JP2014531754A - 負荷タップ切換器 - Google Patents

Abstract

本発明は、（空間的解像度を有する）３Ｄカメラを用いた車両があるオブジェクトを通過可能であるかを判断するための方法並びに装置に関する。ここでは、３Ｄカメラを用い、少なくとも一枚の車両周辺の画像が撮影される。ここでは、少なくとも一本の、その上を車両が走る確率が高い軌道が割出される。３Ｄカメラの画像データからは、該軌道上（空）にオブジェクトが認識されるか否か、これが地面と一か所、或いは、複数個所において、接続を有しているか否かが、割り出される。該当するオブジェクトにおいては、該オブジェクトと、該当する軌道において通過予定の車線との間の面、或いは、空間の寸法と形状が、画像データから割り出される。進入面、或いは、通過可能な空間の寸法と形状を車両のそれと比較することにより、該オブジェクトを通過可能であるかが判断され、更には、適切な対策を講じることが可能になる。

Description

本発明は、負荷タップ切換器に関する。

負荷タップ切換器及び負荷選択器は、変成器に対して、その変成器の巻線タップの負荷を切り換えて、それにより消費体側での電圧変化を目的通り平準化する役割を果たしている。

特許文献１により周知の通り、負荷タップ切換器は、通常変成器の切り換え先の巻線タップを電力損失無しに事前に選択するための選択器と、それまでの切り換え元の巻線タップからこの事前選択された新しい巻線タップに無中断で実際に切り換えるための負荷切換器とから構成されている。この選択器には、対応する巻線タップと接続された少なくとも二つの接点バーが有る。一方の接点バーは、閉じられた接点を介して電流を流す一方、負荷切換後に電流を流すために、他方の接点バーを介して、その次の巻線タップが事前選択されている。実際の負荷の切換は、真空開閉管又は機械式接点を用いて行なわれている。切換時に発生する油の汚染のために、真空開閉管又は機械式接点は、それに付属する機械部品と共に別の油容器シリンダ内に収容されている。その選択器は、その形式に応じて変成器筐体又は油容器シリンダ内に置かれる。

この負荷タップ切換器の欠点は、非常に多くの部品から構成されていることである。そのため、組立及び保守に非常に時間がかかり、従って、高価になっている。

特許文献２から周知の通り、負荷選択器は、特に、油容器シリンダから構成されている。それは、絶縁材料から構成され、内部に半径方向に配置された三つの部分から成るカムバーを有する。そのカムバーの下には、外側から配置された三つの電力端子が取り付けられており、それらは、内部に有る集電環と接続されている。このカムバーの上には、タップ巻線の各タップと接続され、シリンダの内部に嵌入されたタップ接点が有る。油容器シリンダの内部を通って、絶縁材料から成る切換シャフトが延びている。そのシャフトには、底板と部分シリンダによって、切換接点支持体内の二つの水平に配置された真空開閉管、ガイドアームを備えた擦り接点及びそれ以外の多数の部品が固定されている。この切換シャフトの回転によって、カムバーは切換接点支持体の個々のローラにより走査される。それによって、個々の真空開閉管が操作され、そのことにより予め定義された切換フローを進行させている。

そのような負荷選択器の欠点は、真空開閉管の大きさと位置が構造空間とそのため油容器シリンダの胴回りとに対する最小限の要件を課していることである。油容器シリンダの胴回りにおける個々の巻線タップ用端子の半径方向の配置と、隣の端子との所定の最小間隔とによって、所定の胴回りにおける部分への分割性能、即ち、端子の最大数が制限されている。更に、採算性と変成器内の所要スペースのために、負荷選択器を任意の大きさに構成することができない。

別の欠点は、部品の量によって決まる、切換時に動かさなければならない切換シャフトの重量である。切換プロセスは数分の１秒で進行するので、切換シャフトを接点構成全体と共に動かすためには、大きな力を加えなければならない。しかし、切換プロセスの終了後に、そのような重量を再び制動しなければならい。それは、個々の構成部品の負荷を高めて、磨耗を大きくし、サービス中断を頻繁にすることとなる。

更に、負荷選択器の拡張時に、制御巻線の巻線タップ用の別の端子を追加するためには、切換構成全体を新たに構想、設計しなければならい。そうしないと、機能を保証できず、所要の切換時間を守れなくなる。

ドイツ特許第１００５５４０６号明細書 ドイツ特許公開第３８３３１２６号明細書

本発明の課題は、負荷タップ切換器と負荷選択器の利点を一体化して、それにより小さい構造空間を有し、切換接点の追加のために非常に簡単に拡張できる負荷タップ切換器を実現することである。

本課題は、請求項１の特徴を有する負荷タップ切換器によって解決される。従属請求項は、本発明の有利な改善構成に関する。

本発明は、カム円板により操作可能な切換接点（真空開閉管）の位置を固定して、一つの巻線タップからその次の巻線タップに切り換えるためのタップ接点と、ねじスピンドルにより操作する接点及びバイパス接点とを切換接点の下に垂直方向に対して互いに上下に配置するとの普遍的な考えに基づくものである。

以下において、図面に基づき本発明を例示して詳しく説明する。

本発明による負荷タップ切換器の斜視図 本発明による負荷タップ切換器の第一のタップ接点から第二のタップ接点への考え得る切換フロー図 本発明による負荷タップ切換器の第二のタップ接点から第一のタップ接点への考え得る切換フロー図 接点の別の実施構成図

図１には、本発明によるタップ変成器用三相負荷タップ切換器１が図示されている。この負荷タップ切換器１の上端には、エネルギー貯蔵器２が配置されている。それは、ねじスピンドルとして構成された駆動シャフト３を駆動し、そのシャフトの上方領域には、少なくとも二つのカム円板４が固定して配置されている。本明細書では、常に一つの相だけを取り上げるが、本発明による実施形態は、三つの相の各々に関して成り立つ。駆動シャフト３とそれに固定されたカム円板４の回転によって、転換機構を用いて、五つの真空セル６と７を開放又は閉鎖することができる。

更に、接点支持体８が駆動シャフト３と機械的に接続されている。回転方向に応じて、接点支持体８は、それ自体が回転すること無く、垂直方向に対して上方又は下方に直線的に移動することができる。この接点支持体８は、一つのスリーブ部材９と少なくとも一つの接点アーム１０とから構成される。このスリーブ部材９は、その内部を雌ネジ形状に構成され、ねじスピンドルとして構成された駆動シャフト３と噛み合っている。このスリーブ部材９は、ねじスピンドルとして構成された駆動シャフト３と接点支持体８の間の接続手段としての役割を果たす。接点アーム１０の一端には、電気的に互いに分離された少なくとも二つの接点１１と１２が配置されている。図示されている例では、これらの接点１１と１２は、スライド式接点フィンガー対として構成されている。

各接点アーム１０には、それに対応する少なくとも二つのバイパス接点１３と１４が駆動シャフト３と平行に垂直方向に組み込まれている。このバイパス接点１３は、常に接点１１の一端との導電性の機械的にスライドする接続部を有する。例えば、それは接点フィンガー対であるので、それらの間をバイパス接点１３がスライドする。同様のことが、バイパス接点１４と接点１２に関しても成り立つ。

更に、接点アーム１０は、穴の形のノッチ１５を介してバイパス接点、ここでは、バイパス接点１３の中の一つと機械的に接続されている。それにより、バイパス接点１３は、接点支持体８を案内する機能も果たし、それが駆動シャフト３と一緒に回転することを防止している。

同様に、各接点アーム１０には、非導電性材料から成る絶縁バー１６が駆動シャフト３に対して平行に組み込まれている。この絶縁バー１６には、接点１１と１２に対応して、導電性のタップ接点１７が垂直に延びるバーに沿って直線的に配置されている。これらは、互いに上下にずらして取り付けられており、絶縁バー１６の内側から外側に延びている。絶縁バー１６の外側では、制御変成器の異なる巻線タップがタップ接点１７に繋がっている。負荷タップ切換器１用のフレームが別の絶縁バー１６と接続する形で形成されている。しかし、タップ接点１７を固定するための絶縁バー１６の代わりに、非導電性材料から成る簡単な円筒も考えられる。

接点１１と１２は、スライド式接点フィンガー対として構成されているので、タップ接点１７もそれらの間をスライドする。そのため、接点１１と１２の一端には、タップ接点１７が有り、他端には、バイパス接点１３と１４が有る。そのような構成によって、タップ接点１７とバイパス接点１３及び１４の間のスライド式接続形態を作り出すことができる。負荷電流の流れを可能とするために、真空開閉管７とバイパス接点１４は、互いに導電形態で接続されている。真空開閉管６は、追加抵抗１８を介して、電力端子と導電形態で接続されている。この接続形態は、例えば、銅製の撚線又は針金により実現できる。図１に図示されている抵抗１８は、所謂抵抗パッケージである。

図２には、本発明による負荷タップ切換器１の切換フローが個々の切換図面Ａ〜Ｈにより図示されている。初期状態は、切換図面Ａに図示されている。そこでは、二つの接点１１と１２が同じタップ接点１７上に有る。二つの真空開閉管６と７は閉じている。直列に接続された抵抗１８のために、電流はバイパス接点１４を通り真空開閉管７を経由して導体１９に流れている。

エネルギー貯蔵器２の作動によって、蓄積されたエネルギーが駆動シャフト３を回転させることにより開放される。スリーブ部材９によって、接点支持体が直線的に下方又は上方に次のタップ接点１７まで動かされる。先ずは、接点１１がタップ接点１７から離れる（図面Ｂ）。次の工程で、真空開閉管６が、転換機構５により、同様に駆動シャフト３によって駆動されるカム円板４を用いて開かれる（図面Ｃ）。ここまでは、接点支持体８は、接点１１が次のタップ接点１７上に載るような行程を進行する（図面Ｄ）。この時点まで、電流は接点１２と真空開閉管７を介して導体１９に流れている。ここで、カム円板４の中の一つによって、真空開閉管６が閉じられる。この場合、所謂循環電流が発生する（図面Ｅ）。次に、別のカム円板４が真空開閉管７を開き（図面Ｆ）、その結果、隣接するタップ接点１７の巻線をタップオフすることができる。次の工程で、接点１２もタップ接点１７上に載るまで、接点支持体８が移動する。最後の工程（図面Ｈ）で、接点１１と１２は、それらの最終位置に到達して、カム円板４の中の一つが真空開閉管７を閉じ、その結果、それを介して電流が導体１９に流れることができる。

図３には、図２に図示された切換フローが逆の順序で図面Ｉ〜Ｐにより図示されている。ここでは、初期位置（図面Ｉ）が図２の最終位置（図面Ｈ）に対応する。二つの真空開閉管６と７が閉じられている。電流は、タップ接点１７から接点１４と真空開閉管７を介して導体１９に流れる。エネルギー貯蔵器２の作動によって、駆動シャフト３は図２で説明した方向と逆の方向に回転する。接点支持体８は、次のタップ接点１７の方向に動く。接点１４がタップ接点１７から離れる前に、一つのカム円板４が真空開閉管７を開く（図面Ｊ）。ここで、電流は接点１１、バイパス接点１３、真空開閉管６及び抵抗１８を介して流れる。接点１４が隣接するタップ接点１７に到達した後（図面Ｋ）、真空開閉管７が一つのカム円板４によって閉じられる（図面Ｌ）。この位置では、所謂循環電流が発生する。駆動シャフト３の更なる回転によって、カム円板４の中の一つが真空開閉管６を操作して、それを開く。ここで、隣接するタップ接点１７の巻線がタップオフされる（図面Ｍ）。接点１４がタップ接点１７から離れた後（図面Ｎ）、真空開閉管６が閉じられる（図面Ｏ）。この最終位置では、接点１１と１２は、タップ接点１７上に有る。電流が再び接点１２、バイパス接点１４及び真空開閉管７を介して導体１９に流れる。

従来の負荷選択器と比べて、駆動シャフト３によって、カムシャフト４と接点支持体８だけが、それに付属する接点１１と１２と共に動かされる。これらの少数の部品は、全体として軽く、その結果、これらを動かすために少ないエネルギーしか必要としない。真空開閉管６と７及び抵抗１８は、位置を固定して配置されている。切換後のこれらの部分の制動時に発生する負荷も同じく低下する。更に、このような位置を固定した構成によって、所謂真空開閉管６と７の開閉時の衝突が軽減される。

真空開閉管６と７を接点１１と１２から切り離すことによって、負荷タップ切換器１はコンパクトとなり、小さい構造空間しか必要としなくなる。更に、それは、真空開閉管６と７を垂直方向に向けて構成全体の直径を低減することによって有利となる。一般的に、この従来技術による負荷タップ切換器と比べてコンパクトな構成は、部品を少なくする。それによって、構造、組立及び保守の時間が短くなり、そのため安価となる。このタップ接点１７を垂直に配置することによって、必要に応じて非常に簡単に負荷タップ切換器１を下方に延長するとともに、非常に簡単に別の制御巻線用の接点を追加して拡張することが可能となる。別の制御巻線を拡張するために、従来の負荷タップ切換器又は負荷選択器よりも非常に簡単に改修することができる。

図４には、接点１１と１２の代替形状が図示されている。それらは、スライド式接点として構成されているのではなく、端部上を転がるローラ２０を有する。上方及び下方への移動時に、転がりによって接点１１と１２の磨耗を軽減することができる。

１ 負荷タップ切換器
２ エネルギー貯蔵器
３ 駆動シャフト
４ カム円板
５ 転換機構
６ 真空開閉管
７ 真空開閉管
８ 接点支持体
９ スリーブ部材
１０ 接点アーム
１１ 接点
１２ 接点
１３ バイパス接点
１４ バイパス接点
１５ 穴
１６ 絶縁バー
１７ タップ接点
１８ 抵抗
１９ 導体
２０ ローラ

Claims (4)

1. エネルギー貯蔵器（２）を備えた、一つのタップ接点（１７）からそれと隣接する別のタップ接点（１７）に無中断で切り換えるためのタップ変成器用負荷タップ切換器（１）であって、垂直に配置された回転可能な駆動シャフト（３）が配備され、この駆動シャフト（３）が接点支持体（８）と機械的に接続されており、この接点支持体（８）が、位置を固定されたタップ接点（１７）を選択的に切り換えるための一つ以上の接点（１１，１２）を有し、真空開閉管（７，８）を介して導体（１９）と導電形態で接続されたバイパス接点（１３，１４）が配備されている負荷タップ切換器において、
   複数の位置を固定されたタップ接点（１７）が垂直に延びるバーに沿って直線的に配置されていることと、
   駆動シャフト（３）の回転時に接点支持体（８）が垂直方向の動きを行なうように、駆動シャフト（３）が、ねじスピンドルを介して接点支持体（８）と接続されていることと、
   真空開閉管（７，８）が一つの領域内に位置を固定された形で固定されていることと、
   真空開閉管（７，８）が、駆動シャフト（３）と接続されたカム円板（４）を介して、転換機構（５）により操作されることと、
   を特徴とする負荷タップ切換器。
2. 請求項１に記載の負荷タップ切換器（１）において、
   当該の接点支持体（８）が、ノッチ（１５）を備えた接点アーム（１０）を有し、それによって、少なくとも一つのバイパス接点（１３）又はバイパス接点（１４）と可動式に接続されるとともに、これらのバイパス接点（１３，１４）の中の少なくとも一つを案内する役割を果たすことを特徴とする負荷タップ切換器。
3. 請求項１又は２に記載の負荷タップ切換器（１）において、
   当該の位置を固定されたタップ接点（１７）が絶縁バー（１６）に取り付けられており、この絶縁バー（１６）がフレームと接続可能であることを特徴とする負荷タップ切換器。
4. 請求項１から３までのいずれか一つに記載の負荷タップ切換器（１）において、
   当該のタップ接点（１７）が絶縁シリンダ又は絶縁シリンダのセグメントに取り付けられていることを特徴とする負荷タップ切換器。

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