器のタップ巻線に有する複数のタッ
プを一つのタップから隣接するタップに切換える切換開
閉器と、タップに接続された固定接点を要求された位置
に選択する可動接点を備えたタップ選択器とからなる負
荷時タップ切換器であって、切換開閉器は、外部より与
えられる駆動力により回転する駆動軸１４６に取付けら
れ且つ円周方向に沿って、その板厚方向に所定深さの複
数の溝２５２ａ、２５２ｂを形成したホイール２５２を
有し、このホイール２５２の溝２５２ａ、２５２ｂに対
応させて真空バルブを設けるとともに、これらホイール
２５２と真空バルブとの間に、ホイール２５２の回転に
伴う溝２５２ａ、２５２ｂの有無に応じて真空バルブを
開閉する開閉機構２３０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変圧器タップ巻線の
タップを負荷時に切換えて電圧調整を行う負荷時タップ
切換器において、特に真空バルブを用いた負荷時タップ
切換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、電力機器としての負荷時タップ切
換器は、小形化、コスト低減の要求が、ますます高ま
り、同時に、高い信頼性も要求されており、これらの要
求に答えるため、簡易な構成で機能を満たすような方式
や構成のものが考えられている。

【０００３】ところで、このような負荷時タップ切換器
は、負荷時に負荷電流をしゃ断して隣接するタップに電
流を移す切換開閉器と、タップ巻線のタップを要求され
た位置に選択するタップ選択器から構成されている。

【０００４】このうち後者のタップ選択器は、タップを
比較的低速度で選択し、負荷電流を直接遮断する必要が
ないために構成を簡単なものにし易いが、前者の切換開
閉器は、負荷電流を直接しゃ断するため一定以上の速度
が必要であり、また後述するような一定の時間差を設け
る機能が必要である。これらのことが、切換開閉器の構
造が複雑でかつ部品数が多くなる要因となっている。

【０００５】一方、負荷時タップ切換器は、これまで一
般的に用いられている油中しゃ断方式に比べて保守費用
の低減が可能な真空バルブを用いたものが普及しつつあ
り、この真空バルブを用いた方式のものが種々提案され
ている。

【０００６】図７、図８は、真空バルブを用いた負荷時
タップ切換器の一例を示すもので、これら図面により２
個の限流抵抗と４個の真空バルブを用いた２抵抗４バル
ブ式の原理を説明する。

【０００７】図７は、２抵抗４バルブ式負荷時タップ切
換器の原理を説明するための回路構成図で、抵抗４バル
ブ方式の切換回路とその切換順序をからの順に示
し、また、図８は、図７の切換回路における切換順序
からをシーケンス図として示している。

【０００８】この場合、図７において、ＨＡ、ＨＢは主
バルブ、ＷＡ、ＷＢは抵抗バルブ、Ｒは限定抵抗、Ｍ
１、Ｍ２はタップ選択機の接点、Ｔ１、Ｔ２は変圧器の
タップ、ＴＷはタップ巻線を示している。

【０００９】そして、これら図７、図８においてはタ
ップＴ１に選択された運転状態を示している。この状態
で、図示されていない電動操作機構の切換動作によっ
て、タップ切換動作が開始される。まず、主バルブＨＡ
が開いて負荷電流を遮断すると、限定抵抗Ｒに負荷電流
ＩＡが移る（図中）。次に、抵抗バルブＷＢが閉じる
と、２つの限流抵抗Ｒに負荷電流ＩＡとタップ間電流Ｉ
Ｂが流れる（図中）。次に、抵抗バルブＷＡが開いて
負荷電流ＩＡを遮断してタップＴ２に移すと（図中
）、限流抵抗Ｒには負荷電流ＩＢのみが流れる。最後
に、主バルブＨＢが閉じるとタップＴ２に完全に移り、
タップＴ２での運転状態となって切換動作を終了する
（図中）。

【００１０】このような動作において、切換開閉器の１
タップの切換に要する時間（主バルブＨＡが開いた状態
から、他方の主バルブＨＢが閉じるまでの時間）を、切
換開閉器の切換時間ｔ２としている。この切換時間ｔ２
は、一定範囲内の値でないと、主バルブＨＡ、ＨＢおよ
び抵抗バルブＷＡ、ＷＢの負荷電流遮断能力に影響を与
えることになる。

【００１１】なお、図７、図８には、タップ選択器の動
作を省略しているが、状態から図示しないタップＴ３
への切換では、タップ選択器の接点Ｍ１がタップＴ１か
らＴ３へ移動を完了した後、切換開閉器は状態から
状態へ前述の動作と逆の順序で切換動作を行うことにな
る。

【００１２】次に、このような動作原理に基づいた負荷
時タップ切換器としては、例えば図９に示すような構成
のものがある。

【００１３】図において、１４０は図示しない変圧器カ
バーに取付けられる頭部で、この頭部１４０上には、図
示しない電動操作機構からの動力を受け垂直変換する歯
車装置１４１が設けられている。また、頭部１４０下方
には、絶縁支柱１４４を介して蓄勢装置１４３およびそ
の下部に支持棒１４５と共に遮断機構１３０が支持され
ている。歯車装置１４１の動力は、絶縁軸１４２により
蓄勢装置１４３へ伝達される。

【００１４】蓄勢装置１４３には、駆動軸１２６が接続
され、蓄勢装置１４３からの放勢力を受けて回転し、カ
ム１２７、ローラ１２１および駆動ボス１２０を介して
主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢを所定
の順序に従って開閉動作を行なわせるようになってい
る。ここで、１２９は絶縁ロッドで、駆動ボス１２０と
主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの可動
接点軸とを連結している。また、１２２は、主バルブＨ
Ａ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢ各々の可動接点と
接続導体１０３とを接続する導線で、主バルブＨＡ、Ｈ
Ｂから抵抗バルブＷＡ、ＷＢへの通電経路を形成してい
る。この接続導体１０３は、外周側が絶縁材料でコーテ
ィングされている。

【００１５】１０１は中性点引出し端子Ｎと主バルブＨ
Ａ、ＨＢを固定する締付部を有した中性点導体で蓄勢装
置１４３に支持棒１４５により固定されている。１０５
は軸受板であり、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブ
ＷＡ、ＷＢ各々の可動接点をガイドする駆動ボス１２０
が上下方向に摺動可能に取付けられ、カム１２７の回転
動作をローラ１２１を介して直線運動に変換させる。

【００１６】１０７Ａ、１０７Ｂは抵抗バルブＷＡ、Ｗ
Ｂの固定接点に取付けられた接続端子である。また、１
０６は絶縁パネルで、接続端子１０７Ａ、１０７Ｂを取
付け、タップ間および相間は絶縁されている。その中央
部には駆動軸１２６の軸受１０６Ａを有している。タッ
プ選択器Ｍ１、Ｍ２は、図７に示したようにタップ巻線
ＴＷのタップＴ１、Ｔ２に接続されている。

【００１７】次に、このように構成した負荷時タップ切
換器の動作を説明する。

【００１８】図示しない電動操作機構の回転は歯車装置
１４１へ伝達され、絶縁軸１４２を介して蓄勢装置１４
３に蓄勢動作を与える。そして、この蓄勢装置１４３で
の蓄勢力が所定値に達して放勢されると、その放勢力が
回転運動に変換され駆動軸１２６を回転させる。この回
転によりカム１２７が回転して外周部に設けられた溝の
変位に応じて駆動ボス１２０が上、下方向に直線運動
し、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢが
所定の順序で切換えられる。この場合、絶縁ロッド１２
９は、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢ
の可動軸にそれぞれ連結されているので、カム１２７の
回転動作に応じ絶縁ロッド１２９が上下動し、駆動ボス
１２０を介して主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷ
Ａ、ＷＢが開閉される。

【００１９】図１０は、カム１２７の溝と主バルブＨ
Ａ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢとの関係から、こ
れら主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの
動作を説明するためのもので、図面中、１２７ａ、１２
７ｂはカム１２７に設けられた溝で、これらの溝１２７
ａ、１２７ｂに沿って図９中の駆動ボス１２０に連結さ
れたローラ１２１が回転移動することにより、絶縁ロッ
ド１２９と連結された主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バ
ルブＷＡ、ＷＢがそれぞれ開閉される。ここで、図１０
において、〜は、２抵抗４バルブ式の原理を説明し
た上述の図７および図８中の〜と同一の状態を示し
ている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された負荷時タップ切換器によると、前述したよう
に小形化、簡易な構成によるコスト低減および信頼性の
向上という要求に加え、特に、主バルブＨＡ、ＨＢおよ
び抵抗バルブＷＡ、ＷＢに用いられる真空バルブの駆動
部分に対して、以下のような問題点があった。

【００２１】（１）各真空バルブは、カム１２７の外周
側に設けた溝により駆動ボス１２０を介して上下方向に
駆動されるため、駆動ボス１２０を介して真空バルブに
偏心力が働き、この偏心力が真空バルブの可動接点の振
動や傾きの要因となる。

【００２２】（２）真空バルブ同士を電気的に絶縁する
ために、各真空バルブとカム１２７との間に絶縁ロッド
１２９が設けられているが、この絶縁ロッド１２９は、
可動部重量増大と、負荷時タップ切換器全体を大きくす
る要因になっている。このための対策として、絶縁ロッ
ド１２９を短くするなどが考えられるが、絶縁ロッド１
２９を安易に短くすることは、当然、絶縁性能を低下さ
せることになり、適当でない。

【００２３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、小形かつ簡易な構成で、動作の信頼性の高い負荷時
タップ切換器を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
変圧器のタップ巻線に有する複数のタップを一つのタッ
プから隣接するタップに切換える切換開閉器と、前記タ
ップに接続された固定接点を要求された位置に選択する
可動接点を備えたタップ選択器とからなる負荷時タップ
切換器において、前記切換開閉器は、外部より与えられ
る駆動力により回転する駆動軸と、この駆動軸に取付け
られ且つ円周方向に沿って、板厚方向の所定深さの溝部
を複数形成したホイールと、このホイールの前記溝部に
対応させて設けられた真空バルブと、これらホイールと
真空バルブとの間に設けられ、前記ホイールの回転に伴
う前記溝部の有無に応じて前記真空バルブを開閉する開
閉機構を具備したことを特徴としている。

【００２５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記開閉機構は、前記ホイールの前記溝部
が形成された面に接するローラを有する駆動ボスと、前
記真空バルブの可動接点に連結した開閉ボスと、これら
駆動ボスと開閉ボスとの間に設けられたワイプばねと、
前記開閉ボスと前記真空バルブとの間に設けた駆動ばね
とを具備したことを特徴としている。

【００２６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記ホイール、ローラ、駆動ボスおよびワ
イプばねの少なくとも一つが絶縁材料で構成されている
ことを特徴としている。

【００２７】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、前記駆動ボスは、直動軸受を有
し、この直動軸受を静止部に固定されたガイド棒に沿っ
て摺動自由に設けることで、前記駆動ボスを直動可能と
したことを特徴としている。

【００２８】請求項５記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、前記駆動ボスは、ガイド棒を有
し、このガイド棒を静止部に固定された直動軸受に沿っ
て摺動自由に設けることで、前記駆動ボスを直動可能と
したことを特徴としている。

【００２９】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれかに記載の発明において、前記ホイールは、絶縁
材料で構成した絶縁筒の外周に沿って３分割された分割
ホイールを配置する構成としたことを特徴としている。

【００３０】請求項７記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれかに記載の発明において、前記ホイールは、絶縁
材料で構成した絶縁筒の外周に沿って３分割された分割
ホイールを配置する構成としたことを特徴としている。

【００３１】請求項８記載の発明は、請求項２乃至７の
いずれかに記載の発明において、前記駆動ボスは、直動
軸受を有し、この直動軸受を接続導体に沿って摺動自由
に設けることで、前記駆動ボスを直動可能とするととも
に、前記接続導体と前記開閉ボスとを導線で通電可能に
接続したことを特徴としている。

【００３２】請求項９記載の発明は、請求項２乃至７の
いずれかに記載の発明において、前記駆動ボスは、直動
軸受を有し、この直動軸受を接続導体を収容したパイプ
ガイドに沿って摺動自由に設けることで、前記駆動ボス
を直動可能とするとともに、前記接続導体と前記開閉ボ
スとを導線で通電可能に接続したことを特徴としてい
る。

【００３３】この結果、本発明によれば、ホイール上の
溝部の有無に応じて主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バル
ブＷＡ、ＷＢを構成する真空バルブを開閉するようにし
たので、これら真空バルブを開閉する際に偏心力が働か
ず、摩擦力も小さく抑えることができる。

【００３４】また、本発明によれば、ホイール、ロー
ラ、駆動ボスおよびワイプばねなどを絶縁材料で構成す
ることにより、真空バルブによる電気的に絶縁が必要な
主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの相間
等の絶縁を簡単な構成で行うことができる。

【００３５】さらに、本発明によれば、駆動ボスは、直
動軸受とガイド棒により直動可能に支持されるので、駆
動ボスの動作時の振動を小さくでき、真空バルブによる
主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの開閉
動作の信頼性を向上できる。

【００３６】さらにまた、駆動ボスの直動軸受のガイド
として、接続導体またはこの接続導体を収容するパイプ
ガイドを使用するようにしたので、専用のガイド棒など
を省略でき、構成が小形で簡素になるので、切換開閉器
全体を小形化できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００３８】（第１の実施の形態）図１乃至図３は、本
発明の第１の実施の形態が適用される負荷時タップ切換
器を示す図で、図１は、負荷時タップ切換器を縦断面し
て示す正面図、図２は図１中のホイールに対する真空バ
ルブの配置と動作範囲を示す図、図３は図１中の開閉機
構の構成を示す図である。なお、図１は、負荷時タップ
切換器の内の切換開閉器の一部のみを示しており、この
うち図９に示した負荷時タップ切換器と同一の部分につ
いては同符号を付して説明を省略する。

【００３９】この場合、負荷時タップ切換器は、変圧器
のタップ巻線に有する複数のタップを一つのタップから
隣接するタップに切換える切換開閉器と、タップに接続
された固定接点を要求された位置に選択する可動接点と
を備えている。

【００４０】このうち、切換開閉器は、図１に示すよう
に、図示しない電動操作機構からの動力を受けて、駆動
軸１４６が回転すると、この駆動軸１４６に一体に設け
られたホイール２７が回転し、開閉機構３０を介して主
バルブＨＡ、ＨＢと抵抗バルブＷＡ、ＷＢを所定の順序
に従って駆動させるようになっている。

【００４１】この場合、ホイール２７周縁部の両面に
は、図２に示すように円周方向を３等分した位置に、
Ｕ、Ｖ、Ｗで示す３相器を構成する主バルブＨＡ、ＨＢ
および抵抗バルブＷＡ、ＷＢの各相４個からなる合計１
２個の真空バルブがそれぞれ配置されている。これら真
空バルブからなる主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブ
ＷＡ、ＷＢとホイール２７との間には、開閉機構３０が
それぞれ設けられている。また、ホイール２７周縁部の
両面の円周方向には、板厚方向に所定深さの複数の溝２
７ａ、２７ｂが所定間隔に、ここでは各面について３個
づつの計６個が形成されている。

【００４２】開閉機構３０は、絶縁板５に垂直方向に固
定されたガイド棒２９を軸として直動軸受２８を介して
上下方向に摺動自在に設けられた駆動ボス２０と、この
駆動ボス２０に形成された凹部２０ａ内にローラピン２
３を介して回転自在に支持され、且つホイール２７周縁
部の上面（または下面）と接するように配置されたロー
ラ２１と、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、
ＷＢを構成する真空バルブの可動接点４１に連結され、
図３に示すように駆動ボス２０の連結部に設けられた長
穴２４ａに摺動可能に挿入されたガイドピン２４ｂを有
する開閉ボス２４と、駆動ボス２０と開閉ボス２４との
間に設けたワイプばね２５と、開閉ボス２４と各真空バ
ルブとの間の可動軸周囲部に駆動ばね２６が設けられて
いる。これにより、ホイール２７周縁部の上面（または
下面）と接したローラ２１は、溝２７ａ、２７ｂの有無
に応じて上下され、図３(ａ)に示すようにローラ２１が
溝２７ａ（または２７ｂ）に対応する位置にあって、ワ
イプばね２５と駆動ばね２６が放勢状態にある場合は、
真空バルブの可動接点４１を固定接点４２より開放さ
せ、また、同図(ｂ)に示すようにローラ２１が溝２７ａ
（または２７ｂ）に対応する位置以外にあって、ワイプ
ばね２５と駆動ばね２６が圧縮される状態にある場合
は、可動接点４１を通電に必要な接触力をもって固定接
点４２に当接させるようになっている。

【００４３】この開閉機構３０は、主バルブＨＡ、ＨＢ
および抵抗バルブＷＡ、ＷＢごとに設けられている。

【００４４】ここで、ホイール２７および開閉機構３０
のローラ２１の少なくとも一方は、絶縁材料で構成され
る。本実施の形態では、これら絶縁材料の種類について
は、特に限定しない。

【００４５】主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷ
Ａ、ＷＢの各々の可動接点４１と接続導体１０３との間
は導線２２で接続され、主バルブＨＡ、ＨＢから抵抗バ
ルブＷＡ、ＷＢへの通電経路を形成している。また、ホ
イール２７を回転駆動する駆動軸１４６は、絶縁パネル
１０６の中央部に設けられた軸受１０６ａに支持されて
いる。

【００４６】次に、このように構成された負荷時タップ
切換器の作用を説明する。

【００４７】まず、負荷時タップ切換器全体の作用につ
いて述べる。図４は、ホイール２７の溝２７ａ、２７ｂ
とローラ２１との関係から主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵
抗バルブＷＡ、ＷＢの動作を説明するための図で、図面
中の〜は、上述の２抵抗４バルブ式の原理を示す図
７および８中の〜と同一の状態を示している。

【００４８】この場合、ホイール２７の回転により、ロ
ーラ２１が溝２７ａまたは２７ｂに沿って回転しながら
上下動することで、開閉機構３０が駆動され、主バルブ
ＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢがそれぞれ所定
の時間間隔で開閉される。

【００４９】次に、開閉機構３０の作用を説明すると、
この場合、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、
ＷＢは、ホイール２７の回転に伴って開閉されるが、ホ
イール２７周縁部の上面（または下面）と接したローラ
２１は、溝２７ａ、２７ｂの有無に応じて上下される。
そして、図３(ａ)に示すようにローラ２１が溝２７ａ
（または２７ｂ）に対応する位置にあって、ワイプばね
２５と駆動ばね２６が放勢状態にある場合は、真空バル
ブの可動接点４１は、固定接点４２より開放され、真空
バルブは開き状態となる。また、同図(ｂ)に示すように
ローラ２１が溝２７ａ（または２７ｂ）に対応する位置
以外にあって、ワイプばね２５と駆動ばね２６が圧縮さ
れる状態にある場合は、可動接点４１は、通電に必要な
接触力をもって固定接点４２に当接され、真空バルブは
閉じ状態となる。

【００５０】このような構成とすれば、ローラ２１がホ
イール２７の上面（または下面）と接した状態で上下動
され、真空バルブを開閉するので、ホイール２７が開閉
機構３０を介して真空バルブを開閉する時に偏心力が働
かず、摩擦力も小さい。また、駆動ボス２０に直動軸受
２８が設けられているため、駆動ボス２０の動作時の振
動を小さくできる。さらに、駆動ボス２０に設けた長穴
２４ａと、開閉ボス２４に設けたガイドピン２４ｂとが
摺動するため、開閉ボス２４の動作時の振動も小さくで
きる。また、開閉機構３０には、従来技術による絶縁ロ
ッドが不要になるため、簡易な構成にすることができ
る。

【００５１】従って、このようにすれば、ローラ２１が
ホイール２７に接し、溝２７ａ（または２７ｂ）の有無
に応じて主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、Ｗ
Ｂを構成する真空バルブを開閉するようにしたので、こ
れら真空バルブを開閉する際に偏心力が働かず、摩擦力
も小さく抑えることができる。また、直動軸受２８と長
穴２４ａおよびガイドピン２４ｂにより、駆動ボス２０
と開閉ボス２４の動作時の振動も小さくできるので、主
バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの開閉動
作の信頼性を向上できる。

【００５２】また、ホイール２７、ローラ２１および絶
縁板５によって、電気的に絶縁が必要な主バルブＨＡ、
ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの相間等が絶縁されて
いるため、従来技術による負荷時タップ切換器で必要で
あった絶縁ロッドが不要となり、開閉機構３０が簡易な
構成になる。また絶縁性能も従来と同様に良好なものが
得られる。

【００５３】なお、上述した第１の実施の形態では、駆
動ボス２０に直動軸受２８を設け、この直動軸受２８の
内周側に摺動自由にガイド棒２９を設け、このガイド棒
２９を絶縁板５に固定して駆動ボス２０を上下動可能な
構成としたが、駆動ボス２０にガイド棒２９を設け、こ
のガイド棒２９を絶縁板５側に設けた直動軸受２８の内
周側を摺動自由に構成し、駆動ボス２０を上下動可能と
するような構成としても、同様の効果を得ることができ
る。

【００５４】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。

【００５５】図５、図６は、本発明の第２の実施の形態
が適用される負荷時タップ切換器を示す図で、図５は、
負荷時タップ切換器を縦断面して示す正面図、図６は図
５中のホイールに対する真空バルブの配置を示す図であ
る。

【００５６】なお、これら図５、図６は、上述した図１
および図２と同一の部分については同符号を付して説明
を省略し、ここでは異なる部分について述べる。

【００５７】この場合も、負荷時タップ切換器を構成す
る前記切換開閉器は、図示しない電動操作機構からの動
力を受けて、駆動軸１４６が回転すると、この駆動軸１
４６に一体に設けられたホイール２２７が回転し、開閉
機構２３０を介して主バルブＨＡ、ＨＢと抵抗バルブＷ
Ａ、ＷＢを所定の順序に従って駆動させるようになって
いる。

【００５８】また、ホイール２２７周縁部の両面には、
図６に示すように円周方向を３等分した位置に、Ｕ、
Ｖ、Ｗで示す３相器を構成する主バルブＨＡ、ＨＢおよ
び抵抗バルブＷＡ、ＷＢの各相４個からなる合計１２個
の真空バルブがそれぞれ配置されている。これら真空バ
ルブからなる主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷ
Ａ、ＷＢとホイール２２７との間には開閉機構２３０が
それぞれ同様に設けられる。また、ホイール２２７は、
円板状の絶縁筒２５１の外周に沿って、Ｕ、Ｖ、Ｗの３
相に対応して３分割された分割ホイール２５２が設けら
れ、それぞれの分割ホイール２５２の周縁部の両面に
は、それぞれ１個の計２個の溝２５２ａ、２５２ｂが設
けられている。

【００５９】開閉機構２３０は、絶縁板２０５に垂直方
向に固定されたガイドパイプ２２９を軸として直動軸受
２２８を介して上下方向に摺動自在に設けられた駆動ボ
ス２２０と、この駆動ボス２２０に形成された凹部２２
０ａ内にローラピン２３を介して回転自在に支持され、
且つホイール２２７の分割ホイール２５２の周縁部の上
面または下面と接するように配置されたローラ２２１
と、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢを
構成する真空バルブの可動接点４１に連結され、上述し
た図３に示すように駆動ボス２２０の連結部に設けられ
た長穴２４ａに摺動可能に挿入されたガイドピン２４ｂ
を有する開閉ボス２４と、駆動ボス２２０と開閉ボス２
４との間に設けたワイプばね２２５と、開閉ボス２４と
各真空バルブとの間の可動軸周囲部に駆動ばね２６が設
けられている。この場合、ガイドパイプ２２９は、後述
する接続導体２０３を収容したものである。

【００６０】このような開閉機構２３０は、主バルブＨ
Ａ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢごとに設けられて
いる。

【００６１】ここで、駆動ボス２２０およびワイプバネ
２２５の少なくとも一方は、絶縁材料で構成される。本
実施の形態では、これらの絶縁材料の種類については、
特に限定しない。

【００６２】そして、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バ
ルブＷＡ、ＷＢの各々の可動接点４１とガイドパイプ２
２９内に設けられた接続導体２０３との間を導線２２２
で接続し、主バルブＨＡ、ＨＢから抵抗バルブＷＡ、Ｗ
Ｂへの通電経路を形成している。

【００６３】次に上記のように構成された負荷時タップ
切換器の作用を説明する。

【００６４】この場合も、ホイール２２７の回転によ
り、ローラ２２１が分割ホイール２５２の溝２５２ａま
たは２５２ｂに沿って回転しながら上下動することで、
開閉機構２３０が駆動され、第１の実施の形態で述べた
と同様に、主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、
ＷＢがそれぞれ所定の時間間隔で開閉される。

【００６５】このような構成によっても、ローラ２２１
がホイール２２７の分割ホイール２５２の上面（または
下面）と接した状態で上下動され、真空バルブを開閉す
るので、ホイール２２７により開閉機構２３０を介して
真空バルブを開閉する時、偏心力が働かず、摩擦力も小
さい。また、駆動ボス２２０に直動軸受２２８が設けら
れているため、駆動ボス２２０の動作時の振動を小さく
できる。さらに、駆動ボス２２０に設けた長穴２４ａ
と、開閉ボス２４に設けたガイドピン２４ｂとが摺動す
るため、開閉ボス２４の動作時の振動も小さくできる。
また、開閉機構２３０には、従来技術による絶縁ロッド
１２９が不要になるため、簡易な構成にすることができ
る。

【００６６】従って、このようにしても、ローラ２２１
がホイール２２７の上面または下面と接し、溝２５２
ａ、２５２ｂの有無に応じて主バルブＨＡ、ＨＢおよび
抵抗バルブＷＡ、ＷＢを構成する真空バルブを開閉する
ようにしたので、偏心力が働かず、摩擦力も小さく抑え
ることができる。また、直動軸受２２８と長穴２４ａお
よびガイドピン２４ｂにより、駆動ボス２２０と開閉ボ
ス２４の動作時の振動を小さくできるので、主バルブＨ
Ａ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの開閉動作の信頼
性を向上できる。

【００６７】また、駆動ボス２２０、ワイプバネ２２５
および絶縁板２０５によって、電気的に絶縁が必要な主
バルブＨＡ、ＨＢおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの相間等
が絶縁されているため、従来技術による負荷時タップ切
換器で必要であった絶縁ロッドが不要となり、開閉機構
２３０が簡易な構成になる。また絶縁性能も従来技術同
様に良好となる。

【００６８】さらに駆動ボス２２０に直動軸受２２８の
ガイドとして、接続導体２０３を収容したパイプガイド
２２９を使用するようにしたので、専用のガイド棒など
を省略でき、その分、構成が小形で簡素になるので、切
換開閉器全体を小形化することができる。

【００６９】なお、第２の実施の形態では、駆動ボス２
２０に直動軸受け２２８を設け、この直動軸受け２２８
の内周側に摺動自由にパイプガイド２２９を設け、この
ガイド２２９を絶縁板２０５に固定して駆動ボス２２０
を上下動可能な構成とし、さらにパイプガイド２２９に
収容した接続導体２０３と主バルブＨＡ、ＨＢおよび抵
抗バルブＷＡ、ＷＢの各々の可動接点４１との間を導線
２２２で接続し、主バルブＨＡ、ＨＢから抵抗バルブＷ
Ａ、ＷＢへの通電経路を形成するようにしたが、駆動ボ
ス２２０に直動軸受け２２８を設け、この直動軸受け２
２８の内周側に摺動自由にパイプガイド２２９を省略し
て接続導体２０３を直接設けて駆動ボス２２０を上下動
可能に構成し、この接続導体２０３と主バルブＨＡ、Ｈ
Ｂおよび抵抗バルブＷＡ、ＷＢの各々の可動接点４１と
の間を導線２２２で接続し、主バルブＨＡ、ＨＢから抵
抗バルブＷＡ、ＷＢへの通電経路を形成するように構成
してもよい。また、分割ホイール２５２を３分割する例
を述べたが、分割ホイール２５２を６分割とするように
しても同様の効果を得ることができる。

【００７０】その他、本発明は、前述の形態に限るもの
ではなく、負荷時タップ切換器の用途に応じて種々変形
して実施できることは勿論である。

【００７１】さらに、上記実施の形態には、種々の段階
の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件
における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から
幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようと
する課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄
で述べられている効果が得られる場合には、この構成要
件が削除された構成が発明として抽出できる。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、小形
かつ簡易な構成で、真空バルブや機構全体に働く偏心力
や振動を小さくでき、遮断性能と絶縁性能に優れた、動
作の信頼性の高い負荷時タップ切換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される負荷時
タップ切換器を縦断面して示す正面図。

【図２】第１の実施の形態に用いられるホイールに対す
る真空バルブの配置と動作範囲を示す図。

【図３】第１の実施の形態に用いられる開閉機構の概略
構成を示す図。

【図４】第１の実施の形態のホイール溝とローラとの関
係から主バルブおよび抵抗バルブの動作を説明するため
の図。

【図５】本発明の第２の実施の形態が適用される負荷時
タップ切換器を縦断面して示す正面図。

【図６】第２の実施の形態に用いられるホイールに対す
る真空バルブの配置を示す図。

【図７】従来の２抵抗４バルブ式負荷時タップ切換器の
原理を説明するための回路構成図。

【図８】従来の２抵抗４バルブ式負荷時タップ切換器の
原理を説明するための動作シーケンス図。

【図９】従来の負荷時タップ切換器を示す正面図。

【図１０】従来の負荷時タップ切換器のカムの溝とロー
ラの関係から主バルブおよび抵抗バルブの動作を説明す
る図。

【符号の説明】

５、２０５…絶縁板２０、２２０…駆動ボス２１、２２１…ローラ２２、２２２…導線２３…ローラピン２４…開閉ボス２４a…長穴２４ｂ…ガイドピン２５、２２５…ワイプばね２６…駆動ばね２７、２２７…ホイール２７ａ、２７ｂ、２２７ａ、２２７ｂ…溝２８、２２８…直進ガイド２９…ガイド棒２２９…ガイドパイプ３０、２３０…開閉機構４１…真空バルブ可動接点４２…真空バルブ固定接点１０１…中性点導体１０３：接続導体１０６…絶縁パネル１０６ａ…軸受ＨＡ、ＨＢ…主バルブＷＡ、ＷＢ…抵抗バルブＭ１、Ｍ２…タップ選択機の接点Ｔ１、Ｔ２…変圧器のタップＴＷ…タップ巻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀧口幸延神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変圧器のタップ巻線に有する複数のタッ
プを一つのタップから隣接するタップに切換える切換開
閉器と、前記タップに接続された固定接点を要求された
位置に選択する可動接点を備えたタップ選択器とからな
る負荷時タップ切換器において、前記切換開閉器は、外部より与えられる駆動力により回
転する駆動軸と、この駆動軸に取付けられ且つ円周方向
に沿って、板厚方向の所定深さの溝部を複数形成したホ
イールと、このホイールの前記溝部に対応させて設けら
れた真空バルブと、これらホイールと真空バルブとの間
に設けられ、前記ホイールの回転に伴う前記溝部の有無
に応じて前記真空バルブを開閉する開閉機構を具備した
ことを特徴とする負荷時タップ切換器。
【請求項２】前記開閉機構は、前記ホイールの前記溝
部が形成された面に接するローラを有する駆動ボスと、
前記真空バルブの可動接点に連結した開閉ボスと、これ
ら駆動ボスと開閉ボスとの間に設けられたワイプばね
と、前記開閉ボスと前記真空バルブとの間に設けた駆動
ばねとを具備したことを特徴とする請求項１記載の負荷
時タップ切換器。
【請求項３】前記ホイール、ローラ、駆動ボスおよび
ワイプばねの少なくとも一つが絶縁材料で構成されてい
ることを特徴とする請求項２記載の負荷時タップ切換
器。
【請求項４】前記駆動ボスは、直動軸受を有し、この
直動軸受を静止部に固定されたガイド棒に沿って摺動自
由に設けることで、前記駆動ボスを直動可能としたこと
を特徴とする請求項２または３記載の負荷時タップ切換
器。
【請求項５】前記駆動ボスは、ガイド棒を有し、この
ガイド棒を静止部に固定された直動軸受に沿って摺動自
由に設けることで、前記駆動ボスを直動可能としたこと
を特徴とする請求項２または３記載の負荷時タップ切換
器。
【請求項６】前記ホイールは、絶縁材料で構成した絶
縁筒の外周に沿って３分割された分割ホイールを配置す
る構成としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載の負荷時タップ切換器。
【請求項７】前記ホイールは、絶縁材料で構成した絶
縁筒の外周に沿って３分割された分割ホイールを配置す
る構成としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載の負荷時タップ切換器。
【請求項８】前記駆動ボスは、直動軸受を有し、この
直動軸受を接続導体に沿って摺動自由に設けることで、
前記駆動ボスを直動可能とするとともに、前記接続導体
と前記開閉ボスとを導線で通電可能に接続したことを特
徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の負荷時タッ
プ切換器。
【請求項９】前記駆動ボスは、直動軸受を有し、この
直動軸受を接続導体を収容したパイプガイドに沿って摺
動自由に設けることで、前記駆動ボスを直動可能とする
とともに、前記接続導体と前記開閉ボスとを導線で通電
可能に接続したことを特徴とする請求項２乃至７のいず
れかに記載の負荷時タップ切換器。