JP2023071405A - Electrically-driven handling device of on-load tap changer - Google Patents

Electrically-driven handling device of on-load tap changer Download PDF

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直紀 江口
Naoki Eguchi
拓 石川
Hiroshi Ishikawa
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Abstract

To provide an electrically-driven handling device of an on-load tap changer with excellent workability.SOLUTION: An electrically-driven handling device of an on-load tap changer contains: a mechanism part; an outer door; an inner door; a substrate door; a control substrate; and a housing box. The mechanism part makes rotate a driving shaft of the on-load tap changer. The outer door blocks an open surface of a housing. The inner door is provided to an inner side of the outer door, and provides an open part in one part. The substrate door is attached to the inner door to open and close the open part. The control substrate contains an integrated circuit, and controls a rotational operation of the driving shaft. The housing box is provided to a back surface side of the open part, and houses the control substrate.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の実施形態は、負荷時タップ切換器の電動操作装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a motorized operating device for an on-load tap changer.

負荷時タップ切換器の電動操作装置では、モータを駆動制御する制御基板についての保守点検時に健全性確認を行う必要がある。電動制御装置の制御基板は、フィールドにおいて本体から取り外されて再装着される頻度は高いため、他の機構部品を取り外すことなく、容易に着脱できることが求められる。 In the electric operating device of the on-load tap changer, it is necessary to check the soundness during maintenance and inspection of the control board that drives and controls the motor. Since the control board of the electric control device is frequently removed from the main body and re-mounted in the field, it is required to be easily removable without removing other mechanical parts.

従来の電動操作装置としては、例えば、機構部と制御部とを備え、制御部にパネルが取り付けられたものがある。この電動操作装置において、制御基板に対して作業を行う際には、制御部に取り付けられたパネルを着脱する必要がある。パネルは、機構部とは分離されているが、パネルを着脱する際には、他の構成部品との干渉しないように注意しなければならず、作業性が高くなかった。 As a conventional electric operating device, for example, there is a device that includes a mechanism section and a control section, and a panel is attached to the control section. In this electric operating device, when working on the control board, it is necessary to detach the panel attached to the control unit. Although the panel is separated from the mechanism, care must be taken when attaching or detaching the panel so that it does not interfere with other components, resulting in poor workability.

特開2016-157758号公報JP 2016-157758 A

本発明が解決しようとする課題は、作業性に優れた負荷時タップ切換器の電動操作装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an electric operating device for an on-load tap changer that is excellent in workability.

実施形態の負荷時タップ切換器の電動操作装置は、機構部と、外扉と、内扉と、基板扉と、制御基板と、収容箱と、を持つ。機構部は、負荷時タップ切換器の駆動軸を回転させる。外扉は、筐体の開放面を閉鎖する。内扉は、前記外扉の内側に設けられ、一部に開口部が形成される。基板扉は、前記内扉に取り付けられ、前記開口部を開閉する。制御基板は、集積回路を含み、前記駆動軸の回転動作を制御する。収容箱は、前記開口部の背面側に設けられ、前記制御基板を収容する。 An electric operating device for an on-load tap changer according to an embodiment has a mechanism section, an outer door, an inner door, a substrate door, a control substrate, and a storage box. The mechanism rotates the drive shaft of the on-load tap changer. The outer door closes the open face of the housing. The inner door is provided inside the outer door and has an opening formed in a part thereof. A substrate door is attached to the inner door and opens and closes the opening. A control board includes an integrated circuit and controls the rotational movement of the drive shaft. The storage box is provided on the back side of the opening and stores the control board.

実施形態の電動操作装置1の斜視図。1 is a perspective view of an electric operating device 1 according to an embodiment; FIG. 実施形態の電動操作装置1の外扉12を開いた状態の斜視図。2 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the outer door 12 opened. FIG. 実施形態の電動操作装置1の基板扉15を開いた状態の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the substrate door 15 opened. 実施形態の電動操作装置1の内扉14を開いた状態の斜視図。2 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the inner door 14 opened. FIG. 実施形態の電動操作装置1の内扉14を開いた状態をやや下方から見た斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the state in which the inner door 14 of the electric operating device 1 of the embodiment is opened, as seen from slightly below. 実施形態の電動操作装置1における制御基板19の内部および他構成部品間の信号/電流系統を示す図。2 is a diagram showing a signal/current system inside a control board 19 and between other components in the electric operating device 1 of the embodiment; FIG. 実施形態の電動操作装置1における基板扉15が開放された開口部14Aの周辺の拡大斜視図。4 is an enlarged perspective view of the periphery of the opening 14A with the circuit board door 15 opened in the electric operation device 1 of the embodiment; FIG. 実施形態の電動操作装置1における収容箱18を背面側から見た斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment as seen from the rear side. 実施形態の電動操作装置1における収容箱18の底板を外した状態の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment with the bottom plate removed. 実施形態の電動操作装置1における収容箱18の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment; 実施形態の電動操作装置1における収容箱18の内部を分解した分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the inside of a storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment;

以下、実施形態の負荷時タップ切換器の電動操作装置を、図面を参照して説明する。負荷時タップ切換器は、運転状態において変圧器の巻数比(変圧比)を変えることで電圧を調整する装置である。負荷時タップ切換器の電動操作装置は、負荷時タップ切換器に設けられたタップを切り換えるための操作を行う。以下、負荷時タップ切換器の電動操作装置を、単に電動操作装置と称して説明を続ける。 An electric operating device for an on-load tap changer according to an embodiment will be described below with reference to the drawings. An on-load tap changer is a device that regulates voltage by changing the turns ratio (transformation ratio) of a transformer under operating conditions. The electric operating device of the on-load tap changer performs an operation for switching the taps provided on the on-load tap changer. Hereinafter, the electric operating device of the on-load tap changer will be simply referred to as the electric operating device and the description will be continued.

図1は、実施形態の電動操作装置1の斜視図である。図1に示すように、電動操作装置1は、例えば、筐体11と、外扉12と、主動軸13と、を備える。筐体11は、略直方体形状の外形の一面が開放された開放面11Aとなる形状をなす。筐体11の開放面11Aは、外扉12により閉鎖可能とされている。図1においては、外扉12によって開放面11Aが閉鎖されている。以下の説明において、筐体11における開放面11Aが形成されている面を正面とする。また、正面から見て左右を側面、奥方を背面、上方を上面、下方を底面とする。 FIG. 1 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment. As shown in FIG. 1, the electric operating device 1 includes, for example, a housing 11, an outer door 12, and a main drive shaft 13. As shown in FIG. The housing 11 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and one surface thereof is an open surface 11A. An open surface 11A of the housing 11 can be closed by an outer door 12. As shown in FIG. In FIG. 1, the open surface 11A is closed by the outer door 12. As shown in FIG. In the following description, the surface of the housing 11 on which the open surface 11A is formed is defined as the front. In addition, when viewed from the front, the left and right sides are side surfaces, the back side is the rear surface, the upper side is the upper surface, and the lower side is the bottom surface.

外扉12を正面視した形状は、筐体11の開放面11Aを一回り大きくした略長方形状をなす。筐体11の一側辺と外扉12の一側部は外扉ヒンジ51(図2参照)を介して接続されている。外扉12は、外扉ヒンジ51の回転軸回りに回転可能である。外扉12は、回転軸回りに回転することにより、筐体11の開放面11Aを開放したり閉鎖したりする。 The shape of the outer door 12 when viewed from the front is a substantially rectangular shape with the open surface 11A of the housing 11 slightly enlarged. One side of the housing 11 and one side of the outer door 12 are connected via an outer door hinge 51 (see FIG. 2). The outer door 12 is rotatable around the rotation axis of the outer door hinge 51 . The outer door 12 opens and closes the open surface 11A of the housing 11 by rotating around the rotation axis.

主動軸13は、筐体11における上面に設けられている。主動軸13は、例えば鉛直軸回りに回動する。主動軸13には、図示しない電動負荷時タップ切換器の駆動軸が接続されている。主動軸13が回動することにより、電動負荷時タップ切換器の駆動軸が回動し、電動負荷時タップ切換器のタップが切り換えられる。筐体11における側面上部には、筐体11の内部と外部を通気する換気口11Bが設けられている。 The main drive shaft 13 is provided on the upper surface of the housing 11 . The main drive shaft 13 rotates, for example, around a vertical axis. A driving shaft of an electric on-load tap changer (not shown) is connected to the main driving shaft 13 . When the main driving shaft 13 rotates, the drive shaft of the electric on-load tap changer rotates, and the taps of the electric on-load tap changer are switched. A ventilation port 11B is provided in the upper side of the housing 11 to ventilate the inside and outside of the housing 11 .

外扉12における高さ方向略中央の左側には、把手12Aが設けられ、把手12Aの右側方には覗き窓12Bが設けられる。例えば作業員が把手12Aをひねって引っ張ることにより、外扉12が開放される。覗き窓12Bには、透明の二部材が取り付けられている。作業員は、覗き窓12Bを介して、筐体11の内部における一部分を外部から視認可能とされている。 A handle 12A is provided on the left side of the outer door 12 substantially at the center in the height direction, and a viewing window 12B is provided on the right side of the handle 12A. For example, the outer door 12 is opened by a worker twisting and pulling the handle 12A. Two transparent members are attached to the viewing window 12B. A worker can visually recognize a part of the interior of the housing 11 from the outside through the viewing window 12B.

図2は、実施形態の電動操作装置1の外扉12を開いた状態の斜視図である。電動操作装置1は、さらに、内扉14と、基板扉15と、制御基板操作部16と、動作スイッチ部17と、を備える。内扉14は、筐体11における外扉12に近い位置に設けられている。内扉14を正面視した形状は、外扉12よりも一回り小さく、筐体11の開放面11Aと略同形の略長方形状をなす。 FIG. 2 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the outer door 12 opened. The electric operation device 1 further includes an inner door 14 , a board door 15 , a control board operating section 16 and an operation switch section 17 . The inner door 14 is provided at a position close to the outer door 12 in the housing 11 . The shape of the inner door 14 when viewed from the front is slightly smaller than the outer door 12 and has a substantially rectangular shape that is substantially the same shape as the open surface 11A of the housing 11 .

筐体11の一側部と内扉14の一側部は内扉ヒンジ52を介して接続されている。内扉ヒンジ52の回転軸は、外扉ヒンジ51の回転軸と略平行に配置されている。内扉14は、内扉ヒンジ52の回転軸回りに回転することにより、筐体11の開放面11Aを開放したり閉塞したりする。筐体11の開放面11Aを閉鎖した状態の外扉12及び内扉14は、互いに略平行に配置される。筐体11の開放面11Aは、外扉12及び内扉14により2重に閉鎖される。 One side of the housing 11 and one side of the inner door 14 are connected via an inner door hinge 52 . The rotation axis of the inner door hinge 52 is arranged substantially parallel to the rotation axis of the outer door hinge 51 . The inner door 14 rotates around the rotation axis of the inner door hinge 52 to open or close the open surface 11A of the housing 11 . The outer door 12 and the inner door 14 with the open surface 11A of the housing 11 closed are arranged substantially parallel to each other. An open surface 11A of the housing 11 is doubly closed by an outer door 12 and an inner door 14 .

内扉14の一部、例えば内扉14の下方位置には、開口部14Aが形成されている。さらに、内扉14における開口部14Aの上方には貫通孔14Bが形成されている。開口部14Aを正面視した形状は、略長方形である。開口部14Aは、内扉14の外形における幅よりもわずかに狭い幅をなす。内扉14の外形における高さの1/3程度の高さをなす。貫通孔14Bは、開口部14Aよりもわずかに狭い幅をなし、高さはわずかである。 An opening 14A is formed in a portion of the inner door 14, for example, at a lower position of the inner door 14. As shown in FIG. Further, a through hole 14B is formed above the opening 14A in the inner door 14. As shown in FIG. The shape of the opening 14A viewed from the front is substantially rectangular. The opening 14A has a width slightly narrower than the width of the outer shape of the inner door 14. As shown in FIG. The height is about 1/3 of the height of the outer shape of the inner door 14 . The through-hole 14B has a width slightly narrower than that of the opening 14A, and is slightly taller.

基板扉15は、内扉14における外扉12側の面には取り付けられている。基板扉15は、金属製、例えばアルミ製である。基板扉15は、アルミ以外の金属により形成されていてもよい。である。基板扉15を正面視した形状は、開口部14Aと略同一形状の略長方形状をなす。基板扉15の一側部と開口部14Aの一側部は、基板扉ヒンジ53を介して接続されている。基板扉ヒンジ53の回転軸は、外扉ヒンジ51及び内扉ヒンジ52の回転軸と略平行に配置されている。基板扉15は、基板扉ヒンジ53の回転軸回りに回転することにより、開口部14Aを開放したり閉塞したりする。開口部14Aを閉鎖した状態の基板扉15は、外扉12及び内扉14と互いに略平行に配置される。 The substrate door 15 is attached to the surface of the inner door 14 on the outer door 12 side. The substrate door 15 is made of metal such as aluminum. The substrate door 15 may be made of metal other than aluminum. is. The shape of the substrate door 15 when viewed from the front is substantially rectangular, which is substantially the same shape as the opening 14A. One side of the board door 15 and one side of the opening 14A are connected via a board door hinge 53 . The rotation axis of the board door hinge 53 is arranged substantially parallel to the rotation axes of the outer door hinge 51 and the inner door hinge 52 . The substrate door 15 rotates around the rotation axis of the substrate door hinge 53 to open or close the opening 14A. The substrate door 15 with the opening 14A closed is arranged substantially parallel to the outer door 12 and the inner door 14 .

基板扉15には、制御基板操作部16が設けられている。制御基板操作部16は、例えば、操作ボタン16Aとディスプレイ16Bを備える。制御基板操作部16のうち、操作ボタン16Aは基板扉15を貫通して設けられ、ディスプレイ16Bは基板扉15の背面側に設けられる。基板扉15におけるディスプレイ16Bの正面側の部分には、貫通孔が形成されている。貫通孔には、透明の部材がはめ込まれていてもよい。ディスプレイは16B、この貫通孔を介して閉鎖された基板扉15の正面側から視認可能とされている。制御基板操作部16は、入出力部の一例である。 The board door 15 is provided with a control board operating section 16 . The control board operation unit 16 includes, for example, operation buttons 16A and a display 16B. In the control board operation section 16 , the operation buttons 16A are provided through the board door 15 , and the display 16B is provided on the back side of the board door 15 . A through hole is formed in a portion of the substrate door 15 on the front side of the display 16B. A transparent member may be fitted in the through hole. The display 16B can be visually recognized from the front side of the closed substrate door 15 through this through hole. The control board operation unit 16 is an example of an input/output unit.

制御基板操作部16を作業員が操作することにより、例えば、動作パラメータが設定される。制御基板操作部16におけるディスプレイ16Bには、例えば、電動負荷時タップ切換器の切り換え対象となるタップの位置や切換方向、各種設定やエラー情報など表示される。ディスプレイは、GUI(Graphical User Interface)が表示されるタッチパネルでもよい。ディスプレイがタッチパネルである場合には、操作ボタン16Aが設けられていなくてもよい。 Operation parameters, for example, are set by the operator operating the control board operation unit 16 . The display 16B of the control board operation unit 16 displays, for example, the position and switching direction of the tap to be switched by the electric on-load tap changer, various settings, error information, and the like. The display may be a touch panel on which a GUI (Graphical User Interface) is displayed. If the display is a touch panel, the operation button 16A may not be provided.

外扉12における覗き窓12Bは、外扉12及び基板扉15を閉鎖した状態で、制御基板操作部16におけるディスプレイと16B略同じ高さ位置に配置されている。このため、例えば、外扉12が閉鎖された状態でも、作業員は、覗き窓12Bを介して制御基板操作部16におけるディスプレイ16Bの表示を視認することができる。 The viewing window 12B in the outer door 12 is arranged at substantially the same height as the display 16B in the control board operating section 16 when the outer door 12 and the board door 15 are closed. Therefore, for example, even when the outer door 12 is closed, the operator can visually recognize the display 16B in the control board operating section 16 through the viewing window 12B.

動作スイッチ部17は、閉鎖された内扉14における貫通孔14Bと略同じ高さ位置に配置されている。動作スイッチ部17は、電動操作装置1を手動で作動させる場合に使用されるスイッチである。内扉14に貫通孔14Bが形成され、貫通孔14Bと略同じ位置に動作スイッチ部17が配置されている。このため、動作スイッチ部17は、内扉14を閉鎖させたままで内扉14の外側から操作可能とされている。 The operation switch portion 17 is arranged at a height position substantially the same as the through hole 14B in the closed inner door 14 . The operation switch section 17 is a switch that is used when the electric operation device 1 is manually operated. A through hole 14B is formed in the inner door 14, and an operation switch portion 17 is arranged at substantially the same position as the through hole 14B. Therefore, the operation switch portion 17 can be operated from the outside of the inner door 14 while the inner door 14 remains closed.

図3は、実施形態の電動操作装置1の基板扉15を開いた状態の斜視図である。電動操作装置1は、さらに、収容箱18と、制御基板19と、を備える。収容箱18は、基板扉15の背面側に取り付けられている。収容箱18は、金属製、例えばアルミ製である。収容箱18は、アルミ以外の金属によって形成されていてもよい。収容箱18は、基板扉15と同じ材料により形成されている。収容箱18は、基板扉15と異なる材料により形成されていてもよい。 FIG. 3 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the board door 15 opened. The electric operating device 1 further includes a storage box 18 and a control board 19 . The storage box 18 is attached to the rear side of the board door 15 . The storage box 18 is made of metal, such as aluminum. The storage box 18 may be made of metal other than aluminum. The storage box 18 is made of the same material as the board door 15 . The storage box 18 may be made of a material different from that of the board door 15 .

制御基板19は、収容箱18に収容されている。制御基板19は、内扉14の開口部14Aの背面側に設けられている。作業員は、基板扉15を開放することにより、正面側から制御基板19を取り出したり、制御基板を整備したりすることができる。制御基板19は、主動軸13の回動動作を制御して、主動軸13を介して電動負荷時タップ切換器の駆動軸を回動させる。収容箱18の内側には、制御基板19とともに、制御基板操作部16における操作ボタン16Aの一部及びディスプレイ16Bが設けられている。 The control board 19 is housed in the housing box 18 . The control board 19 is provided on the back side of the opening 14A of the inner door 14 . By opening the board door 15, the operator can take out the control board 19 from the front side and maintain the control board. The control board 19 controls the rotation of the main drive shaft 13 to rotate the drive shaft of the electric on-load tap changer via the main drive shaft 13 . A part of the operation buttons 16A and the display 16B of the control board operating section 16 are provided inside the storage box 18 together with the control board 19 .

図4は、実施形態の電動操作装置1の内扉14を開いた状態の斜視図である。収容箱18は、略直方体形状の外形の一面が開放された形状をなし、表面側の開放された面が内扉14側に向けられる。収容箱18の開放された面は、基板扉15により閉鎖可能とされている。収容箱18の開放された面が基板扉15により閉鎖されることにより、密閉構造が形成される。収容箱18に収容される制御基板19は、金属部材によって全方向から囲まれた密閉構造によって塞がれている収容箱18内に収容されて密閉される。 FIG. 4 is a perspective view of the electric operating device 1 of the embodiment with the inner door 14 opened. The storage box 18 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape with one open surface facing the inner door 14 side. The open surface of the storage box 18 can be closed by the board door 15 . A sealed structure is formed by closing the open surface of the storage box 18 with the board door 15 . The control board 19 housed in the housing box 18 is housed and sealed in the housing box 18 closed by a sealing structure surrounded from all directions by metal members.

筐体11内における閉鎖された内扉14が位置する面の背面側の上部には、機構部20が設けられている。図5は、実施形態の電動操作装置1の内扉14を開いた状態をやや下方から見た斜視図である。電動操作装置1における機構部20は、負荷時タップ切換器の駆動軸を回転させる。機構部20は、例えば、電動機21と、伝達機構部22と、エンコーダ23と、制御リレー部24と、上位盤接続端子部25と、電源ユニット部26と、を備える。 A mechanism section 20 is provided on the upper part of the back side of the surface where the closed inner door 14 is located in the housing 11 . FIG. 5 is a perspective view of the state in which the inner door 14 of the electric operating device 1 of the embodiment is opened, viewed slightly from below. The mechanical section 20 in the electric operating device 1 rotates the drive shaft of the on-load tap changer. The mechanism section 20 includes, for example, an electric motor 21, a transmission mechanism section 22, an encoder 23, a control relay section 24, a host panel connection terminal section 25, and a power supply unit section .

電動機21は、筐体11内の一側面の近傍に設けられている。電動機21は、制御基板19より出力される制御信号に基づいて、主動軸13を回動させる。伝達機構部22は、電動機21よりも内側に配置され、電動機21及び主動軸13の間に介在される。伝達機構部22は、電動機21の回転を主動軸13に伝達する。伝達機構部22が電動機21の回転を主動軸13に伝達することにより、電動機21が主動軸13を回動させる。 The electric motor 21 is provided near one side surface inside the housing 11 . The electric motor 21 rotates the main drive shaft 13 based on the control signal output from the control board 19 . The transmission mechanism portion 22 is arranged inside the electric motor 21 and interposed between the electric motor 21 and the main driving shaft 13 . The transmission mechanism portion 22 transmits rotation of the electric motor 21 to the main driving shaft 13 . The transmission mechanism portion 22 transmits the rotation of the electric motor 21 to the main driving shaft 13 , so that the electric motor 21 rotates the main driving shaft 13 .

エンコーダ23は、伝達機構部22の下方位置に配置されている。エンコーダ23は、伝達機構部22に動作を検出することにより、主動軸13の回転角度を検出する。エンコーダ23は、主動軸13の回転角度を直接検出してもよい。制御リレー部24は、エンコーダ23の下方位置に配置されている。制御リレー部24は、制御基板19により出力される制御信号に基づいて、電動機21の動作を制御する。 The encoder 23 is arranged below the transmission mechanism section 22 . The encoder 23 detects the rotation angle of the main driving shaft 13 by detecting the motion of the transmission mechanism 22 . The encoder 23 may directly detect the rotation angle of the main driving shaft 13 . The control relay section 24 is arranged below the encoder 23 . The control relay section 24 controls the operation of the electric motor 21 based on the control signal output from the control board 19 .

上位盤接続端子部25は、電動機21の動作を制御する制御基板19を含む上位盤と電動機21の入出力信号線を接続する。電源ユニット部26は、上位盤接続端子部25の前側方に配置され、筐体11の内側面に取り付けられている。電源ユニット部26は、制御基板19、電動機21、及びエンコーダ23に電源供給する。 The upper board connection terminal portion 25 connects input/output signal lines of the upper board including the control board 19 for controlling the operation of the electric motor 21 and the electric motor 21 . The power supply unit section 26 is arranged on the front side of the host panel connection terminal section 25 and attached to the inner surface of the housing 11 . The power supply unit 26 supplies power to the control board 19 , the electric motor 21 and the encoder 23 .

図6は、実施形態の電動操作装置1における制御基板19の内部および他構成部品間の信号/電流系統を示す図である。制御基板19は、例えば、機能ブロック19Fとモータ制御ブロック19Mで構成される。機能ブロック19Fは、制御基板操作部16、動作スイッチ部17、上位盤接続端子部25、モータ制御ブロック19M、及びエンコーダ23と第1信号/電流結線31により接続される。 FIG. 6 is a diagram showing a signal/current system inside the control board 19 and between other components in the electric operating device 1 of the embodiment. The control board 19 is composed of, for example, a functional block 19F and a motor control block 19M. The functional block 19F is connected to the control board operation section 16, the operation switch section 17, the host board connection terminal section 25, the motor control block 19M, and the encoder 23 by the first signal/current connection 31. FIG.

さらに、モータ制御ブロック19Mは、制御リレー部24と第2信号/電流結線32により接続され、制御リレー部24は、電動機21と第3信号/電流結線33により接続される。電源ユニット部26は、エンコーダ23、制御リレー部24、電動機21、制御基板19と第4信号/電流結線34により接続され電源供給を行うよう構成されている。 Further, the motor control block 19M is connected to the control relay section 24 by a second signal/current connection 32, and the control relay section 24 is connected to the electric motor 21 by a third signal/current connection 33. The power supply unit section 26 is connected to the encoder 23, the control relay section 24, the electric motor 21, and the control board 19 by a fourth signal/current connection 34 to supply power.

続いて、制御基板19を収容する収容箱18の周辺の構造の詳細について説明する。図7は、実施形態の電動操作装置1における基板扉15が開放された開口部14Aの周辺の拡大斜視図である。基板扉15は、基板扉ヒンジ53を介して開口部14Aに接続されている。基板扉15に取り付けられた制御基板操作部16における操作ボタン16A及びディスプレイ16Bは、柔軟性を有する基板操作ケーブル41により制御基板19に接続される。 Next, the details of the structure around the housing box 18 that houses the control board 19 will be described. FIG. 7 is an enlarged perspective view of the periphery of the opening 14A where the substrate door 15 is opened in the electric operating device 1 of the embodiment. The board door 15 is connected to the opening 14A via a board door hinge 53 . The operation buttons 16A and the display 16B in the control board operating section 16 attached to the board door 15 are connected to the control board 19 by a board operating cable 41 having flexibility.

基板操作ケーブル41が柔軟性を有することにより、基板扉15を開閉することによって基板操作ケーブル41が伸縮して破断等しにくくされている。制御基板操作部16及び制御基板19のそれぞれにおける基板操作ケーブル41が接続されるコネクタは、基板扉15の開放時に制御基板操作部16のコネクタと制御基板19のコネクタとの距離がもっと近くなる位置に配置される。このため、基板操作ケーブル41は、基板扉15の開放時における制御基板19と制御基板操作部16とを最短距離で接続する。基板操作ケーブル41は、配線部材の一例である。 Since the substrate operating cable 41 has flexibility, it is difficult for the substrate operating cable 41 to expand and contract and break due to the opening and closing of the substrate door 15 . The connectors to which the board operation cable 41 is connected on each of the control board operating section 16 and the control board 19 are positioned so that the distance between the connector of the control board operating section 16 and the connector of the control board 19 becomes closer when the board door 15 is opened. placed in Therefore, the board operation cable 41 connects the control board 19 and the control board operation unit 16 at the shortest distance when the board door 15 is opened. The board operation cable 41 is an example of a wiring member.

制御基板19は、基板19Aと、基板19Aの正面側(表面)に実装された複数の表面実装素子19Bと、背面側(裏面)に実装された複数の裏面実装素子19C(図8参照)と、を備える。基板19Aには、本体接続ケーブル42が接続されている。収容箱18の側面には、ケーブル通し穴18Aが形成されている。本体接続ケーブル42は、ケーブル通し穴18Aを貫通し、電動操作装置1における各構成部、例えば、制御リレー部24や電源ユニット部26に接続される。 The control board 19 includes a board 19A, a plurality of surface-mounted elements 19B mounted on the front side (front side) of the board 19A, and a plurality of back-mounted elements 19C (see FIG. 8) mounted on the back side (back side) of the board 19A. , provided. A body connection cable 42 is connected to the substrate 19A. A side surface of the housing box 18 is formed with a cable through hole 18A. The main body connection cable 42 passes through the cable insertion hole 18A and is connected to each component of the electric operating device 1, such as the control relay section 24 and the power supply unit section 26. As shown in FIG.

図8は、実施形態の電動操作装置1における収容箱18を背面側から見た斜視図である。制御基板19は、収容箱18の側面壁18Sによって4面を囲まれている。また、収容箱18の背面側に配置された底板18Lによって底面部を塞がれ、収容箱18の正面側に配置された基板扉15によって表面部を塞がれている。こうして、制御基板19は、6面を金属製の板材で閉ざされた金属箱の内部に収容されている。 FIG. 8 is a perspective view of the storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment as seen from the rear side. The control board 19 is surrounded on four sides by side walls 18S of the storage box 18 . A bottom plate 18L arranged on the rear side of the storage box 18 closes the bottom surface, and a board door 15 arranged on the front side of the storage box 18 closes the front surface. Thus, the control board 19 is housed inside a metal box whose six sides are closed with metal plates.

実施形態の電動操作装置1では、収容箱18に収容された制御基板19に実装される素子にたまる熱を放熱する放熱構造を備える。以下、放熱構造について説明する。図9は、実施形態の電動操作装置1における収容箱18の底板を外した状態の斜視図である。制御基板19の裏面に実装される裏面実装素子19Cには、集積回路素子19Dが含まれる。集積回路素子19Dは、電動操作装置1の運転時に比較的大きな発熱を伴う。 The electric operating device 1 of the embodiment includes a heat dissipation structure for dissipating heat accumulated in the elements mounted on the control board 19 housed in the housing box 18 . The heat dissipation structure will be described below. FIG. 9 is a perspective view of the storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment with the bottom plate removed. The back mounted elements 19C mounted on the back surface of the control board 19 include an integrated circuit element 19D. The integrated circuit element 19D generates a relatively large amount of heat when the electric operation device 1 is operated.

集積回路素子19Dにおける裏面(基板19Aと反対)側には、伝熱部材50が貼り付けられることにより取り付けられている。伝熱部材50は、集積回路素子19Dの裏面の一部を覆って取り付けられる。伝熱部材50は、集積回路素子19Dの裏面の広い範囲を覆っている。伝熱部材50は、例えば、放熱ゲルシートまたは放熱ゴムを含んで構成される。 A heat transfer member 50 is attached to the rear surface (opposite to the substrate 19A) side of the integrated circuit element 19D by being attached. The heat transfer member 50 is attached to cover part of the back surface of the integrated circuit element 19D. The heat transfer member 50 covers a wide range of the back surface of the integrated circuit element 19D. The heat transfer member 50 includes, for example, a heat-dissipating gel sheet or heat-dissipating rubber.

図10は、収容箱18の断面図である。収容箱18の内部において、伝熱部材50は、制御基板19に取り付けられた集積回路素子19Dと収容箱18の底板18Lの間に配置される。集積回路素子19Dは、集積回路素子19Dに接触するとともに、収容箱18の底板18Lにも接する。伝熱部材50は、集積回路素子19D及び収容箱18の底板18Lのそれぞれに接触することにより、集積回路素子19D及び収容箱18を熱的に接触させる。集積回路素子19Dにより発生させられた熱が収容箱18に伝熱される(逃がされる)ことにより、集積回路素子19Dが冷却される。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the storage box 18. As shown in FIG. Inside the storage box 18 , the heat transfer member 50 is arranged between the integrated circuit element 19</b>D attached to the control board 19 and the bottom plate 18</b>L of the storage box 18 . The integrated circuit element 19D is in contact with the integrated circuit element 19D and also in contact with the bottom plate 18L of the housing box 18. As shown in FIG. The heat transfer member 50 thermally contacts the integrated circuit element 19D and the container box 18 by contacting the integrated circuit element 19D and the bottom plate 18L of the container box 18, respectively. The heat generated by the integrated circuit element 19D is transferred (released) to the housing box 18, thereby cooling the integrated circuit element 19D.

図11は、実施形態の電動操作装置1における収容箱18の内部を分解した分解斜視図である。収容箱18の開口部の外側には、4方にそれぞれ延在するフランジ部18Bが設けられている。フランジ部18Bは、収容箱18の4つの側辺に対してそれぞれ略直交する。フランジ部18Bには、ネジ穴18Hが設けられており、内扉14に対して、ネジ穴18Hを介してネジ止めされることにより、収容箱18が内扉14に取り付けられる。 FIG. 11 is an exploded perspective view of the inside of the storage box 18 in the electric operating device 1 of the embodiment. Flanges 18B extending in four directions are provided outside the opening of the storage box 18 . The flange portion 18B is substantially perpendicular to the four sides of the storage box 18, respectively. A screw hole 18H is provided in the flange portion 18B, and the storage box 18 is attached to the inner door 14 by screwing the inner door 14 through the screw hole 18H.

制御基板19は、収容箱18の側面壁18Sによって4面を囲まれており、底板18Lによって底面が塞がれている。また、基板扉15によって表面が塞がれている。こうして、制御基板19は、閉ざされた金属箱の内部に収容される。 The control board 19 is surrounded on four sides by the side walls 18S of the storage box 18, and the bottom is closed by the bottom plate 18L. Moreover, the surface is closed by the substrate door 15 . Thus, the control board 19 is housed inside a closed metal box.

次に、実施形態の電動操作装置1の動作及び作用について説明する。実施形態の電動操作装置1を含む電動操作装置においては、制御基板19のフィールド点検が比較的頻繁に行われる可能性が高いため、点検作業が簡便であることやフィールドで行われる点検(以下、フィールド点検)により他の構成部品に対してできるだけ影響を及ぼさない構造が望まれる。 Next, the operation and action of the electric operating device 1 of the embodiment will be described. In the electric operating device including the electric operating device 1 of the embodiment, field inspection of the control board 19 is likely to be performed relatively frequently. It is desirable to have a structure that does not affect other components as much as possible during field inspections.

近年、この種の電動操作機構においては、一般的に異物混入の防止や誤作動時の安全配慮の観点から外扉12の内側に内扉14を設けることが必然とされている。このため、例えば制御基板19のフィールド点検作業を仮に内扉14を開放して行った場合、機構部20の伝達機構部22、エンコーダ23、制御リレー部24、上位盤接続端子部25、及び電源ユニット部26が作業員と近接した状態となる。このため、作業員の衣服や腕、工具に対する付着物の影響、および機構部20の構成部品に作業員等が接触しないよう配慮が必要となる。その結果、作業性が著しく損なわれて、点検作業のリスクが生じる。 In recent years, in this type of electric operation mechanism, it is generally necessary to provide an inner door 14 inside the outer door 12 from the viewpoint of preventing contamination by foreign matter and considering safety in the event of malfunction. For this reason, for example, if the field inspection work of the control board 19 is performed with the inner door 14 opened, the transmission mechanism 22 of the mechanism 20, the encoder 23, the control relay 24, the host panel connection terminal 25, and the power supply The unit section 26 is in a state of being close to the worker. For this reason, care must be taken to prevent the worker's clothing, arms, and tools from being affected by adhering matter, and to prevent the worker from coming into contact with the components of the mechanical section 20 . As a result, the workability is significantly impaired, and the risk of inspection work arises.

この点、実施形態の電動操作装置1では、基板扉15が設けられている。このため、内扉14を開放させることなく基板扉15のみを開放させることにより、フィールド点検作業が可能となる。したがって、作業リスクを軽減することができるので、作業性に優れた電動操作装置を提供することができる。 In this regard, the board door 15 is provided in the electric operating device 1 of the embodiment. Therefore, by opening only the board door 15 without opening the inner door 14, field inspection work can be performed. As a result, work risks can be reduced, and an electric operating device with excellent workability can be provided.

また、実施形態の電動操作装置1において、制御基板19には集積回路を含む様々な電子部品が実装されている。このため、外部からの静電気や電磁ノイズ等による影響を受ける場合があるので、これらの影響を排除することが望まれる。さらに、伝達機構部22などの上方に配置された部材からの摩耗粉の粉塵の影響を受けないようにする配慮が求められる。 In addition, in the electric operating device 1 of the embodiment, various electronic components including an integrated circuit are mounted on the control board 19 . For this reason, it may be affected by static electricity, electromagnetic noise, etc. from the outside, and it is desired to eliminate these influences. Furthermore, it is necessary to take care not to be affected by abrasion dust from members disposed above such as the transmission mechanism 22 .

この点、実施形態の電動操作装置1では、制御基板19は、金属板を含む収容箱18に収容され、収容箱18の開口が金属製の基板扉15によって閉鎖されて全方向を密閉状態に塞がれている。このため、外部からの静電気や電磁ノイズ等を遮断することができるとともに、摩耗粉の粉塵などの侵入を抑制することができる。 In this regard, in the electric operating device 1 of the embodiment, the control board 19 is housed in the housing box 18 containing a metal plate, and the opening of the housing box 18 is closed by the board door 15 made of metal, so that all directions are sealed. blocked. Therefore, static electricity, electromagnetic noise, and the like from the outside can be blocked, and intrusion of dust such as abrasion powder can be suppressed.

また、電動操作装置では、一般的に、動作パラメータを設定するための操作ボタン16Aやタップの位置や切換、各種設定やエラー情報等を表示するディスプレイ16Bを含む制御基板操作部16が設けられる。制御基板操作部16の配置位置は、ノイズの影響を排除するために制御基板19とは極力近接した位置とすることが求められる。 Further, the electric operating device is generally provided with a control board operation section 16 including operation buttons 16A for setting operation parameters, a display 16B for displaying tap positions and switching, various settings, error information, and the like. The arrangement position of the control board operation unit 16 is required to be as close as possible to the control board 19 in order to eliminate the influence of noise.

この点、実施形態の電動操作装置1では、制御基板操作部16及び制御基板19のそれぞれにおけるコネクタは、基板扉15の開放時における両者の距離がもっと近くなる位置に配置される。このため、基板操作ケーブル41は、基板扉15の開放時における制御基板19と制御基板操作部16とを最短距離で接続する。したがって、ノイズの影響を小さくすることができる。また、基板操作ケーブル41を短くすることができるので、基板操作ケーブル41がディスプレイ16Bに視認性を他またげにくくすることができる。 In this respect, in the electric operating device 1 of the embodiment, the connectors of the control board operating section 16 and the control board 19 are arranged at positions where the distance between them becomes closer when the board door 15 is opened. Therefore, the board operation cable 41 connects the control board 19 and the control board operation unit 16 at the shortest distance when the board door 15 is opened. Therefore, the influence of noise can be reduced. In addition, since the board operation cable 41 can be shortened, the board operation cable 41 can be less likely to overhang the display 16B.

さらに、制御基板操作部16における操作ボタン16A及びディスプレイ16Bを基板扉15の表面に設けることにより、制御基板操作部16の操作性及び視認性を良好としている。このときに、制御基板19が制御基板操作部16の近傍における内扉14の裏側に配置されるので、制御基板操作部16の操作性及び視認性を良好な状態のままとすることができる。 Furthermore, by providing the operation buttons 16A and the display 16B of the control board operating section 16 on the surface of the board door 15, the operability and visibility of the control board operating section 16 are improved. At this time, since the control board 19 is arranged behind the inner door 14 in the vicinity of the control board operating section 16, the operability and visibility of the control board operating section 16 can be maintained in a favorable state.

また、実施形態の電動操作装置1では、制御基板19に実装された集積回路素子19Dは、エンコーダ23により検出される位置情報に基づいて、タップ位置及び切換方向を算出したり、装置の不具合を関したりする。このため、負荷時タップ切換器の切換動作の頻度によっては、集積回路素子19Dにおける発熱に対する対処が必要となる。 Further, in the electric operating device 1 of the embodiment, the integrated circuit element 19D mounted on the control board 19 calculates the tap position and the switching direction based on the position information detected by the encoder 23, and detects malfunction of the device. related. Therefore, depending on the frequency of the switching operation of the on-load tap changer, it is necessary to deal with heat generation in the integrated circuit element 19D.

この点、実施形態の電動操作装置1では、集積回路素子19Dと収容箱18の底板18Lの間に伝熱部材50を介在させ、集積回路素子19Dにより発せられた熱を金属製の収容箱18に伝達している。このため、集積回路素子19Dから発せられた熱を効果的に排出できるので、集積回路素子19Dの冷却を促進することができる。その結果、電動操作装置1を連続的に作動させる際の信頼性を確保することができる。 In this regard, in the electric operating device 1 of the embodiment, the heat transfer member 50 is interposed between the integrated circuit element 19D and the bottom plate 18L of the housing box 18 so that the heat generated by the integrated circuit element 19D is transferred to the metallic housing box 18. is conveyed to Therefore, the heat generated from the integrated circuit element 19D can be effectively discharged, and the cooling of the integrated circuit element 19D can be promoted. As a result, reliability can be ensured when the electric operation device 1 is operated continuously.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、負荷時タップ切換器の駆動軸を回転させる機構部と、筐体の開放面を閉鎖する外扉と、前記外扉の内側に設けられ、一部に開口部が形成された内扉と、前記内扉に取り付けられ、前記開口部を開閉する基板扉と、集積回路を含み、前記駆動軸の回転動作を制御する制御基板と、前記開口部の背面側に設けられ、前記制御基板を収容する収容箱と、を持つことにより、作業性に優れた負荷時タップ切換器の電動操作装置を提供することができる。 According to at least one embodiment described above, a mechanism for rotating the drive shaft of the on-load tap changer, an outer door for closing the open surface of the housing, and a part of the an inner door having an opening formed in the inner door; a board door attached to the inner door for opening and closing the opening; a control board including an integrated circuit for controlling the rotational movement of the drive shaft; It is possible to provide an electric operating device for an on-load tap changer with excellent workability by having a housing box provided on the back side and housing the control board.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1…電動操作装置、11…筐体、11A…開放面、12…外扉、14…内扉、14A…開口部、15…基板扉、18…収容箱、18L…底板、19…制御基板、19A…基板、19D…集積回路素子、20…機構部、50…伝熱部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electric operating device 11... Case, 11A... Open surface, 12... Outer door, 14... Inner door, 14A... Opening, 15... Board door, 18... Storage box, 18L... Bottom plate, 19... Control board, 19A... Substrate 19D... Integrated circuit element 20... Mechanism part 50... Heat transfer member

Claims (5)

負荷時タップ切換器の駆動軸を回転させる機構部と、
筐体の開放面を閉鎖する外扉と、
前記外扉の内側に設けられ、一部に開口部が形成された内扉と、
前記内扉に取り付けられ、前記開口部を開閉する基板扉と、
集積回路を含み、前記駆動軸の回転動作を制御する制御基板と、
前記開口部の背面側に設けられ、前記制御基板を収容する収容箱と、を備える、
負荷時タップ切換器の電動操作装置。
a mechanism for rotating the drive shaft of the on-load tap changer;
an outer door that closes the open face of the housing;
an inner door provided inside the outer door and partially formed with an opening;
a substrate door attached to the inner door and opening and closing the opening;
a control board that includes an integrated circuit and controls the rotational movement of the drive shaft;
a storage box provided on the back side of the opening and storing the control board;
Electric operating device for on-load tap changers.
前記制御基板は、金属部材によって全方向から囲まれた密閉構造によって塞がれている、
請求項1に記載の負荷時タップ切換器の電動操作装置。
The control board is closed by a sealing structure surrounded from all directions by a metal member,
An electric operating device for an on-load tap changer according to claim 1.
前記基板扉における前記収容箱の内側に設けられた入出力部と、
前記基板扉の開放時における前記制御基板と前記入出力部とを最短距離で接続する配線部材と、を更に備える、
請求項1または2に記載の負荷時タップ切換器の電動操作装置。
an input/output unit provided inside the housing box of the substrate door;
a wiring member that connects the control board and the input/output unit at the shortest distance when the board door is opened;
3. The electric operating device for an on-load tap changer according to claim 1 or 2.
前記制御基板に実装された集積回路素子と、前記収容箱の底板と、を熱的に接触させる伝熱部材、を更に備える、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の負荷時タップ切換器の電動操作装置。
further comprising a heat transfer member that thermally contacts the integrated circuit element mounted on the control board and the bottom plate of the storage box;
An electric operating device for an on-load tap changer according to any one of claims 1 to 3.
前記伝熱部材は、放熱ゲルシートまたは放熱ゴムのうち少なくともいずれか一方を含む、
請求項4に記載の負荷時タップ切換器の電動操作装置。
The heat transfer member includes at least one of a heat-dissipating gel sheet and a heat-dissipating rubber,
5. An electric operating device for an on-load tap changer according to claim 4.
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