JP2013506276A - 真空スイッチを有する負荷時タップ切換器 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器に関する。全体として発明的な着想は、１つまたは多数のカムディスクが設けられており、上記カムディスクが、上側または下側と同様に端面にも成形された、周囲に延在する輪郭を、例えば突起部の様式において有しており、従って、成形され周囲に延在する、端面の輪郭によってと同様に、上側または下側によっても、真空スイッチが操作可能である、ことにある。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に従う、真空スイッチ（Vakuumschaltroehren）を有する負荷時タップ切換器に関する。

負荷時タップ切換器は、多くの年数以前から、負荷時タップ切換変圧器の異なる巻線タップの間の中断の無い切り換えのために、多数、世界的に使用されている。
このような負荷時タップ切換器は、通常、
負荷時タップ切換変圧器の、それら巻線タップに切り換えられるべきそれぞれの該巻線タップの出力のない選択のための選択器、および、
タップ切り換えされた負荷時タップ切換変圧器から新しい予備選択された負荷時タップ切換変圧器への、本来の切り換えのための負荷切換開閉器、
から成っている。
この段差的な切り換えは、通常は、畜勢機構の利用のもとで行われ、この畜勢機構の解放の場合、切換軸が迅速に回転される。この負荷切換開閉器は、それに加えて、通常、切換接触子および抵抗接触子を有している。この切換接触子は、その際、負荷導出部とのそれぞれの巻線タップの直接的な結合の役目を果たし、この抵抗接触子が、短時間のタップ切り換え、即ち、１つまたは多数の切換抵抗を用いての架橋の役目を果たす。

真空スイッチを中断の無い切り換えのために使用する、負荷時タップ切換器のこのような負荷切換開閉器は、特許文献１から公知である。
その際、それぞれの操作されるべき切換要素、およびそれぞれの、駆動軸の移動方向のために、それぞれに、カムディスクが設けられている。個別のカムディスクのそれぞれの端面は、定められた、円形から逸脱する輪郭を有しており、この輪郭を用いて、切換軸の回転の際に、個別の真空スイッチ、または同様に機械的な接触子が操作される。

特許文献２内において、両方向に回転可能な切換軸によって、個別の真空スイッチの操作が行われ、この切換軸は、畜勢機構の解放の後、迅速に回転される。
その際、切換軸上の真空スイッチの操作のために、カムディスクが強固に設けられており、このカムディスクが、このカムディスクの端面において、それぞれの真空スイッチのために、制御カムを有しており、この制御カム内において、形状的に係合する状態で、ローラーが強制案内されており、このローラーが、設けられた真空スイッチの操作レバーに対して作用する。この制御カムは、ここで、水平方向に円形輪郭から逸脱する溝部の様式で実現され、この溝部内へと、形状的に係合する状態で、それぞれのローラーが係合している。

更に、特許文献３から、反応原理に従って作動する負荷切換開閉器が公知であり、この負荷切換開閉器の場合、接触子を操作するためのカムディスクが、周囲に延在する端面において、円形から逸脱する輪郭を有しているのではなく、むしろ、この溝部の上側および下側で幾何学的に異なって形成された溝部から成っている。この公知の解決策の場合、異なる切換シーケンスを有する異なる切換要素の両面の操作が可能である。

これら公知の解決策における欠点は、多数のカムディスクの大きな所要スペースである。何故ならば、それぞれに、別個のカムディスクが、それぞれに個別の真空スイッチの操作のために必要とされるからである。
この切換シーケンスの実現のために、比較的に多数の真空スイッチが、負荷切換開閉器内における位相毎に設備されている場合、この問題は特に重要になる。その場合に、たびたび、これら公知の解決策の場合、使用に供せられる構造空間がこの負荷切換開閉器の内側でもはや十分でなく、且つ、構造的に不利な、妥協による解決策が必要とされねばならない。

ドイツ連邦共和国特許第１９５ １０ ８０９ Ｃ１号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２ ３１ ３５３ Ａ１号明細書 ドイツ連邦共和国特許第４０ １１ ０１９ Ｃ１号明細書

従って、本発明の課題は、冒頭に記載した様式の、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器を提供することであり、この場合、１つまたは多数のカムディスクが、多数の操作されるべき抵抗接触子にもかかわらず、負荷切換開閉器の内側で、単に僅かの構造空間だけを占める。

この課題は、本発明に従い、請求項１の特徴を有する、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器によって解決される。従属請求項は、本発明の、特に有利な実施形態に関している。

全体として発明的な着想は、１つまたは多数のカムディスクが設けられており、
上記カムディスクが、上側または下側と同様に端面にも成形された、周囲に延在する輪郭を、例えば突起部の様式において有しており、従って、成形され周囲に延在する、端面の輪郭によってと同様に、上側または下側によっても、異なる電気的な接触子、例えば真空スイッチが操作可能であることにある。本発明により、従って、１つまたは多数のカムディスクの表面の多数の領域が、異なる電気的な接触子の操作のために、異なる切換シーケンスを有している。

上記の発明的な解決策によって、例えば傾倒レバーを用いて真空スイッチと協働する個別のローラーが、それぞれに対応するカムディスクの制御カムと、
もはや単に相応するカムディスクの上側または下側、または選択的にこのカムディスクの端面だけにおいて係合状態になるのではなく、むしろ、
両方の側の組み合わせでもって、または同様に３つ全ての側の組み合わせ、即ち、上側、下側、および端面の組み合わせでもって係合状態になるというやり方で、
多数の真空スイッチを、単に僅かだけの使用に供せられる構造空間において操作することは、ここで初めて可能である。
このことは、カムディスクの極めてコンパクトな全体構造様式、必要な構造部材の減少、および、まさに従って、負荷切換開閉器の内側でのスペースの節約を誘起する。

次に、図に基づいて、例示的に本発明を詳しく説明する。

本発明に従う、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器の一部の、概略図である。 本発明に従う、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器の一部の、平面図である。 本発明に従う、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器の、有利な実施形態の図である。

見通しの理由から、図１内において、単に本発明に従う、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器の、発明にとって本質的な部分だけが示されており、且つ説明されている。自体公知の特徴、および、本発明の本質に関連しない構造部材は、説明および図示しない。
上記のことに応じて、図１は、多数の制御カム２．１、２．２、２．３、および２．４を有する、カムディスク１の１つの実施形態を示しており、これら制御カムが、これら制御カムの協働状態において、時系列的な接触子システムの切換経過を、負荷時タップ切換器の切り換えのために制御し、且つ、多数の真空スイッチの操作に適合されている。
カムディスク１の端面側に設けられた、両方の制御カム２．１および２．２は、その際、突起部の様式の、円形から逸脱する輪郭を有しており、この輪郭に沿って、接触状態で確実に動くように、それぞれに、傾倒レバー９および１０を介して、この図内において認識可能でない、真空スイッチと結合されたローラー１３および１４が案内され、このローラーが、それぞれの制御カム２．１および２．２の成形された輪郭に接触している。
ここで使用されるローラー１３および１４が、円形から逸脱する輪郭の表面位相幾何学的な形状（Oberflaechentopologie）に接触するための役目を果たすので、これらローラーが、同様に、他の同様に作用する滑り要素、例えば、ばねピンにも置換され得る。それに加えて、このカムディスク１の端面の幅は、そこで、単に１つの制御カムだけよりも多くの制御カムを設けるための役に立つ。しかしながら、この端面において、単に１つの制御カムだけに限定されることは、もちろん同様に可能である。

ローラー、傾倒レバー、および真空スイッチの、機能態様および位置決めは、図２内において、詳細に説明されている。
カムディスクの上側に、２つの、更に別の制御カム２．３および２．４が、同様に周囲に延在する突起部を有して設けられており、これら制御カムが、適当に、傾倒レバー８および１１に固定されたローラー１２および１５でもって、真空スイッチ４および７に対応している。同様に、制御カム２．３および２．４を、このカムディスク１の下側に設けることは、何の問題も無く、技術的に実現可能である。
周囲に延在する突起部の様式の、これら制御カム２．３および２．４の上に設けられた高さ方向の成形部は、基本的に、同心的に互いに設けられた軌道から成る。その際、この制御カム２．４の高さ方向の成形部は、制御カム２．３の高さ方向の成形部と比較して、幾分、より肉盛処理された状態にあり、従って、このカムディスク１の回転の場合に、それぞれに、相応する制御カム２．３および２．４の高さ方向の成形部に接触するローラー１２および１５の内の如何なる１つのローラーも、それぞれに、他方の制御カムの高さ方向の成形部と衝突しない。
この構造およびやり方で、カムディスク１の上側または下側で、同様に、図１内において図示された、２つの制御カム２．３および２．４よりも多くの制御カムが設けられ得る。

本発明に従うカムディスク１の場合、従って、上側または下側と同様に端面にも成形された、周囲に延在する輪郭が、例えば突起部の様式において設けられており、従って、
成形され周囲に延在する、端面の輪郭によってと同様に、上側または下側によっても、異なる電気的な接触子、例えば真空スイッチの様式において操作可能である。端面において、並びに上側または下側に周囲において延在するこれら輪郭は、同様に、カム軌道とも称される。
それぞれの突起部の係合角度は、広い範囲内において選択され得、且つ、極めて鋭い角度から、ほぼ直角の角度に至るまでに達する。個別の突起部を、緩やかに湾曲した移行部を有して、波の様式で形成することは、同様に可能である。
基本的に回転対称的なカムディスク１の内側の中央に、貫通穿孔３が設けられており、この貫通穿孔を通って、図示されていない切換軸が案内されており、この切換軸が、カムディスク１と強固に結合状態にあり、且つ、この切換軸を用いて、このカムディスク１が、回転の状態に置かれ得る。
要するに、図１内において、従って、唯一のカムディスク１が図示されており、このカムディスクが、このカムディスクに設けられた多数の制御カム２．１〜２．４を介して、多数の真空スイッチ４〜７の場所をとらない操作を可能にする。

同様に、本発明の領域内において、多数のカムディスクを、図示されていない切換軸の軸線方向内において、位置ずれされた状態で、従って重なり合って配設することは可能である。それぞれの個別のカムディスクに、その場合に、他方また、上側または下側においてと同様に端面においても成形された輪郭が、例えばカム軌道の様式において、図１内において説明され且つ詳細に図示されているように、設けられており、且つ従って、必要な場合、簡単な方法で、更に多数の真空スイッチが操作され得る。

図２は、本発明に従う、真空スイッチを有する負荷時タップ切換器の一部の平面図を示している。
真空スイッチ４、５、６、および７は、これら真空スイッチが、可能な限り場所をとらない状態で、傾倒レバー８、９、１０、および１１を用いて、および、これら傾倒レバーと協働するローラー１２、１３、１４、および１５でもって、操作可能であるように、カムディスク１に対して位置決めされている。その際、ローラー１２および１５は、カムディスク１の回転の場合、それぞれの制御カム２．３および２．４の周囲に延在する突起部の表面位相幾何学的な形状に接触しており、且つ、連続的な表面成形部に応じて、相応して対応する真空スイッチ４〜７を操作する。
上記のことに応じて、その場合に、これに対して平行に、ローラー１３および１４が、
突起部の様式の、両方の端面側の制御カム２．１および２．２において円形から逸脱する輪郭に接触し、且つ、それぞれに対応する真空スイッチ５および６を操作する。

図１および２内において図示されたカムディスク１は、一部材から成るように形成されており、且つ、それに加えて、特に有利には、電気的に絶縁される材料から成っている。
選択的に、しかしながら、このカムディスク１を、例えばそれぞれの制御カム２．１〜２．４が別個に製造された構造部材であるように、多部材より成るように構成することも同様に可能であり、その際、この構造部材が、製造方法との関連において、第１に、１つのカムディスク１へと組み付けられ、または、これら別個に製造された構造部材が、図示されていない切換軸に、個別に差し込まれる。

図１および２と異なって、図３内において、周囲に延在する、多数の真空スイッチの操作のための成形された輪郭が、円形から逸脱するカム軌道として形成されているのではなく、むしろ、上側または下側と同様に、端面にも設けられた、周囲に延在する溝部１６および１７が形成されており、これら溝部の成形体内へと、それぞれに対応するローラーが係合し、且つ、カムディスク１の回転の際に、これら溝部の成形体内において、強制案内される。
従って、同様に図３内において全体として発明的な着想に従ってのように、１つまたは多数のカムディスクの表面の多数の領域が、例えばこの図３内において更に別には図示されていない真空スイッチのような異なる電気的な接触子の操作のために、異なる切換シーケンスを有している。

１ カムディスク
２．１ 制御カム
２．２ 制御カム
２．３ 制御カム
２．４ 制御カム
３ 貫通穿孔
４ 真空スイッチ
５ 真空スイッチ
６ 真空スイッチ
７ 真空スイッチ
８ 傾倒レバー
９ 傾倒レバー
１０ 傾倒レバー
１１ 傾倒レバー
１２ ローラー
１３ ローラー
１４ ローラー
１５ ローラー
１６ 溝部
１７ 溝部

Claims (11)

1. 真空スイッチを有する負荷時タップ切換器であって、この負荷時タップ切換器が、
   負荷時タップ切換変圧器の、それら巻線タップに切り換えられるべき、それぞれの巻線タップの出力のない選択のための選択器、および、
   タップ切り換えされた負荷時タップ切換変圧器から、新しい予備選択された負荷時タップ切換変圧器への、本来の切り換えのための負荷切換開閉器、
   から成っており、その際、
   この負荷切換開閉器が、回転可能な切換軸を有しており、この切換軸が、少なくとも１つのカムディスクを担持しており、および、その際、
   これら真空スイッチが、操作要素によって操作可能であり、これら操作要素が、他方また、少なくとも１つのカムディスクの上の少なくとも１つの輪郭と対応している様式の上記負荷時タップ切換器において、
   それら制御カム（２．１〜２．４）を用いて、異なる真空スイッチが、異なる切換シーケンスでもって操作可能であるように、
   少なくとも１つのカムディスク（１）が、このカムディスクの端面、および付加的に、少なくともこのカムディスクの表面の更に別の領域において、互いに分離された該制御カム（２．１〜２．４）を有していることを特徴とする負荷時タップ切換器。
2. 少なくとも１つのカムディスク（１）の端面、および上側または下側において、それぞれに、少なくとも１つの制御カム（２．１〜２．４）が設けら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器。
3. 少なくとも１つのカムディスク（１）の端面、および上側および下側において、それぞれに、少なくとも１つの制御カム（２．１〜２．４）が設けら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器。
4. 少なくとも１つのカムディスク（１）の多数の制御カム（２．１〜２．４）は、成形され周囲に延在する輪郭から形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
5. 少なくとも１つのカムディスク（１）の多数の制御カム（２．１〜２．４）は、周囲に延在するカム軌道として形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
6. それぞれの制御カム（２．１〜２．４）の、成形され周囲に延在する輪郭、またはカム軌道は、相応する真空スイッチがそれによって操作可能であるように、
   相応する真空スイッチと対応する滑り要素、特にローラー（１２〜１５）によって接触されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
7. 少なくとも１つのカムディスク（１）の多数の制御カム（２．１〜２．４）は、溝部（１６、１７）として形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
8. それぞれの制御カム（２．１〜２．４）の溝部（１６、１７）内において、
   相応する真空スイッチと対応する滑り要素、特にローラー（１２〜１５）は、
   相応する真空スイッチがそれによって操作可能であるように、強制案内されていることを特徴とする請求項７に記載の負荷時タップ切換器。
9. カムディスク（１）は、多数の、個別の制御カム（２．１〜２．４）から形成されており、これら制御カムが、それぞれに別個の構造部材として、共通の切換軸に設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
10. 多数の制御カム（２．１〜２．４）は、唯一の、構造的にユニットとして形成されているカムディスク（１）に設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。
11. 多数の、構造的にユニットとして形成されているカムディスク（１）は、共通の切換軸に設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の負荷時タップ切換器。

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