JP2009527907A - エネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、負荷が加わった状態でタップ付変成器の異なる巻線タップ間を無中断で切り換えるためのエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置に関する。本発明では、エネルギー貯蔵器は、切換の始動時に付勢される一つ以上の圧縮ばねを備えている。そのようなエネルギー貯蔵器で従来から使用されてきた引張ばねと比べて、本発明による圧縮ばねの長期間の耐久性能は、明らかに向上している。

Description

本発明は、負荷が加わった状態でタップ付変成器の異なる巻線タップ間を無中断で切り換えるためのエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置に関する。

そのような負荷時タップ切換装置は、非特許文献１により周知である。この場合、その負荷時タップ切換装置は、切り換え先のタップを無電力状態で予選択するためのセレクターと、本来の切換のための負荷開閉器との機能を一体化したものである。

この周知の負荷時タップ切換装置のエネルギー貯蔵器は、一つのばね鋼板を備えており、そのばね鋼板は、複数の引張ばねの一方の端部とそれぞれ固定されており、それらの引張ばねの他方の端部は、支持箇所と回動自在に連結されている。更に、このばね鋼板の自由端は、回転可能な形で駆動クランクと固定されている。この駆動クランクは、切換軸と固定されており、フリーホイールを介して、切換軸と中心を合わせるとともに切換軸と独立して回転可能な形に軸支された駆動部品によって操作される。この切換軸の下側は、マルタクロス式伝動機構のマルタクロスクランクを支持している。このマルタクロス式伝動機構のマルタクロス歯車は、最終的に絶縁体の管の内部に中心を合わせて軸支された回転可能な開閉器支柱と接続されており、その支柱は、カンチレバー上に切換部品を装備している。絶縁体の管の内壁には、固定式のタップ接点が複数の水平な面内に配備されており、それらの接点は、各面内において、開閉器支柱上の切換部品の中の一つによって選択的に切り換えることが可能である。

この周知のエネルギー貯蔵器の作動方法は、次の通りである。所定の負荷の切換、即ち、一つの巻線タップから隣の別の巻線タップへの切換を始動するために、駆動部品が、通常モーター駆動部によって操作される形で、ゆっくりと連続的に回転を開始する。それは、衝合部によって、駆動クランクとそのためそれと固定されたばね鋼板の端部も一緒に動かし、それによって、引張ばねが、旋回して付勢される。初めの１８０°の回転角後に、引張ばねが、その最大の旋回に到達した場合、駆動部品が、フリーホイールを介して、駆動クランクと係合しなくなる。この死点を超えた後において、その時点では引張ばねが未だ付勢されているので、駆動クランクの更なる回転は、跳躍するように実行される。この駆動クランクの速い回転運動は、マルタクロス式伝動機構のマルタクロスクランクとそのため開閉器支柱とに伝えられて、それと固定された切換部品が、それぞれ隣の固定式のタップ接点に跳躍する形で切り換わることとなる。これで、負荷の切換が終了する。

このエネルギー貯蔵器は、長年に渡り非常に多彩なタップ切換装置において実証されている。しかし、使用されている引張ばねは、機械的に無期限に使えるものではなく、安全上の理由から所定の動作期間又は切換回数後には交換しなければならない。従来は、何れにせよ、そのような切換回数後には、通常負荷時タップ切換装置の検査を行っていたので、そのことは問題とならなかった。しかし、現在では、その間に入手可能となって採用されてきた真空開閉室の高い信頼性と真空開閉技術の利点によって、全体として負荷時タップ切換装置の保守間隔を延長することが可能となり、その結果周知のエネルギー貯蔵器で使用している引張ばねの限定された機械的な耐久性能が益々欠点となることが分かってきた。
本出願人の印刷物「負荷時タップ切換装置ＶＡＣＵＴＡＰ（登録商標）ＶＶガイドブック」、出版番号ＢＡ１６４／０３ｄｅ

以上のことから、本発明の課題は、エネルギー貯蔵部として機械的な耐久性能が高いエネルギー貯蔵器用ばねを有するエネルギー貯蔵器を備えた冒頭に挙げた種類の負荷時タップ切換装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を有するエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置によって解決される。従属請求項は、本発明の特に有利な改善構成に関する。

本発明の利点は、使用している圧縮ばねのほぼ限界の無い機械的な強度が得られて、それが壊れることが実質的に考えられないこと以外に、本発明の特に有利な実施構成にもとづき、ねじ山によって調整可能な連結棒を使用することによって、エネルギー貯蔵器のエネルギーの大きさを連続的に調整することも可能なことである。それによって、特に、エネルギー貯蔵器を非常に多彩なタイプの負荷開閉器に適合させること、並びに解除後に解放されるエネルギーを調整することが簡単に可能となる。本発明によるエネルギー貯蔵器は、非常に多彩な負荷開閉器に使用することが可能であり、機械的な切換接点を備えた油入り開閉機器にも、真空開閉室を備えた油入り開閉機器にも使用することができる。

以下において、図面にもとづき本発明を実施例により更に詳しく説明する。

先ずは、図１を詳しく説明する。支持板１が図示されており、その上には、エネルギー貯蔵器全体と負荷時タップ切換装置を操作するための伝動構成が配置されている。支持板１は、保持用アングル材２を有する。更に、図示されていないモーター駆動軸と接続された歯車３が図示されている。歯車３は、その歯５によって駆動部品４を駆動する。駆動部品４は、更に、駆動クランク８と当接する二つの対称的な衝合部６，７を有する。そのことは、後で詳しく説明する。駆動クランク８の上側には、連結棒１０の連結棒頭部９が回転可能な形で軸支されている。連結棒１０は、以下において更に詳しく説明する本発明によるエネルギー貯蔵器の別の部分と連結されている。駆動クランク８は、切換軸１１と固定されており、その切換軸は、支持板を垂直に貫通して下方に通じるとともに、その下端には、ここでは図示されていないマルタクロスクランクを備えている。そのマルタクロスクランクは、図２に図示されており、そこでは符号１２を付与されている。このマルタクロスクランク１２は、マルタクロス歯車１３と噛み合っており、その歯車は、更に、図示されていない開閉器支柱と連結されている。

本発明では、ばね用パイプ１４が、既に説明した連結棒１０の周りに配備されている。ばね用パイプ１４は、片側を架台１５と回動自在に連結されており、垂直方向の押えボルト１６を用いて、水平に旋回することが可能となっている。連結棒１０とばね用パイプ１４の間には、内側の圧縮ばね１７が配備されており、ばね用パイプ１４の外側には、中心を合わせた形で外側の圧縮ばね１８が有る。ここに図示されている実施例では、大きな力を発生させるために、内側の圧縮ばね１７と外側の圧縮ばね１８を用いた構成が選定されている。しかし、本発明の範囲内では、ばね用パイプ１４の内側又は外側のどちらかに配置した単一の圧縮ばねだけを配備することも可能である。そのような圧縮ばねを三つ以上配備することもできる。本発明の図１に図示されている実施構成では、内側の圧縮ばね１７と外側の圧縮ばね１８は、一方の側をばね用パイプ１４と接続された固定式のばね用衝止部１９で支えられている。他方の側は、内側の圧縮ばね１７が、図２にのみ図示されている可動式の内側のばね用衝止部２０で支えられており、外側の圧縮ばね１８は、可動式の外側のばね用衝止部２１で支えられている。内側と外側のばね用衝止部２０と２１は、連結棒１０の自由端と接続されている。この場合、内側のばね用衝止部２０は、連結棒１０と直に固定されている。ばね用パイプ１４を取り囲む外側のばね用衝止部２１を連結棒１０と固定するために、ばね用パイプ１４の両側には、長手方向の切欠き２２が設けられている。これらの長手方向の切欠き２２を通って、連結棒１０と外側のばね用衝止部２１とを互いに接続するための固定用ボルト２３が、外側に向かって突き出ている。図１には、更にローラー２４が図示されており、そのローラーは、周知の手法で位置表示器２６と同じく周知の手法でプリセレクターを操作するための更に別のマルタクロス歯車２５と協働する。

図１に図示されている本発明による構成の動作形態は、次の通りである。各切換、即ち、負荷開閉器の各操作を始動するために、モーター駆動部が、図示されていないモーター駆動軸を介して歯車３を回転させる。この回転運動は、歯５によって駆動部品４に伝えられ。次の負荷の切換を「より高い方向」又は「より低い方向」に行うかに依存する回転方向に応じて、駆動部品４の二つの衝合部の一方６又は７が、駆動クランク８と形状を合わせることとなり、それを一緒に回転させる。この場合、駆動クランク８と固定された連結棒頭部９が一緒に動いて、連結棒１０が旋回するとともに、圧縮ばね１７，１８が付勢される。駆動クランク８が１８０°回転した後、連結棒１０が、その新しい限界位置に到達して、圧縮ばね１７，１８が最も大きく付勢される、即ち、一緒に圧縮される。この死点を超えた後において、それまで形状を合わせて作用していた衝合部６又は７が、係合しなくなり、圧縮ばね１７，１８が跳躍するように消勢するので、駆動クランク８とそのため切換軸１１の回転運動が、速く終息する。この速い回転運動は、マルタクロスクランク１２とマルタクロス歯車１３を介して、図示されていない負荷時タップ切換装置の開閉器支柱に伝えられる。このようにして、絶縁体の円筒内における隣接する固定式のタップ接点間の速い切換が行われる。

図２では、前述した本発明による構成を再度側面の断面図で図示している。完全なものとするために一緒に図示している従来技術により周知のその他の構成部品については、詳しく説明しない。ここでは、本発明の特に有利な改善構成にもとづき、連結棒１０が、その一方の端部のねじ山２７によって、内側の衝止部２０とねじ止めされていることが分かる。特に有利には、細かいねじ山として形成された、このねじ山２７によって、固定式のばね用衝止部１９と可動式のばね用衝止部２０，２１間の実効的な長さを簡単に変えることができる調整可能な連結棒１０が得られる。そのため、圧縮ばね１７，１８のばねの長さとそれによって実効的なばね力を簡単に連続的に調整することが可能となる。この実施構成では、開閉器タイプと切換シーケンスに応じて異なるものとすることができる、エネルギー貯蔵器用ばねの解放エネルギーの特定の要件に対して、エネルギー貯蔵器を容易に適合させることが可能である。

本発明の範囲内において、連結棒頭部９における更に別のねじ山２８によって、連結棒１０の調整手段を実現することも可能である。

本発明によるエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置の上部の斜視図 図１のエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置の模式的な側面の断面図

Claims (7)

1. 負荷が加わった状態でタップ付変成器の異なる巻線タップ間を無中断で切り換えるためのエネルギー貯蔵器を備えた負荷時タップ切換装置であって、この負荷時タップ切換装置が、絶縁体の円筒を有し、その円筒の内壁には、固定式の切換可能なタップ接点が配置されており、絶縁体の円筒の内部には、回転可能な切換軸が中心を合わせて配置されており、この切換軸は、駆動クランクによって駆動することが可能であるとともに、固定式のタップ接点と接触させることが可能な少なくとも一つの切換部品を装備しており、この駆動クランクは、少なくとも一つのエネルギー貯蔵器用ばねと機械的に接続されており、各切換を始動するために、この駆動クランクが回転して、少なくとも一つのエネルギー貯蔵器用ばねを付勢するようになっている負荷時タップ切換装置において、
   当該の少なくとも一つのエネルギー貯蔵器用ばねが、一方の端部を固定式のばね用衝止部（１９）で支えられた圧縮ばね（１７，１８）であることと、
   当該の駆動クランク（８）には、連結棒（１０）が配置されていることと、
   この連結棒（１０）には、前記の少なくとも一つの圧縮ばね（１７，１８）の他方の端部を支える少なくとも一つの可動式のばね用衝止部（２０，２１）が配置されていることと、
   を特徴とする負荷時タップ切換装置。
2. 駆動クランク（８）には、連結棒（１０）を支持する連結棒頭部（９）が、回転可能な形で軸支されていることを特徴とする請求項１に記載の負荷時タップ切換装置。
3. 連結棒（１０）の周りには、架台（１５）と回動自在に連結されたばね用パイプ（１４）が配備されていることと、
   このばね用パイプ（１４）には、固定式のばね用衝止部（１９）が固定されていることと、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の負荷時タップ切換装置。
4. 二つの圧縮ばね（１７，１８）が配備されており、その中の一方が、内側の圧縮ばね（１７）としてばね用パイプ（１４）の内側に配置されており、他方が、外側の圧縮ばね（１８）としてばね用パイプ（１４）の外側に中心を合わせてばね用パイプを取り囲む形で配置されていることを特徴とする請求項３に記載の負荷時タップ切換装置。
5. 内側の圧縮ばね（１７）と外側の圧縮ばね（１８）は、それぞれ一方の端部が共に固定式のばね用衝止部（１９）で支えられるとともに、それぞれ他方の端部が可動式の内側のばね用衝止部（２０）又は可動式の外側のばね用衝止部（２１）で支えられていることと、
   可動式の内側のばね用衝止部（２０）又は可動式の外側のばね用衝止部（２１）が、連結棒（１０）と固定されていることと、
   を特徴とする請求項４に記載の負荷時タップ切換装置。
6. 連結棒（１０）が、ねじ山（２７）によって、可動式の内側のばね用衝止部（２０）と直にねじ止めされていることを特徴とする請求項５に記載の負荷時タップ切換装置。
7. 連結棒（１０）が、更に別のねじ山（２８）によって、連結棒頭部（９）とねじ止めされていることを特徴とする請求項５又は６に記載の負荷時タップ切換装置。

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