JP2004039958A

JP2004039958A - 真空バルブ式負荷時タップ切換装置

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Publication number: JP2004039958A
Application number: JP2002196996A
Authority: JP
Inventors: Tsurumatsu Tsuchiyama; 土山　鶴松
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP4087168B2

Abstract

【課題】切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構をコンパクトに構成して小形化を図った真空バルブ式負荷時タップ切換装置を提供する。
【解決手段】切換開閉器ＳＷを構成する真空バルブＭａないしＭｃを、駆動軸３の軸線と直交する平面に沿って平行に配置する。駆動軸に取り付けた駆動カム６のカム面６０１に第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃを当接させる。従動ローラ７ａないし７ｃは、それぞれの中心軸線をカム面６０１の円弧の径方向に向けて配置し、これらの従動ローラ７ａないし７ｃの変位を真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２に伝達するように駆動レバー８ａないし８ｃを設ける。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切換開閉器を構成するスイッチとして真空バルブを用いる真空バルブ式負荷時タップ切換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空バルブ式の負荷時タップ切換装置は、例えば、図７に示したように構成される。図７（Ａ）ないし（Ｆ）は、真空バルブ式負荷時タップ切換装置の電気的構成と動作とを示したもので、同図に示したタップ切換装置は、調整変圧器Ｔｓｆに設けられた奇数タップｔ１　，ｔ３　，…，ｔ５　，ｔ７　，…（ｔ１　，ｔ３　は図示せず。）及び偶数タップｔ２　，ｔ４　，ｔ６　，ｔ８　，…をそれぞれ選択する奇数タップ選択器Ｂ１及び偶数タップ選択器Ｂ２と、タップ切換の過程で流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器ｒと、奇数タップ選択器Ｂ１を通して流れる負荷電流をオンオフする第１の真空バルブＭａ、限流抵抗器ｒの投入及び切り離しを行う第２の真空バルブＭｂ、及び偶数タップ選択器を通して流れる負荷電流をオンオフする第３の真空バルブＭｃを有する切換開閉器ＳＷと、この切換開閉器を所定のシーケンスで動作させる駆動装置とにより構成される。
【０００３】
調整変圧器のタップを切り換える際には、切換開閉器とタップ選択器とを所定のシーケンスで動作させて、タップ選択器により無電流の状態でタップを選択し、切換開閉器により、調整変圧器の回路を切り離すことなく、限流抵抗器を投入してタップ間短絡電流を抑制しつつ、負荷電流を新たに選択したタップに移して、タップ切換を行う。
【０００４】
ここで、選択するタップを奇数タップから偶数タップに切り換えるものとして、タップ切換動作を説明する。最初、図７（Ａ）に示すように、奇数タップ選択器Ｂ１がタップｔ７に接続されている固定接触子のタップｔ９側の端部付近に接触し、偶数タップ選択器Ｂ２がタップｔ８に接続されている固定接触子のタップｔ６側の端部付近に接触し、更に第１の真空バルブＭａがオン状態を保持して、タップｔ７を選択しているものとする。この状態から、タップｔ６に切り換える場合には、先ず図７（Ｂ）に示すように、奇数タップ選択器Ｂ１をタップｔ７に接続されている固定接触子との接触を保ちつつ該固定接触子のタップｔ５側の端部付近まで移動させながら、偶数タップ選択器Ｂ２をタップｔ８に接続された固定接触子からタップｔ６に接続された固定接触子に移動させる。このとき第２及び第３の真空バルブＭｂ及びＭｃはオフ状態にあるため、タップ選択器Ｂ２の移動は無電流状態で（アークの発生を伴うことなく）行われる。
【０００５】
次いで、図７（Ｃ）に示すように、切換開閉器ＳＷの第２の真空バルブＭｂをオン状態にする。このときタップｔ７，ｔ６間が限流抵抗器ｒと、真空バルブＭａ及びＭｂとにより橋絡されるため、限流抵抗器ｒにより制限されたタップ間短絡電流（タップ間循環電流）が流れるが、調整変圧器の一次巻線の負荷電流はタップｔ７を通して流れている。
【０００６】
次に、図７（Ｄ）に示すように、第１の真空バルブＭａがオフ状態にされる。
これにより限流抵抗器ｒを通してタップ間が橋絡される状態が解消され、負荷電流は限流抵抗器ｒとタップｔ６とを通して流れるようになる。
【０００７】
次いで、図７（Ｅ）に示すように、第３の真空バルブＭｃがオン状態にされ、負荷電流が真空バルブＭｃとタップｔ６とを通して流れるようになる。
【０００８】
その後、図７（Ｆ）に示すように第２の真空バルブＭｂがオフ状態にされ、タップｔ７からタップｔ６へのタップ切換動作が完了する。
【０００９】
図７に示した切換動作のうち、（Ａ）及び（Ｂ）に示したタップ選択器の選択動作は、タップ選択器の駆動機構の動作により行われる。また（Ｃ）ないし（Ｆ）の切換開閉器の切換動作は、切換開閉器用駆動装置に設けられた、絶縁材料からなる駆動軸が、駆動バネの蓄勢力により駆動されて一定の角度範囲を瞬時に回転する間に一気に行われる。
【００１０】
選択するタップをｔ７からｔ６に切り換えた後、続いてｔ５に切り換える場合には、タップ選択器Ｂ１をタップｔ５に接続された固定接触子に移動させ、タップ選択器Ｂ２をタップｔ６のタップｔ４（図７には図示せず。）寄りの位置に移動させた後、駆動軸の逆回転により図７の（Ｆ）から（Ｂ）までの動作を一気に行わせることにより、切換開閉器の切換動作を行う。
【００１１】
このように、タップを同方向に切り換えていく場合には、タップ選択器Ｂ１とＢ２とを交互に次のタップへと移動させた後、駆動軸を一方向及び他方向に交互に回転させて（Ｂ）ないし（Ｆ）の切換動作及び（Ｆ）ないし（Ｂ）の切換動作を交互に行わせて、１タップずつタップ切換を行う。
【００１２】
またタップの切換方向を逆方向に反転させる場合、１タップ目の切換時には、タップ選択器の駆動機構に設けられたゼネバ機構などの遊び機構によりタップ選択器は動作せず、切換開閉器の切換動作のみが行われる。例えば、タップをｔ７からｔ６に切り換えた後、ｔ７に切り換える場合には、タップ選択器が動作せずに、駆動軸の逆回転により図７の（Ｆ）から（Ｂ）の切換開閉器の切換動作のみが行われて、タップ切換が行われる。
【００１３】
切換開閉器ＳＷを駆動する従来の駆動装置は、図５及び図６に示したように構成されている。図５は切換開閉器と該切換開閉器を構成する真空バルブを駆動するカム機構とを示す正面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】
図５及び図６において、１はタップ切換装置の固定フレームで、固定フレーム１には、軸受２を介して駆動軸３が回転自在に支持されている。駆動軸３を駆動するため、電動機により蓄勢される駆動バネを駆動源として駆動軸を回転駆動する駆動装置が設けられている。この駆動装置は、選択する調整変圧器のタップを奇数タップから偶数タップに切り換える際に駆動軸３を一方向に一定角度（図示の例では８０°）だけ回転させ、選択するタップを偶数タップから奇数タップに切り換える際に駆動軸３を他方向に一定角度だけ回転させる。
【００１５】
各真空バルブは、内部が真空に保たれる容器４０１と、容器４０１内に収容された固定コンタクト及び可動コンタクトと、中心軸線を容器４０１の中心軸線に一致させた状態で設けられて容器４０１の軸線方向の一端側から外部に導出された可動軸４０２とを備えたもので、可動軸４０２を容器４０１側に直線変位させたときに、容器内で可動コンタクトが固定コンタクトに接触した状態になって真空バルブがオン状態になり、可動軸４０２を容器４０１から離れる方向に直線変位させたときに、可動コンタクトが固定コンタクトから離れた状態になって真空バルブがオフ状態になるようになっている。
【００１６】
第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃを所定のシーケンスで動作させるため、駆動軸３により駆動されるカム機構５が設けられている。カム機構５は、円弧状に延びるカム面６０１を有して該カム面の円弧の中心軸線を駆動軸３の中心軸線に一致させた状態で駆動軸３に取り付けられた駆動カム６と、駆動カム６のカム面に当接した状態で配置された第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃと、これらの駆動カムにより生じさせられる第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃの変位をそれぞれ第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２の軸線方向に沿う変位に変換して第１ないし第３の真空バルブの可動軸４０２に伝達する第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃと、第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃのオン時にそれぞれの可動コンタクトと固定コンタクトとの間に接触圧力を与えるように第１ないし第３の真空バルブの可動軸４０２を付勢する第１ないし第３のワイプバネ９ａないし９ｃとにより構成されている。
【００１７】
駆動カム６は、ボス部６０２と、ボス部６０２の軸線方向の一端に固定された半円板状のカム板６０３とからなっていて、カム板６０３の外周部に円弧状のカム面６０１が形成されている。
【００１８】
第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃのそれぞれは、固定フレーム１に取り付けられた支持部材１０に設けられた腕部１０Ａに角部が軸１１を介して回動自在に支持されたＬ字形のレバーからなり、駆動レバー８ａないし８ｃの一端がピン１３を介して対応する真空バルブの可動軸４０２の先端に設けられた先端部材４０３に結合されている。
【００１９】
また第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃの他端にそれぞれ第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃが回転自在に支持され、駆動カム６のカム面により、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃが変位させられて、駆動レバー８ａないし８ｃが図６において反時計方向に回動させられたとき及び時計方向に回動させられたときにそれぞれ真空バルブＭａないしＭｃの可動コンタクトがオフ位置及びオン位置に変位させられるようになっている。
【００２０】
第１ないし第３のワイプバネ９ａないし９ｃは、第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃのそれぞれの可動軸４０２の先端部材４０３と支持部材１０との間に圧縮された状態で設けられて、対応する真空バルブの可動軸４０２を投入側（真空バルブをオン状態にする側）に付勢している。
【００２１】
この種の負荷時タップ切換装置においては、駆動軸３により駆動される１つの駆動カム６により、第１ないし第３の従動ローラを駆動して、第１ないし第３の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるため、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃは、それぞれの回転中心軸線を駆動カム６のカム面６０１の円弧の径方向に向けた状態で放射状に配置する必要がある。
【００２２】
従来のこの種のタップ切換装置では、図５に見られるように、第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃと、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃの変位を第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃの可動軸にそれぞれ伝達する第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃとを、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃの回動中心軸線の延長上に配置していた。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置においては、切換開閉器を構成する複数の真空バルブと、複数の従動ローラの変位を対応する真空バルブに伝達する複数の駆動レバーとを、放射状に配置される複数の従動ローラのそれぞれの回転中心軸線の延長上に配置していたため、複数の駆動レバー及び真空バルブが末広がり状に配置されていた。そのため、駆動レバー８ａないし８ｃ及び真空バルブＭａないしＭｃが大きなスペースを占有し、タップ切換装置が大形になるという問題があった。
【００２４】
なお図５ないし図７は、真空バルブ式負荷時タップ切換装置の構成の一例を示したものであるが、一般に真空バルブ式負荷時タップ切換装置においては、タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行うための真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器を用いるため、切換開閉器の複数の真空バルブを１つの駆動カムにより駆動する構成をとる場合には、上記と同様の問題が生じる。
【００２５】
本発明の目的は、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを互いに平行に配置することにより装置全体をコンパクトに構成することができるようにした真空バルブ式負荷時タップ切換装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、調整変圧器に設けられたタップを選択するタップ選択器と、調整変圧器のタップ切り換え時に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと限流抵抗器の投入及び切り離しを行う真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を駆動軸の中心軸線に一致させた状態で駆動軸に取り付けられた駆動カムと、複数の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態でカム面に当接させられた複数の従動ローラと、駆動カムにより生じさせられる複数の従動ローラの変位をそれぞれ対応する真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して対応する真空バルブの可動軸に伝達する複数の駆動レバーとを備えて、駆動軸の回転に伴って複数の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように駆動カムのカム面が形成されている真空バルブ式負荷時タップ切換装置を対象とする。
【００２７】
本発明においては、上記複数の真空バルブが、それぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置される。
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み、駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと、該バルブ側アームの後端部から駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有し、バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により固定フレームに回動自在に支持されている。また各駆動レバーのカム側アームは、その先端部が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成され、各駆動レバーのカム側アームの先端部に対応する従動ローラが回転自在に支持されている。
【００２８】
調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器とを設けて、奇数タップ及び偶数タップを交互に選択するように構成する場合には、切換開閉器に、奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第２の真空バルブと、偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブとが設けられる。またこの場合、第１ないし第３の真空バルブにそれぞれ対応する第１ないし第３の従動ローラが設けられて、これらの従動ローラが、それぞれの回動中心軸線を駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態でカム面に当接させられる。更に、駆動カムにより生じさせられる第１ないし第３の従動ローラの変位をそれぞれ第１ないし第３の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して第１ないし第３の真空バルブの可動軸に伝達する第１ないし第３の駆動レバーが設けられ、駆動軸の回転に伴って第１ないし第３の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように駆動カムのカム面が形成される。
【００２９】
このような構成を有する負荷時タップ切換装置に本発明を適用する場合には、第１ないし第３の真空バルブが、それぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置される。また各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとにより構成されて、バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により固定フレームに回動自在に支持される。また各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成され、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持される。
【００３０】
上記のように、切換開閉器に、奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第２の真空バルブと、偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブとを設ける場合には、第１の真空バルブ及び第３の真空バルブを第２の真空バルブの両側に対称に配置して、それぞれの可動軸を駆動カム側に向け、かつそれぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で設けるのが好ましい。
【００３１】
この場合も、各駆動レバーの構成は前記と同様であり、各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持される。
【００３２】
本発明の好ましい態様では、駆動軸が、その中心軸線を水平方向に向けた状態で設けられ、第１ないし第３の真空バルブは、第１及び第３の真空バルブを第２の真空バルブの両側の対称位置に位置させた状態でそれぞれの中心軸線を垂直方向に向け、かつそれぞれの可動軸の先端を上方に向けた状態で駆動軸の下方に配置される。この場合も、各駆動レバーの構成は、前記と同様である。
【００３３】
上記のように、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを、それぞれの軸線を平行な方向に向けた状態で配置すると、真空バルブと、該真空バルブに従動ローラの変位を伝達する駆動レバーとが、末広がり状に配置されることがなく、複数の真空バルブを放射状に配置する場合に比べて、真空バルブ及び駆動レバーが占めるスペースを小さくすることができる。そのため、駆動カムと従動カムと駆動レバーとを含むカム機構と、複数の真空バルブとを含む切換装置の要部をコンパクトに構成することができ、負荷時タップ切換装置の小形化を図ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下図１ないし図３を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施形態の切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構とを含む要部の機械的構成を一部を断面して示した正面図、図２は図１の上面図、図３は一部を断面して示した図１の要部の右側面図である。
【００３５】
本実施形態の負荷時タップ切換装置の電気的な構成及び動作は図７（Ａ）ないし（Ｆ）に示したものと同様である。図１ないし図３においては、図５及び図６に示した従来の負荷時タップ切換装置の各部と同等の部分に図５及び図６で用いた符号と同一の符号を付してある。
【００３６】
図１ないし図３は、本実施形態で用いる切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構の１相分の構成を示したもので、これらの図において、１は板面を垂直方向に向けて配置された板状の固定フレーム、３は中心軸線を水平方向に向けて、固定フレーム１に図示しない軸受を介して回転自在に支持された駆動軸である。駆動軸３は絶縁材料からなっていて、電動機により蓄勢される駆動バネを駆動源とした図示しない駆動装置により、タップ切換時に一方向または他方向に一定の角度（図示の例では８０°）だけ回動させられる。
【００３７】
Ｍａは奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブ、Ｍｂは限流抵抗器ｒの投入と切り離しとを行う第２の真空バルブ、Ｍｃは偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブである。
【００３８】
各真空バルブは、気密保持構造の容器４０１と、容器４０１内に収容された固定コンタクト及び直線変位形の可動コンタクトと、可動コンタクトを操作する可動軸４０２とを備えた周知のものである。各真空バルブは、その可動軸４０２が容器４０１側（投入側）に変位させられたときにオン状態になり、可動軸４０２が容器４０１と反対側（引き外し側）に変位させられたときにオフ状態になる。
第１ないし第３の真空バルブＭａ，Ｍｂ及びＭｃは、それぞれの中心軸線（可動軸４０２の中心軸線）Ｏ１−Ｏ１，Ｏ２−Ｏ２及びＯ３−Ｏ３を、駆動軸３の中心軸線Ｏ−Ｏと直交する平面（図１の紙面と平行な面）に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置されて、図示しない支持手段により固定フレーム１に支持されている。
【００３９】
駆動軸３には、該駆動軸３と中心軸線を共有する円弧に沿って延びるカム面６０１を有する駆動カム６が取り付けられている。駆動カム６は、駆動軸３に嵌装されて該駆動軸に固定されるボス部６０２（図２参照）と、該ボス部６０２の軸線方向の一端に一体に形成された半円板形のカム板部６０３とを有し、カム板部６０２の外周部の端面にカム面６０１が形成されている。この駆動カムは、そのカム面６０１の円弧の中心軸線を駆動軸３の中心軸線に一致させた状態で駆動軸３に取り付けられている。
【００４０】
フレーム１にはまた、真空バルブＭａ，Ｍｂ及びＭｃのそれぞれの可動軸２の近傍に位置させた状態で、３つの支持金具２０ａないし２０ｃがボルト２１及びナット２２により取り付けられている。支持金具２０ａないし２０ｃにはそれぞれ、斜め下方に延びる１対の腕部２０ａ１，２０ａ１ないし２０ｃ１，２０ｃ１が、水平方向に間隔を隔てた状態で設けられ、支持金具２０ａないし２０ｃにそれぞれ設けられた腕部の先端に、第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃにそれぞれ対応する第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃが回動自在に支持されている。
【００４１】
更に詳細に説明すると、第１の真空バルブＭａに対応する第１の駆動レバー８ａは、図４（Ａ）に示したように、バルブ側アーム８０１ａと、カム側アーム８０２ａとにより構成されている。
【００４２】
バルブ側アーム８０１ａは、対応する真空バルブＭａの可動軸４０２の中心軸線Ｏ１−Ｏ１を含み、駆動軸３の中心軸線Ｏ−Ｏと平行に延びる平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブＭａの可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３にピン２３（図３参照）を介して連結されている。
【００４３】
またカム側アーム８０２ａは、バルブ側アーム８０１ａの後端部から駆動カム６側に延びて先端部が駆動カムの近傍で対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されたアームで、バルブ側アーム８０１ａとカム側アーム８０２ａとの境界部（駆動レバー８ａの角部）が、バルブ側アーム８０１ａが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸２５ａ（図１参照）により、支持金具２０ａに設けられた腕部２０ａ１，２０ａ１の先端部に回動自在に支持されている。
【００４４】
図４（Ａ）に見られるように、第１の駆動レバー８ａのバルブ側アーム８０１ａは、真空バルブＭａの中心軸線を含み、駆動軸３の中心軸線と平行に延びる平面と直交する方向に間隔をあけて配置された１対の板状部材８０１ａ１及び８０１ａ１からなっていて、これらの板状部材の先端が真空バルブＭａの可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３を間に挟んだ状態で配置される。
【００４５】
また駆動レバー８ａのバルブ側アーム８０１ａの先端を真空バルブＭａの可動軸４０１に連結するピン２３は、真空バルブＭａの中心軸線を含み、駆動軸３の中心軸線と平行に延びる平面と直交する方向にその軸線を向けた状態で配置されて、可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３に設けられた長孔に遊嵌される。
【００４６】
図示の例では、バルブ側アーム８０１ａを構成する１対の板状部材８０１ａ１，８０１ａ１の後端部間に跨って、バルブ側アームの後端部から駆動カム側に立ち上がった立ち上がり部８０２ａ１が形成され、この立ち上がり部８０２ａ１に、駆動カム６のカム面６０１の円弧の径方向に向いた傾斜面Ｐａが形成されている。そして駆動カムのカム面の円弧の径方向に板面が向いた板状部を先端部に有する中空のローラ支持部材８０２ａ２が傾斜面Ｐａに溶接され、立ち上がり部８０２ａ１と、ローラ支持部材８０２ａ２とにより、カム側アーム８０２ａが構成されている。
【００４７】
ローラ支持部材８０２ａ２の先端の板状部に、第１の真空バルブＭａに対応する第１の従動ローラ７ａが、その中心軸線をカム面６０１の円弧の径方向に向けた状態で、回転自在に支持されている。
【００４８】
第２の真空バルブＭｂに対応する第２の駆動レバー８ｂは、対応する真空バルブＭｂの可動軸４０２の中心軸線Ｏ２−Ｏ２と駆動軸３の中心軸線Ｏ−Ｏとを含む平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブＭｂの可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３にピン２３を介して連結されるバルブ側アーム８０１ｂと、このバルブ側アーム８０１ｂの後端部から駆動カム６側に延びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アーム８０２ｂとを有し、バルブ側アーム８０１ｂとカム側アーム８０２ｂとの境界部（駆動レバー８ｂの角部）が、バルブ側アーム８０１ｂが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸２５ｂにより、支持金具２０ｂに設けられた腕部２０ｂ１，２０ｂ１の先端部に回動自在に支持されている。
【００４９】
図４（Ｂ）に見られるように、第２の駆動レバー８ｂのバルブ側アーム８０１ｂは、真空バルブＭｂの中心軸と駆動軸３の中心軸線とを含む平面と直交する方向に間隔をあけて配置された１対の板状部材８０１ｂ１及び８０１ｂ１からなっていて、これらの板状部材の先端が真空バルブＭｂの可動軸４０２の先端部材４０３を間に挟んだ状態で配置されている。駆動レバー８ｂのバルブ側アーム８０１ｂの先端を真空バルブＭｂの可動軸４０１に連結するピン２３は、その軸線を真空バルブＭｂの中心軸線と駆動軸３の中心軸線とを含む平面と直交する方向に向けた状態で配置されて、真空バルブＭｂの可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３に設けられた長孔に遊嵌されている。
【００５０】
駆動レバー８ｂのカム側アーム８０ｂは、その先端部が対応する従動ローラ７ｂの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成される。図示の例では、バルブ側アーム８０１ｂを構成する１対の板状部材８０１ｂ１，８０１ｂ１の後端部間に跨って、駆動カム側に立ち上がる立ち上がり部８０２ｂ１が形成され、この立ち上がり部８０２ｂ１に、駆動カム６のカム面６０１の円弧の径方向に向いた平坦面Ｐｂが形成されている。そして駆動カム６のカム面の円弧の径方向に板面が向いた板状部を先端部に有する中空のローラ支持部材８０２ｂ２が平坦面Ｐｂに溶接され、立ち上がり部８０２ｂ１と、ローラ支持部材８０２ｂ２とにより、カム側アーム８０２ｂが構成されている。
【００５１】
ローラ支持部材８０２ｂ２の先端の板状部に、第２の真空バルブＭｂに対応する第２の従動ローラ７ｂが、その中心軸線をカム面６０１の円弧の径方向に向けた状態で回転自在に支持されている。
【００５２】
第３の真空バルブＭｃに対応する第３の駆動レバー８ｃは、対応する真空バルブＭｃの可動軸４０２の中心軸線Ｏ３−Ｏ３を含み、駆動軸３の中心軸線Ｏ−Ｏと平行に延びる平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブＭｃの可動軸４０２の先端部材４０３にピン２３を介して連結されるバルブ側アーム８０１ｃと、このバルブ側アーム８０１ｃの後端部から駆動カム６側に延びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アーム８０２ｃとを有し、バルブ側アーム８０１ｃとカム側アーム８０２ｃとの境界部（駆動レバー８ｃの角部）が、バルブ側アーム８０１ｃが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸２５ｃにより、支持金具２０ｃに設けられた腕部２０ｃ１，２０ｃ１の先端部に回動自在に支持されている。
【００５３】
第３の駆動レバー８ｃのバルブ側アーム８０１ｃは、他の駆動アームと同様に１対の板状部材８０１ｃ１，８０１ｃ１からなり、カム側アーム８０２ｃは、バルブ側アーム８０１ｃの後端部側から駆動カム側に立ち上がった立ち上がり部８０２ｃ１と、立ち上がり部８０２ｃ１に設けられた傾斜面Ｐｃに溶接されたローラ支持部材８０２ｃ２とからなっている。第３の駆動レバー８ｃは、その立ち上がり部８０２ｃ１に設けられる傾斜面Ｐｃの向きが異なる点を除き、第１の駆動レバー８ａと同様に構成され、ローラ支持部材８０２ｃ２の先端部に、第３の従動ローラ７ｃが、その回転中心軸線をカム面６０１の円弧の径方向に向けた状態で回転自在に支持されている。
【００５４】
また第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２の先端に取り付けられた先端部材４０３と対応する支持金具２０ａないし２０ｃとの間にワイプバネ９ａないし９ｃが圧縮された状態で配置され、これらのワイプバネの付勢力により、真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２が常時投入方向（真空バルブの可動コンタクトを固定コンタクト側に変位させようとする方向）に付勢されるとともに、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃが常時カム面６０１側に付勢されている。
【００５５】
本実施形態では、駆動カム６と、駆動カム６のカム面６０１に当接させられてカム面６０１により変位させられる第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃと、第１ないし第３の従動ローラ７ａないし７ｃの変位を第１ないし第３の真空バルブＭａないしＭｃの可動軸の軸線に沿う方向の変位に変換して第１ないし第３の真空バルブの可動軸に伝達する第１ないし第３の駆動レバー８ａないし８ｃとにより、切換開閉器の切換動作を所定の順序で行わせるように切換開閉器を構成する真空バルブを駆動するカム機構が構成されている。
【００５６】
本実施形態においては、タップ選択器が所定のタップを選択した後、駆動軸３を一方向または他方向に８０°回転させた際に、図７（Ｂ）ないし（Ｆ）の切換動作または図７（Ｆ）ないし（Ｂ）の切換動作が順次行われるように、駆動カム６のカム面６０１が形成されている。
【００５７】
図示のタップ切換装置においては、駆動カム６のカム面６０１が従動ローラ７ａないし７ｃを押してこれらの従動ローラを駆動カムから離れる方向に変位させた際に、駆動レバー８ａないし８ｃがワイプバネ９ａないし９ｃの付勢力に抗して一方向に（図３において反時計方向に）回動して真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２を引き外し側（真空バルブをオフ状態にする側）に変位させる。また、駆動カムのカム面６０１が従動ローラ７ａないし７ｃを駆動カム側に変位させた際に、駆動レバー８ａないし８ｃが上記と反対方向に回動して真空バルブＭａないしＭｃの可動軸４０２を投入側に変位させる。
【００５８】
上記の例では、駆動軸３を水平方向に向けて配置し、駆動軸の下方に真空バルブＭａないしＭｃを配置したが、本発明は、このように各部を配置する場合に限定されるものではない。例えば駆動軸３を垂直方向に向けて配置し、真空バルブＭａないしＭｃを水平方向に向けて配置するようにしてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを、それぞれの軸線を平行な方向に向けた状態で配置したので、複数の真空バルブを放射状に配置する場合に比べて、真空バルブと該真空バルブを駆動するカム機構とが占めるスペースを小さくすることができる。従って、本発明によれば、駆動カムと従動カムと駆動レバーとを含むカム機構と、複数の真空バルブとを含む切換装置の要部をコンパクトに構成することができ、負荷時タップ切換装置の小形化を図ることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態用いる切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構の機械的構成を一部断面して示した正面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】一部を断面して示した図１の要部の右側面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態で用いる第１及び第２の駆動レバーの形状を概略的に示した斜視図である。
【図５】従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置の切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構とを一部断面して示した正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明が対象とする負荷時タップ切換装置の電気的構成と動作とを示す説明図である。
【符号の説明】
Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ…真空バルブ、ＳＷ…切換開閉器、Ｔｓｆ…調整変圧器、１…固定フレーム、３…駆動軸、４０２…真空バルブの可動軸、６…駆動カム、６０１…カム面、７ａないし７ｃ…第１ないし第３の従動ローラ、８ａないし８ｃ…第１ないし第３の駆動レバー、８０１ａ，８０１ｂ，８０１ｃ…バルブ側アーム、８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ…カム側アーム、９ａないし９ｃ…第１ないし第３のワイプバネ。

Claims

調整変圧器に設けられたタップを選択するタップ選択器と、前記調整変圧器のタップ切り換え時に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記複数の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた複数の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記複数の従動ローラの変位をそれぞれ対応する真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して対応する真空バルブの可動軸に伝達する複数の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記複数の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、前記複数の真空バルブは、それぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームは、その先端部が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端部に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第２の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第１ないし第３の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第１ないし第３の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第１ないし第３の従動ローラの変位をそれぞれ前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸に伝達する第１ないし第３の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第１ないし第３の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記第１ないし第３の真空バルブは、それぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第２の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第１ないし第３の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第１ないし第３の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第１ないし第３の従動ローラの変位をそれぞれ前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸に伝達する第１ないし第３の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第１ないし第３の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記第１ないし第３の真空バルブは、第１の真空バルブ及び第３の真空バルブを第２の真空バルブの両側に対称に配置した状態でそれぞれの可動軸を前記駆動カム側に向け、かつそれぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で設けられ、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第１の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第２の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第３の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに回転可能に支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第１ないし第３の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第１ないし第３の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第１ないし第３の従動ローラの変位をそれぞれ前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第１ないし第３の真空バルブの可動軸に伝達する第１ないし第３の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第１ないし第３の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記駆動軸はその中心軸線を水平方向に向けた状態で設けられ、
前記第１ないし第３の真空バルブは、第１及び第３の真空バルブを第２の真空バルブの両側の対称位置に位置させた状態でそれぞれの中心軸線を垂直方向に向け、かつそれぞれの可動軸の先端を上方に向けた状態で前記駆動軸の下方に配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な垂直面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う垂直面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。