JP4087168B2 - 真空バルブ式負荷時タップ切換装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、切換開閉器を構成するスイッチとして真空バルブを用いる真空バルブ式負荷時タップ切換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
真空バルブ式の負荷時タップ切換装置は、例えば、図7に示したように構成される。図7(A)ないし(F)は、真空バルブ式負荷時タップ切換装置の電気的構成と動作とを示したもので、同図に示したタップ切換装置は、調整変圧器Tsfに設けられた奇数タップt1 ,t3 ,…,t5 ,t7 ,…(t1 ,t3 は図示せず。)及び偶数タップt2 ,t4 ,t6 ,t8 ,…をそれぞれ選択する奇数タップ選択器B1及び偶数タップ選択器B2と、タップ切換の過程で流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器rと、奇数タップ選択器B1を通して流れる負荷電流をオンオフする第1の真空バルブMa、限流抵抗器rの投入及び切り離しを行う第2の真空バルブMb、及び偶数タップ選択器を通して流れる負荷電流をオンオフする第3の真空バルブMcを有する切換開閉器SWと、この切換開閉器を所定のシーケンスで動作させる駆動装置とにより構成される。
【0003】
調整変圧器のタップを切り換える際には、切換開閉器とタップ選択器とを所定のシーケンスで動作させて、タップ選択器により無電流の状態でタップを選択し、切換開閉器により、調整変圧器の回路を切り離すことなく、限流抵抗器を投入してタップ間短絡電流を抑制しつつ、負荷電流を新たに選択したタップに移して、タップ切換を行う。
【0004】
ここで、選択するタップを奇数タップから偶数タップに切り換えるものとして、タップ切換動作を説明する。最初、図7(A)に示すように、奇数タップ選択器B1がタップt7に接続されている固定接触子のタップt9側の端部付近に接触し、偶数タップ選択器B2がタップt8に接続されている固定接触子のタップt6側の端部付近に接触し、更に第1の真空バルブMaがオン状態を保持して、タップt7を選択しているものとする。この状態から、タップt6に切り換える場合には、先ず図7(B)に示すように、奇数タップ選択器B1をタップt7に接続されている固定接触子との接触を保ちつつ該固定接触子のタップt5側の端部付近まで移動させながら、偶数タップ選択器B2をタップt8に接続された固定接触子からタップt6に接続された固定接触子に移動させる。このとき第2及び第3の真空バルブMb及びMcはオフ状態にあるため、タップ選択器B2の移動は無電流状態で(アークの発生を伴うことなく)行われる。
【0005】
次いで、図7(C)に示すように、切換開閉器SWの第2の真空バルブMbをオン状態にする。このときタップt7,t6間が限流抵抗器rと、真空バルブMa及びMbとにより橋絡されるため、限流抵抗器rにより制限されたタップ間短絡電流(タップ間循環電流)が流れるが、調整変圧器の一次巻線の負荷電流はタップt7を通して流れている。
【0006】
次に、図7(D)に示すように、第1の真空バルブMaがオフ状態にされる。これにより限流抵抗器rを通してタップ間が橋絡される状態が解消され、負荷電流は限流抵抗器rとタップt6とを通して流れるようになる。
【0007】
次いで、図7(E)に示すように、第3の真空バルブMcがオン状態にされ、負荷電流が真空バルブMcとタップt6とを通して流れるようになる。
【0008】
その後、図7(F)に示すように第2の真空バルブMbがオフ状態にされ、タップt7からタップt6へのタップ切換動作が完了する。
【0009】
図7に示した切換動作のうち、(A)及び(B)に示したタップ選択器の選択動作は、タップ選択器の駆動機構の動作により行われる。また(C)ないし(F)の切換開閉器の切換動作は、切換開閉器用駆動装置に設けられた、絶縁材料からなる駆動軸が、駆動バネの蓄勢力により駆動されて一定の角度範囲を瞬時に回転する間に一気に行われる。
【0010】
選択するタップをt7からt6に切り換えた後、続いてt5に切り換える場合には、タップ選択器B1をタップt5に接続された固定接触子に移動させ、タップ選択器B2をタップt6のタップt4(図7には図示せず。)寄りの位置に移動させた後、駆動軸の逆回転により図7の(F)から(B)までの動作を一気に行わせることにより、切換開閉器の切換動作を行う。
【0011】
このように、タップを同方向に切り換えていく場合には、タップ選択器B1とB2とを交互に次のタップへと移動させた後、駆動軸を一方向及び他方向に交互に回転させて(B)ないし(F)の切換動作及び(F)ないし(B)の切換動作を交互に行わせて、1タップずつタップ切換を行う。
【0012】
またタップの切換方向を逆方向に反転させる場合、1タップ目の切換時には、タップ選択器の駆動機構に設けられたゼネバ機構などの遊び機構によりタップ選択器は動作せず、切換開閉器の切換動作のみが行われる。例えば、タップをt7からt6に切り換えた後、t7に切り換える場合には、タップ選択器が動作せずに、駆動軸の逆回転により図7の(F)から(B)の切換開閉器の切換動作のみが行われて、タップ切換が行われる。
【0013】
切換開閉器SWを駆動する従来の駆動装置は、図5及び図6に示したように構成されている。図5は切換開閉器と該切換開閉器を構成する真空バルブを駆動するカム機構とを示す正面図、図6は図5のA−A線断面図である。
【0014】
図5及び図6において、1はタップ切換装置の固定フレームで、固定フレーム1には、軸受2を介して駆動軸3が回転自在に支持されている。駆動軸3を駆動するため、電動機により蓄勢される駆動バネを駆動源として駆動軸を回転駆動する駆動装置が設けられている。この駆動装置は、選択する調整変圧器のタップを奇数タップから偶数タップに切り換える際に駆動軸3を一方向に一定角度(図示の例では80°)だけ回転させ、選択するタップを偶数タップから奇数タップに切り換える際に駆動軸3を他方向に一定角度だけ回転させる。
【0015】
各真空バルブは、内部が真空に保たれる容器401と、容器401内に収容された固定コンタクト及び可動コンタクトと、中心軸線を容器401の中心軸線に一致させた状態で設けられて容器401の軸線方向の一端側から外部に導出された可動軸402とを備えたもので、可動軸402を容器401側に直線変位させたときに、容器内で可動コンタクトが固定コンタクトに接触した状態になって真空バルブがオン状態になり、可動軸402を容器401から離れる方向に直線変位させたときに、可動コンタクトが固定コンタクトから離れた状態になって真空バルブがオフ状態になるようになっている。
【0016】
第1ないし第3の真空バルブMaないしMcを所定のシーケンスで動作させるため、駆動軸3により駆動されるカム機構5が設けられている。カム機構5は、円弧状に延びるカム面601を有して該カム面の円弧の中心軸線を駆動軸3の中心軸線に一致させた状態で駆動軸3に取り付けられた駆動カム6と、駆動カム6のカム面に当接した状態で配置された第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cと、これらの駆動カムにより生じさせられる第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cの変位をそれぞれ第1ないし第3の真空バルブMaないしMcの可動軸402の軸線方向に沿う変位に変換して第1ないし第3の真空バルブの可動軸402に伝達する第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cと、第1ないし第3の真空バルブMaないしMcのオン時にそれぞれの可動コンタクトと固定コンタクトとの間に接触圧力を与えるように第1ないし第3の真空バルブの可動軸402を付勢する第1ないし第3のワイプバネ9aないし9cとにより構成されている。
【0017】
駆動カム6は、ボス部602と、ボス部602の軸線方向の一端に固定された半円板状のカム板603とからなっていて、カム板603の外周部に円弧状のカム面601が形成されている。
【0018】
第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cのそれぞれは、固定フレーム1に取り付けられた支持部材10に設けられた腕部10Aに角部が軸11を介して回動自在に支持されたL字形のレバーからなり、駆動レバー8aないし8cの一端がピン13を介して対応する真空バルブの可動軸402の先端に設けられた先端部材403に結合されている。
【0019】
また第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cの他端にそれぞれ第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cが回転自在に支持され、駆動カム6のカム面により、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cが変位させられて、駆動レバー8aないし8cが図6において反時計方向に回動させられたとき及び時計方向に回動させられたときにそれぞれ真空バルブMaないしMcの可動コンタクトがオフ位置及びオン位置に変位させられるようになっている。
【0020】
第1ないし第3のワイプバネ9aないし9cは、第1ないし第3の真空バルブMaないしMcのそれぞれの可動軸402の先端部材403と支持部材10との間に圧縮された状態で設けられて、対応する真空バルブの可動軸402を投入側(真空バルブをオン状態にする側)に付勢している。
【0021】
この種の負荷時タップ切換装置においては、駆動軸3により駆動される1つの駆動カム6により、第1ないし第3の従動ローラを駆動して、第1ないし第3の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるため、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cは、それぞれの回転中心軸線を駆動カム6のカム面601の円弧の径方向に向けた状態で放射状に配置する必要がある。
【0022】
従来のこの種のタップ切換装置では、図5に見られるように、第1ないし第3の真空バルブMaないしMcと、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cの変位を第1ないし第3の真空バルブMaないしMcの可動軸にそれぞれ伝達する第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cとを、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cの回動中心軸線の延長上に配置していた。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置においては、切換開閉器を構成する複数の真空バルブと、複数の従動ローラの変位を対応する真空バルブに伝達する複数の駆動レバーとを、放射状に配置される複数の従動ローラのそれぞれの回転中心軸線の延長上に配置していたため、複数の駆動レバー及び真空バルブが末広がり状に配置されていた。そのため、駆動レバー8aないし8c及び真空バルブMaないしMcが大きなスペースを占有し、タップ切換装置が大形になるという問題があった。
【0024】
なお図5ないし図7は、真空バルブ式負荷時タップ切換装置の構成の一例を示したものであるが、一般に真空バルブ式負荷時タップ切換装置においては、タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行うための真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器を用いるため、切換開閉器の複数の真空バルブを1つの駆動カムにより駆動する構成をとる場合には、上記と同様の問題が生じる。
【0025】
本発明の目的は、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを互いに平行に配置することにより装置全体をコンパクトに構成することができるようにした真空バルブ式負荷時タップ切換装置を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明は、調整変圧器に設けられたタップを選択するタップ選択器と、調整変圧器のタップ切り換え時に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと限流抵抗器の投入及び切り離しを行う真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を駆動軸の中心軸線に一致させた状態で駆動軸に取り付けられた駆動カムと、複数の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態でカム面に当接させられた複数の従動ローラと、駆動カムにより生じさせられる複数の従動ローラの変位をそれぞれ対応する真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して対応する真空バルブの可動軸に伝達する複数の駆動レバーとを備えて、駆動軸の回転に伴って複数の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように駆動カムのカム面が形成されている真空バルブ式負荷時タップ切換装置を対象とする。
【0027】
本発明においては、上記複数の真空バルブが、それぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置される。各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み、駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと、該バルブ側アームの後端部から駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有し、バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により固定フレームに回動自在に支持されている。また各駆動レバーのカム側アームは、その先端部が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成され、各駆動レバーのカム側アームの先端部に対応する従動ローラが回転自在に支持されている。
【0028】
調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器とを設けて、奇数タップ及び偶数タップを交互に選択するように構成する場合には、切換開閉器に、奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第2の真空バルブと、偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブとが設けられる。またこの場合、第1ないし第3の真空バルブにそれぞれ対応する第1ないし第3の従動ローラが設けられて、これらの従動ローラが、それぞれの回動中心軸線を駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態でカム面に当接させられる。更に、駆動カムにより生じさせられる第1ないし第3の従動ローラの変位をそれぞれ第1ないし第3の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して第1ないし第3の真空バルブの可動軸に伝達する第1ないし第3の駆動レバーが設けられ、駆動軸の回転に伴って第1ないし第3の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように駆動カムのカム面が形成される。
【0029】
このような構成を有する負荷時タップ切換装置に本発明を適用する場合には、第1ないし第3の真空バルブが、それぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置される。また各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとにより構成されて、バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により固定フレームに回動自在に支持される。また各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成され、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持される。
【0030】
上記のように、切換開閉器に、奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブと、限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第2の真空バルブと、偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブとを設ける場合には、第1の真空バルブ及び第3の真空バルブを第2の真空バルブの両側に対称に配置して、それぞれの可動軸を駆動カム側に向け、かつそれぞれの中心軸線を駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で設けるのが好ましい。
【0031】
この場合も、各駆動レバーの構成は前記と同様であり、各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持される。
【0032】
本発明の好ましい態様では、駆動軸が、その中心軸線を水平方向に向けた状態で設けられ、第1ないし第3の真空バルブは、第1及び第3の真空バルブを第2の真空バルブの両側の対称位置に位置させた状態でそれぞれの中心軸線を垂直方向に向け、かつそれぞれの可動軸の先端を上方に向けた状態で駆動軸の下方に配置される。この場合も、各駆動レバーの構成は、前記と同様である。
【0033】
上記のように、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを、それぞれの軸線を平行な方向に向けた状態で配置すると、真空バルブと、該真空バルブに従動ローラの変位を伝達する駆動レバーとが、末広がり状に配置されることがなく、複数の真空バルブを放射状に配置する場合に比べて、真空バルブ及び駆動レバーが占めるスペースを小さくすることができる。そのため、駆動カムと従動カムと駆動レバーとを含むカム機構と、複数の真空バルブとを含む切換装置の要部をコンパクトに構成することができ、負荷時タップ切換装置の小形化を図ることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下図1ないし図3を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施形態の切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構とを含む要部の機械的構成を一部を断面して示した正面図、図2は図1の上面図、図3は一部を断面して示した図1の要部の右側面図である。
【0035】
本実施形態の負荷時タップ切換装置の電気的な構成及び動作は図7(A)ないし(F)に示したものと同様である。図1ないし図3においては、図5及び図6に示した従来の負荷時タップ切換装置の各部と同等の部分に図5及び図6で用いた符号と同一の符号を付してある。
【0036】
図1ないし図3は、本実施形態で用いる切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構の1相分の構成を示したもので、これらの図において、1は板面を垂直方向に向けて配置された板状の固定フレーム、3は中心軸線を水平方向に向けて、固定フレーム1に図示しない軸受を介して回転自在に支持された駆動軸である。駆動軸3は絶縁材料からなっていて、電動機により蓄勢される駆動バネを駆動源とした図示しない駆動装置により、タップ切換時に一方向または他方向に一定の角度(図示の例では80°)だけ回動させられる。
【0037】
Maは奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブ、Mbは限流抵抗器rの投入と切り離しとを行う第2の真空バルブ、Mcは偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブである。
【0038】
各真空バルブは、気密保持構造の容器401と、容器401内に収容された固定コンタクト及び直線変位形の可動コンタクトと、可動コンタクトを操作する可動軸402とを備えた周知のものである。各真空バルブは、その可動軸402が容器401側(投入側)に変位させられたときにオン状態になり、可動軸402が容器401と反対側(引き外し側)に変位させられたときにオフ状態になる。
第1ないし第3の真空バルブMa,Mb及びMcは、それぞれの中心軸線(可動軸402の中心軸線)O1−O1,O2−O2及びO3−O3を、駆動軸3の中心軸線O−Oと直交する平面(図1の紙面と平行な面)に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置されて、図示しない支持手段により固定フレーム1に支持されている。
【0039】
駆動軸3には、該駆動軸3と中心軸線を共有する円弧に沿って延びるカム面601を有する駆動カム6が取り付けられている。駆動カム6は、駆動軸3に嵌装されて該駆動軸に固定されるボス部602(図2参照)と、該ボス部602の軸線方向の一端に一体に形成された半円板形のカム板部603とを有し、カム板部602の外周部の端面にカム面601が形成されている。この駆動カムは、そのカム面601の円弧の中心軸線を駆動軸3の中心軸線に一致させた状態で駆動軸3に取り付けられている。
【0040】
フレーム1にはまた、真空バルブMa,Mb及びMcのそれぞれの可動軸2の近傍に位置させた状態で、3つの支持金具20aないし20cがボルト21及びナット22により取り付けられている。支持金具20aないし20cにはそれぞれ、斜め下方に延びる1対の腕部20a1,20a1ないし20c1,20c1が、水平方向に間隔を隔てた状態で設けられ、支持金具20aないし20cにそれぞれ設けられた腕部の先端に、第1ないし第3の真空バルブMaないしMcにそれぞれ対応する第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cが回動自在に支持されている。
【0041】
更に詳細に説明すると、第1の真空バルブMaに対応する第1の駆動レバー8aは、図4(A)に示したように、バルブ側アーム801aと、カム側アーム802aとにより構成されている。
【0042】
バルブ側アーム801aは、対応する真空バルブMaの可動軸402の中心軸線O1−O1を含み、駆動軸3の中心軸線O−Oと平行に延びる平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブMaの可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403にピン23(図3参照)を介して連結されている。
【0043】
またカム側アーム802aは、バルブ側アーム801aの後端部から駆動カム6側に延びて先端部が駆動カムの近傍で対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されたアームで、バルブ側アーム801aとカム側アーム802aとの境界部(駆動レバー8aの角部)が、バルブ側アーム801aが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸25a(図1参照)により、支持金具20aに設けられた腕部20a1,20a1の先端部に回動自在に支持されている。
【0044】
図4(A)に見られるように、第1の駆動レバー8aのバルブ側アーム801aは、真空バルブMaの中心軸線を含み、駆動軸3の中心軸線と平行に延びる平面と直交する方向に間隔をあけて配置された1対の板状部材801a1及び801a1からなっていて、これらの板状部材の先端が真空バルブMaの可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403を間に挟んだ状態で配置される。
【0045】
また駆動レバー8aのバルブ側アーム801aの先端を真空バルブMaの可動軸401に連結するピン23は、真空バルブMaの中心軸線を含み、駆動軸3の中心軸線と平行に延びる平面と直交する方向にその軸線を向けた状態で配置されて、可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403に設けられた長孔に遊嵌される。
【0046】
図示の例では、バルブ側アーム801aを構成する1対の板状部材801a1,801a1の後端部間に跨って、バルブ側アームの後端部から駆動カム側に立ち上がった立ち上がり部802a1が形成され、この立ち上がり部802a1に、駆動カム6のカム面601の円弧の径方向に向いた傾斜面Paが形成されている。そして駆動カムのカム面の円弧の径方向に板面が向いた板状部を先端部に有する中空のローラ支持部材802a2が傾斜面Paに溶接され、立ち上がり部802a1と、ローラ支持部材802a2とにより、カム側アーム802aが構成されている。
【0047】
ローラ支持部材802a2の先端の板状部に、第1の真空バルブMaに対応する第1の従動ローラ7aが、その中心軸線をカム面601の円弧の径方向に向けた状態で、回転自在に支持されている。
【0048】
第2の真空バルブMbに対応する第2の駆動レバー8bは、対応する真空バルブMbの可動軸402の中心軸線O2−O2と駆動軸3の中心軸線O−Oとを含む平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブMbの可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403にピン23を介して連結されるバルブ側アーム801bと、このバルブ側アーム801bの後端部から駆動カム6側に延びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アーム802bとを有し、バルブ側アーム801bとカム側アーム802bとの境界部(駆動レバー8bの角部)が、バルブ側アーム801bが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸25bにより、支持金具20bに設けられた腕部20b1,20b1の先端部に回動自在に支持されている。
【0049】
図4(B)に見られるように、第2の駆動レバー8bのバルブ側アーム801bは、真空バルブMbの中心軸と駆動軸3の中心軸線とを含む平面と直交する方向に間隔をあけて配置された1対の板状部材801b1及び801b1からなっていて、これらの板状部材の先端が真空バルブMbの可動軸402の先端部材403を間に挟んだ状態で配置されている。駆動レバー8bのバルブ側アーム801bの先端を真空バルブMbの可動軸401に連結するピン23は、その軸線を真空バルブMbの中心軸線と駆動軸3の中心軸線とを含む平面と直交する方向に向けた状態で配置されて、真空バルブMbの可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403に設けられた長孔に遊嵌されている。
【0050】
駆動レバー8bのカム側アーム80bは、その先端部が対応する従動ローラ7bの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成される。図示の例では、バルブ側アーム801bを構成する1対の板状部材801b1,801b1の後端部間に跨って、駆動カム側に立ち上がる立ち上がり部802b1が形成され、この立ち上がり部802b1に、駆動カム6のカム面601の円弧の径方向に向いた平坦面Pbが形成されている。そして駆動カム6のカム面の円弧の径方向に板面が向いた板状部を先端部に有する中空のローラ支持部材802b2が平坦面Pbに溶接され、立ち上がり部802b1と、ローラ支持部材802b2とにより、カム側アーム802bが構成されている。
【0051】
ローラ支持部材802b2の先端の板状部に、第2の真空バルブMbに対応する第2の従動ローラ7bが、その中心軸線をカム面601の円弧の径方向に向けた状態で回転自在に支持されている。
【0052】
第3の真空バルブMcに対応する第3の駆動レバー8cは、対応する真空バルブMcの可動軸402の中心軸線O3−O3を含み、駆動軸3の中心軸線O−Oと平行に延びる平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブMcの可動軸402の先端部材403にピン23を介して連結されるバルブ側アーム801cと、このバルブ側アーム801cの後端部から駆動カム6側に延びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アーム802cとを有し、バルブ側アーム801cとカム側アーム802cとの境界部(駆動レバー8cの角部)が、バルブ側アーム801cが沿う平面と直交する方向に軸線を向けた軸25cにより、支持金具20cに設けられた腕部20c1,20c1の先端部に回動自在に支持されている。
【0053】
第3の駆動レバー8cのバルブ側アーム801cは、他の駆動アームと同様に1対の板状部材801c1,801c1からなり、カム側アーム802cは、バルブ側アーム801cの後端部側から駆動カム側に立ち上がった立ち上がり部802c1と、立ち上がり部802c1に設けられた傾斜面Pcに溶接されたローラ支持部材802c2とからなっている。第3の駆動レバー8cは、その立ち上がり部802c1に設けられる傾斜面Pcの向きが異なる点を除き、第1の駆動レバー8aと同様に構成され、ローラ支持部材802c2の先端部に、第3の従動ローラ7cが、その回転中心軸線をカム面601の円弧の径方向に向けた状態で回転自在に支持されている。
【0054】
また第1ないし第3の真空バルブMaないしMcの可動軸402の先端に取り付けられた先端部材403と対応する支持金具20aないし20cとの間にワイプバネ9aないし9cが圧縮された状態で配置され、これらのワイプバネの付勢力により、真空バルブMaないしMcの可動軸402が常時投入方向(真空バルブの可動コンタクトを固定コンタクト側に変位させようとする方向)に付勢されるとともに、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cが常時カム面601側に付勢されている。
【0055】
本実施形態では、駆動カム6と、駆動カム6のカム面601に当接させられてカム面601により変位させられる第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cと、第1ないし第3の従動ローラ7aないし7cの変位を第1ないし第3の真空バルブMaないしMcの可動軸の軸線に沿う方向の変位に変換して第1ないし第3の真空バルブの可動軸に伝達する第1ないし第3の駆動レバー8aないし8cとにより、切換開閉器の切換動作を所定の順序で行わせるように切換開閉器を構成する真空バルブを駆動するカム機構が構成されている。
【0056】
本実施形態においては、タップ選択器が所定のタップを選択した後、駆動軸3を一方向または他方向に80°回転させた際に、図7(B)ないし(F)の切換動作または図7(F)ないし(B)の切換動作が順次行われるように、駆動カム6のカム面601が形成されている。
【0057】
図示のタップ切換装置においては、駆動カム6のカム面601が従動ローラ7aないし7cを押してこれらの従動ローラを駆動カムから離れる方向に変位させた際に、駆動レバー8aないし8cがワイプバネ9aないし9cの付勢力に抗して一方向に(図3において反時計方向に)回動して真空バルブMaないしMcの可動軸402を引き外し側(真空バルブをオフ状態にする側)に変位させる。また、駆動カムのカム面601が従動ローラ7aないし7cを駆動カム側に変位させた際に、駆動レバー8aないし8cが上記と反対方向に回動して真空バルブMaないしMcの可動軸402を投入側に変位させる。
【0058】
上記の例では、駆動軸3を水平方向に向けて配置し、駆動軸の下方に真空バルブMaないしMcを配置したが、本発明は、このように各部を配置する場合に限定されるものではない。例えば駆動軸3を垂直方向に向けて配置し、真空バルブMaないしMcを水平方向に向けて配置するようにしてもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、切換開閉器を構成する複数の真空バルブを、それぞれの軸線を平行な方向に向けた状態で配置したので、複数の真空バルブを放射状に配置する場合に比べて、真空バルブと該真空バルブを駆動するカム機構とが占めるスペースを小さくすることができる。従って、本発明によれば、駆動カムと従動カムと駆動レバーとを含むカム機構と、複数の真空バルブとを含む切換装置の要部をコンパクトに構成することができ、負荷時タップ切換装置の小形化を図ることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態用いる切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構の機械的構成を一部断面して示した正面図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】一部を断面して示した図1の要部の右側面図である。
【図4】(A)及び(B)はそれぞれ本発明の実施形態で用いる第1及び第2の駆動レバーの形状を概略的に示した斜視図である。
【図5】従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置の切換開閉器と該切換開閉器を駆動するカム機構とを一部断面して示した正面図である。
【図6】図5のA−A線断面図である。
【図7】(A)ないし(F)は本発明が対象とする負荷時タップ切換装置の電気的構成と動作とを示す説明図である。
【符号の説明】
Ma,Mb,Mc…真空バルブ、SW…切換開閉器、Tsf…調整変圧器、1…固定フレーム、3…駆動軸、402…真空バルブの可動軸、6…駆動カム、601…カム面、7aないし7c…第1ないし第3の従動ローラ、8aないし8c…第1ないし第3の駆動レバー、801a,801b,801c…バルブ側アーム、802a,802b,802c…カム側アーム、9aないし9c…第1ないし第3のワイプバネ。
Claims (4)
- 調整変圧器に設けられたタップを選択するタップ選択器と、前記調整変圧器のタップ切り換え時に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う真空バルブとを含む複数の真空バルブを備えた切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記複数の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた複数の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記複数の従動ローラの変位をそれぞれ対応する真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して対応する真空バルブの可動軸に伝達する複数の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記複数の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、
前記複数の真空バルブは、それぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームは、その先端部が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端部に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。 - 調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第2の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第1ないし第3の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第1ないし第3の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第1ないし第3の従動ローラの変位をそれぞれ前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸に伝達する第1ないし第3の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第1ないし第3の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記第1ないし第3の真空バルブは、それぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。 - 調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第2の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第1ないし第3の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第1ないし第3の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第1ないし第3の従動ローラの変位をそれぞれ前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸に伝達する第1ないし第3の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第1ないし第3の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記第1ないし第3の真空バルブは、第1の真空バルブ及び第3の真空バルブを第2の真空バルブの両側に対称に配置した状態でそれぞれの可動軸を前記駆動カム側に向け、かつそれぞれの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線と直交する平面に沿って互いに平行な方向に向けた状態で設けられ、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な平面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う平面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。 - 調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器と、前記調整変圧器のタップを切り換える際に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器と、前記奇数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第1の真空バルブと前記限流抵抗器の投入及び切り離しを行う第2の真空バルブと前記偶数タップ選択器を通して流れる電流をオンオフする第3の真空バルブとを有する切換開閉器と、固定フレームに回転可能に支持されてタップ切換時に一定角度回転駆動される駆動軸と、円弧状に延びるカム面を有して該カム面の円弧の中心軸線を前記駆動軸の中心軸線に一致させた状態で前記駆動軸に取り付けられた駆動カムと、前記第1ないし第3の真空バルブにそれぞれ対応していてそれぞれの回動中心軸線を前記駆動カムのカム面の円弧の径方向に向けた状態で前記カム面に当接させられた第1ないし第3の従動ローラと、前記駆動カムにより生じさせられる前記第1ないし第3の従動ローラの変位をそれぞれ前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸の軸線方向に沿う変位に変換して前記第1ないし第3の真空バルブの可動軸に伝達する第1ないし第3の駆動レバーとを備え、前記駆動軸の回転に伴って前記第1ないし第3の真空バルブを所定のシーケンスで動作させるように前記駆動カムのカム面が形成されている負荷時タップ切換装置において、
前記駆動軸はその中心軸線を水平方向に向けた状態で設けられ、
前記第1ないし第3の真空バルブは、第1及び第3の真空バルブを第2の真空バルブの両側の対称位置に位置させた状態でそれぞれの中心軸線を垂直方向に向け、かつそれぞれの可動軸の先端を上方に向けた状態で前記駆動軸の下方に配置され、
各駆動レバーは、対応する真空バルブの可動軸の中心軸線を含み前記駆動軸の中心軸線と平行な垂直面に沿うように配置されて先端が対応する真空バルブの可動軸にピンを介して連結されたバルブ側アームと該バルブ側アームの後端部から前記駆動カム側に伸びて先端部が前記駆動カムの近傍に配置されたカム側アームとを有して前記バルブ側アームとカム側アームとの境界部が、前記バルブ側アームが沿う垂直面と直交する軸により前記固定フレームに回動自在に支持され、
各駆動レバーのカム側アームの先端が対応する従動ローラの回転中心軸線に沿う方向に指向するように形成されて、各駆動レバーのカム側アームの先端に対応する従動ローラが回転自在に支持されていること、
を特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
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