JP2014502049A - 負荷時タップ切換器及びこの負荷時タップ切換器用の真空バルブ - Google Patents

Abstract

本発明は、降圧変圧器の巻線タップと巻線タップとの間を遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換器に関する。２つの負荷分岐部が、切り換えるべき各相に対して設けられていて、各負荷分岐部が、主接触子として作用する１つの真空バルブを有し、１つの限流抵抗と１つずつの別の真空バルブとから成る少なくとも１つの直列回路を前記真空バルブに対して並列に有する。各負荷分岐部のそれぞれ１つの真空バルブが、選択して接続可能な２つの別々の接触部材（５，８）とただ１つの可動接触部材（４）とを有するただ１つの真空バルブに構造的に統合されている。

Description

本発明は、降圧変圧器の巻線タップと巻線タップとの間を遮断なしに切り換えるための、真空バルブを有する負荷時タップ切換器に関する。

一相当たり全部で４つの真空バルブを有する負荷時タップ切換器が、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２０２１５７５号明細書から公知である。主接触子としての１つの真空バルブと、もう１つの真空バルブとがそれぞれ、抵抗接触子としての１つの限流抵抗に直列接続されている状態で２つの負荷分岐部の各々の中に設けられている。

その前の巻線タップｎから新たに予め選択された巻線タップｎ＋１に負荷を遮断なしに切り換える場合、切断する側の主接触子が最初に開かれ、その後に引き継ぐ側の抵抗接触子が閉じる。その結果、双方の限流抵抗によって制限された過渡電流が、双方の巻線タップｎと巻線タップｎ＋１との間に流れる。

当該通電後に、切断する側のその前に閉じられている抵抗接触子が開かれ、次いで、引き継ぐ側の主接触子が閉じる。その結果、新しい巻線タップｎ＋１の全ての負荷電流が、引込線に通電される。すなわち、切り換えが完了している。

ドイツ連邦共和国未公開特許第１０２００９０４８８１３号明細書には、別の負荷時タップ切換器が記されている。この負荷時タップ切換器の場合、さらなる機械式の切換要素が、各負荷分岐部の両真空バルブの電気接続部と引込線との間に追加して設けられている。

これらの公知の負荷時タップ切換器は、一相当たり４つの独立した真空バルブを必要とする。同様に、これらの真空バルブ自体とこれらの真空バルブに付随する操作機械とのための大きい必要スペースが欠点である。さらに、これらの公知の構成は、高い構成要素経費に起因して比較的高価である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２０２１５７５号明細書 ドイツ連邦共和国未公開特許第１０２００９０４８８１３号明細書 ドイツ連邦共和国特許第３３４４３６７号明細書 ドイツ連邦共和国特許第１９７５６３０８号明細書 ヨーロッパ特許第０２５８６１４号明細書 ドイツ連邦共和国特許第１０２００６０３３４２２号明細書

本発明の課題は、同じ機能でもより簡単に構成されていて、切換要素がより少ないスペースしか必要とせず、さらにより安価である負荷時タップ切換器を提供することにある。

さらに、本発明の課題は、当該さらに発展させた負荷時タップ切換器に対して特に有益に使用可能である真空バルブを提供することにある。

本発明の負荷時タップ切換器は、一方の負荷岐部内の主接触子と、他方の負荷分岐部内の抵抗接触子とをただ１つの真空バルブに統合するという一般的な思想に基づく。

さらに、本発明の真空バルブは、ただ１つの可動接触子系と転換スイッチの種類に応じて交互に接触可能な固定接触子とを有する１つの真空バルブの構造を組み合わせることによって、１つの負荷時タップ切換器での２つの真空バルブの機能を結合させるという一般的な思想に基づく。これによって、新しい方式の真空バルブが簡単に構成されている。当該真空バルブは、特に内側に存在する接触圧縮ばね又は摺動接触子を有しない。本発明の真空バルブでは、ただ１つの可動接触系が特に有益である。この可動接触系は、場所をほとんどとらず、簡単な操作機構しか必要としない。

２つの接触点を有する複数の真空バルブは、既に公知である。

ドイツ連邦共和国特許第３３４４３６７号明細書は、１つの真空室内の、直列に電気接続された２つの接触対を有する１つの真空バルブに関する。これらの接触対は、同時に操作可能である。

ドイツ連邦共和国特許第１９７５６３０８号明細書は、１つの共通の軸線上に配置された２つの切換区間を有する同様な１つの真空バルブに関する。この場合、内側に存在する接触圧縮ばねが設けられている。

ヨーロッパ特許第０２５８６１４号明細書は、真空バルブと特定の配線とを負荷時タップ切換器に組み合わせることを記す。この場合、複数の切換区間が、１つの真空室内に配置されている。このことは、リング状の固定接触子を有する真空バルブの構造を複雑にする。

最後に、ドイツ連邦共和国特許第１０２００６０３３４２２号明細書は、複数の機能を有する別の真空バルブを記す。この場合、ここでも、リング状の固定接触子が、内側に存在する接触圧縮ばねとして必要である。

これらの公知の解決手段のいずれも、本発明の負荷時タップ切換器に適さない。

以下に、本発明を図面に基づいて例示してさらに詳しく説明する。

従来の技術による負荷時タップ切換器を示す。 この公知の負荷時タップ切換器の切換シーケンスを示す。 本発明の真空バルブを示す。 ２つの本発明の真空バルブを有する本発明の負荷時タップ切換器を概略的に示す。 本発明の別の負荷時タップ切換器を示す。

図１には、公知の負荷時タップ切換器が示されている。この負荷時タップ切換器は、第１負荷分岐部を有する。この第１負荷分岐部内には、主接触子として作用する真空バルブＭＳＶ_ａが存在し、限流抵抗Ｒ_ａと抵抗接触子として作用する真空バルブＴＴＶ_ａとが、この真空バルブＭＳＶ_ａに対して並列に存在する。全く同様に、第２分岐部が、真空バルブＭＳＶ_ｂを有し、別の限流抵抗Ｒ_ｂと真空バルブＴＴＢ_ｂとをこの真空バルブＭＳＶ_ｂとに対して並列に有する。したがって、当該公知の負荷時タップ切換器は、１つの負荷分岐部当たり２つの真空切換セルを有する、すなわち一相当たり全部で４つの真空切換セルを有する。

図２は、巻線タップｎから巻線タップｎ＋１に切り換わるときの当該公知の負荷時タップ切換器の切換シーケンスを示す。巻線タップｎが接続されている当該開始位置は、図１中に示された個々の切換要素の位置に相当する。当該切換えは、以下のステップで実行される：
・ＭＳＶ_ａが開き、
・ＴＴＶ_ｂが閉じ、
・ＴＴＶ_ａが開き、
・ＭＳＶ_ｂが閉じる；当該切換えが完了する。

図３は、本発明にしたがって統合された真空バルブを示す。この場合、この真空バルブの全体を包囲している共通のハウジング１が設けられている。可動上タペット２が、回転対称な縦軸線ｓ１を中心にして設けられていて、固定下接触端子３が、その反対の位置方向にある端部に設けられている。この可動上タペット２は、その内側自由端部で可動接触部材４を支持する。この固定下接触端子３自体が、固定接触部材５を支持する。周回しているリング状の固定接触装置６が、この可動接触部材４の上方に設けられている。この固定接触装置６は、回転対称な縦軸線ｓ１に対して垂直にここでは水平に示された平面ｓ２内に存在する。固定接触子８が、この固定接触装置６に対して固定されている。この固定接触子８は、例えばはんだ付けされている。この固定接触子８が、可動上タペット２の一方の端部位置でこの可動上タペット２の可動接触部材４によって接続可能である。この可動接触部材４は、他方の端部位置で固定下接触端子３の固定接触部材５を接続させる。すなわち、この可動接触部材４は、転換スイッチの種類に応じて固定接触子８と固定接触部材５との双方を選択して接続させることができる。ベローズ７並びに上セラミック９及び下セラミック１０が示されていて、上防水シールド１１及び下防水シールド１２が、ハウジング１内に示されている。

以上により、本発明の真空バルブを有する本発明の負荷時タップ切換器では、幾つかの利点が得られる。必要な真空バルブの数が、事実上半分になる。したがって、これらの切換要素用の必要スペースがより小さい。コストも減少する。当該利点は、本発明にしたがって使用された真空バルブによって得られる。この真空バルブは、「タンデム方式のバルブ」として構成されていて、確かに２つの別々の切換接触子を有するものの、ただ１つの可動接触子系だけを有する。この場合、本発明の真空バルブは簡単に構成されている。従来の技術から知られた解決手段と異なり、本発明の真空バルブは、内側に存在する接触圧縮ばねを必要とせず、複雑な操作機構又は特殊な接触子構造も必要としない。

図４は、図１及び２で既に説明されたような、２つの負荷分岐部を有する負荷時タップ切換器を概略的に示す。ここでは、本発明にしたがって、第１負荷分岐部の主接触子として作用する真空バルブＭＳＶａと、第２負荷分岐部の抵抗接触子として作用する真空バルブＴＴＶｂとが、本発明の第１真空バルブＶ１内で統合されていることが分かる。同様に、本発明にしたがって、第２負荷分岐部の主接触子として作用する真空バルブＭＳＶｂと、第１負荷分岐部の抵抗接触子として作用する真空バルブＴＴＶｂとが、本発明の第２真空バルブＶ２内で統合されている。

本発明の第１真空バルブＶ１では、例えば固定接触部材５と可動接触部材４との間の接触区間が、真空バルブＭＳＶａの機能を担う一方で、固定接触子８と可動接触部材４との接触区間が、真空バルブＴＴＶｂの機能を担うように、当該負荷時タップ切換器が構成されている。全く同様に、本発明の第２真空バルブＶ２では、例えば固定接触部材５と可動接触部材４との間の接触区間が、真空バルブＭＳＶｂの機能を担う一方で、固定接触子８と可動接触部材４との間の接触区間が、真空バルブＴＴＶａの機能を担う。当然に、本発明の範囲内では、両真空バルブＶ１，Ｖ２の接触区間の別の接続も可能である。

図５は、本発明の別の負荷時タップ切換器を示す。この負荷時タップ切換器では、追加の機械式切換要素（ＭＤＣａ，ＭＤＣｂ）が設けられている。これらの機械式切換要素は、負荷電流を通電しない負荷分岐部を電気的に分離するために使用される。

全ての実施の形態での本発明の利点は、両負荷分岐部内の全部で４つの別々の接触子を代替するためには、作動させるべき可動接触部材を１つずつだけ有する２つの真空バルブだけしか必要でないことにある。

ＭＳＶａ 真空バルブ
ＭＳＶｂ 真空バルブ
ＴＴＶａ 真空バルブ
ＴＴＶｂ 真空バルブ
ＭＤＣａ 機械式切換要素
ＭＤＣｂ 機械式切換要素
Ｒａ 限流抵抗
Ｒｂ 限流抵抗
Ｌ 引込線
ＬＡ 引込線
Ｓ１ 縦軸線
Ｓ２ 平面
１ ハウジング
２ 可動上タペット
３ 固定下接触端子
４ 可動接触部材
５ 固定接触部材
６ 接触装置
７ ベローズ
８ 固定接触子
９ 上セラミック
１０ 下セラミック
１１ 上防水シールド
１２ 下防水シールド

Claims (4)

1. 降圧変圧器の巻線タップと巻線タップとの間を遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換器であって、
   ２つの負荷分岐部が、切り換えるべき各相に対して設けられていて、
   各負荷分岐部が、主接触子として作用する１つの真空バルブを有し、１つの限流抵抗と抵抗接触子として作用する１つずつの別の真空バルブとから成る１つの直列回路を前記真空バルブに対して並列に有し、
   両負荷分岐部が、１つの共通の引込線に接続されているか又は機械式切換要素によって接続可能である当該負荷時タップ切換器において、
   第１の前記負荷分岐部の主接触子として作用する前記真空バルブと、第２の前記負荷分岐部の抵抗接触子として作用する前記真空バルブとが、１つの可動接触部材（４）とこの可動接触部材（４）によって選択して接続可能な２つの固定接触部材（５，８）とを有するただ１つの第１真空バルブ（Ｖ１）に構造的に統合されていること、
   第２の前記負荷分岐部の主接触子として作用する前記真空バルブと、第１の前記負荷分岐部の抵抗接触子として作用する前記真空バルブとが、１つの可動接触部材（４）とこの可動接触部材（４）によって選択して接続可能な２つの固定接触部材（５，８）とを有する第２真空バルブ（Ｖ２）に構造的に統合されていること、及び
   両真空バルブ（Ｖ１，Ｖ２）の前記可動接触部材（４）が、前記共通の引込線（ＬＡ）に接続されているか又は機械式切換要素（ＭＤＣ_ａ，ＭＤＣ_ｂ）によって接続可能であることを特徴とする負荷時タップ切換器。
2. 請求項１に記載の負荷時タップ切換器用の真空バルブにおいて、
   前記真空バルブの全体を包囲している共通のハウジング（１）が設けられていること、
   可動上タペット（２）が、回転対称な縦軸線（ｓ１）を中心にして設けられていて、固定下接触端子（３）が、その反対の位置方向にある端部に設けられていること、
   前記可動上タペット（２）が、その内側自由端部で可動接触部材（４）を支持し、前記固定下接触端子（３）が、その内側自由端部で固定接触部材（５）を支持すること、及び
   固定接触部材（５）又は別の固定接触子（８）が、前記可動接触部材（４）を通じて選択して接続可能であるように、前記別の固定接触子（８）を有する固定接触装置（６）が、前記可動接触部材（４）の、前記固定接触部材（５）に面しない側に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
3. 前記別の固定接触子を有する前記固定接触装置（６）は、前記回転対称な縦軸線（ｓ１）に対して垂直に別の平面（ｓ２）内に存在することを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。
4. 前記固定接触装置（６）は、その一部が周回しているリング状の接触装置として形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の真空バルブ。

Images