JP4588880B2 - 選択器を有する負荷時タップ切換器 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、タップ付変圧器の異なる複数のタップ巻線間を連続して切換えるプリセレクタを有する負荷時タップ切換器に関する。
【０００２】
負荷時の伝達比を変化させることによって電気回路網の電圧，有効電力及び無効電力を調節しうるため、負荷時タップ切換器が何年も前から変圧器に組込まれている。
【０００３】
公知の負荷時タップ切換器は２種類の基本構造で知られている：一方の構成では、この負荷時タップ切換器は、複数の分離された構成郡であるタップ切換器及び切換開閉器から構成される。第２の構成では、この負荷時タップ切換器は、両構成群が両機能を実行する１台の負荷タップ切換器に一体化されている。以下で利用する概念「負荷時タップ切換器」は、冒頭で述べた両構成を内包する。
【０００４】
伝達比は、タップごとに調節される；そのため、変圧器はタップ巻線部が施されている。この変圧器の複数のタップが、負荷時タップ切換器によって接続可能である。
【０００５】
その都度可能な調節範囲を拡大するため、負荷時タップ切換器にプリセレクタ（Vorwaehler）を装備することがずっと以前から慣例である。これらの公知のプリセレクタは、原理的に図１中に概略的に示された公知の両機能を実現し得る。
【０００６】
プリセレクタは、図１ａに示すように、タップ巻線部を順方向と逆方向に接続する転極器として機能するか、又は図１ｂに示すようにタップ巻線部を二重タップの始端部又は終端部へ切換えるために使用される。各々の場合、このタップ巻線部の長さが等しいときのその調節範囲は、このプリセレクタによって２倍になる。
【０００７】
このプリセレクタは、全部で３つの固定接触子から構成される。この場合、切換位置に応じて、こられの両固定接触子「＋」又は「−」の一方が、その都度第３の固定接触子「０」に接続されている。これらの公知のプリセレクタは、異なる接触方式と操作機構を有する多様な構成で知られている。
【０００８】
絶縁材シリンダの内部に存在し、かつこの負荷時タップ切換器のプリセレクタがこの絶縁材シリンダの長手方向に沿ってこの絶縁材シリンダの外部に延在している負荷時タップ切換器が、ブルガリアの会社の刊行物「負荷時タップ切換器ＲＳ１２型」及び「負荷時タップ切換器１６型」から公知である。
【０００９】
プリセレクタの複数の固定接触子が、１本の線に沿って「＋」−「０」−「−」又は「−」−「０」−「＋」の接触順序で配置されていて、長手方向に沿って摺動可能な１本の切換ロッドによって線形に操作される。
【００１０】
この場合、この長手方向に沿って摺動可能な切換ロッドは、各相に対して１つのプリセレクタの接触ブリッジを有する。その都度、これらのプリセレクタの両固定接触子「＋」又は「−」の一方が、このプリセレクタの接触ブリッジによってこのプリセレクタの別の固定接触子「０」に接触可能である。この別のプリセレクタの固定接触子は、これらの両固定接触子「＋」と「−」の間に配置されていて、このプリセレクタの主接続部を形成する。
【００１１】
説明した切換ロッドの長手方向の移動は、特別な歯車列によってゼネバ駆動部から取り出される。このゼネバ駆動部は、負荷時タップ切換器の上面に存在し、かつその切換軸が、この負荷時タップ切換器の絶縁材シリンダの内部で回転運動してプリセレクタの複数の接触子を操作する。
【００１２】
しかしながら、外部に設置されていて線形に操作可能なプリセレクタを有するこの公知の負荷時タップ切換器は、多くの欠点を有する。
【００１３】
１つには、プリセレクタ全体の配置の長さが大きく拡張するために、かなり高い精度要求を満たす点である。経費のかからない接触ブリッジとそれぞれ互いに電気接続すべき複数の固定接触子との接触が可能であるように、最小限の許容誤差が、一方でこれらのプリセレクタの固定接触子の間と、他方でこれらの固定接触子とこのプリセレクタの可動ブリッジとの間に既に存在する。この問題は、これらの接触子の接触磨耗と機械的な摩滅によって稼動時間の経過とともにさらに大きくなる。
【００１４】
さらに、誤差を減らすため、切換ロッドの特別な案内部がさらに必要である。しかも、公知の負荷時タップ切換器では、プリセレクタの実現可能な容量的な切換電力もが、その選択された接触配置によって限定されている。
【００１５】
本発明の課題は、プリセレクタの接触ブリッジを支持する切換ロッドの経費のかからない案内部を必要とするにもかかわらず、誤差が生じた場合でもほぼ一定な接触力で確実な切換えが可能である、外部に設置されていて線形に操作されるプリセレクタを有する種類の負荷時タップ切換器を提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明のプリセレクタを有する負荷時タップ切換器は、プリセレクタの高電圧負荷に対しても適する。
【００１７】
この課題は、本発明により、請求項１に記載の特徴を呈するプリセレクタを有する負荷時タップ切換器によって解決される。
【００１８】
本発明の特に有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１９】
本発明の特に有益な点は、プリセレクタの長手方向に摺動可能な切換ロッドが、特別な案内部を必要とせず、かつ駆動系全体が、特別な精度の要求を満たす必要がない点である。プリセレクタの接触ブリッジ自体が中心合わせされているために、むしろ接触系自体の実際の調節が、一定の接触力で実現されている。
【００２０】
さらに、本発明のプリセレクタの固定接触子のリング状の構成が高負荷に耐えうる；この本発明にしたがって構成されたプリセレクタは、高容量の切換電力をも実現することが可能である。その結果、ほとんどない特別な場合にでしか追加の極性抵抗を設けることを必要としない。
【００２１】
以上により、プリセレクタを、独立した１本の絶縁材管に沿わせた構造に決めたことによって、コンパクトで丈夫で簡単な構造が実現される；この完全なプリセレクタは、完全な構成群としてプレハブ式に容易に作られ、かつ負荷時タップ切換器の絶縁材シリンダの片側に沿って同様に容易に固定され得る。
【００２２】
以下に、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【００２３】
図２，３中に示された第１の実施形は、支持構成部材として１本の管状の絶縁材ハウジング１を有するプリセレクタを示す。−ここでは１相に対してのみ示した−この絶縁材ハウジング１がその内壁面の接触子導入部を貫通するこのプリセレクタの固定接触子２，３，４は、この絶縁材ハウジング１の内壁面に沿って配置されている。この場合、プリセレクタの固定接触子の各々は、この絶縁材ハウジング１に対して同心円状に環状に形成されている。
【００２４】
固定接触子２は、図１に基づいて接触子「＋」の機能を有する。図１に基づいて、固定接触子３は、それに対応して接触子「０」の機能を有し、そして接触子４は、接触子「−」の機能を有する。
【００２５】
長手方向に摺動可能な１本の切換ロッド５が、絶縁材ハウジング１の内部に沿って配置されている。この切換ロッド５は、プリセレクタの接触ブリッジ６を支持する。
【００２６】
プリセレクタの接触ブリッジ６は、個別に切換ロッド５を包囲し、かつこの切換ロッド５面に沿って固定された１本のリング状の接触キャリア７を有する。弾性的に支承されて半径方向に移動する複数の接触ブリッジ８，９，１０，１１が、この接触キャリア７面に沿って配置されている。特定の接触力がそれぞれの固定接触子２，３，４の接触時に発生するように、これらの接触ブリッジ８，９，１０，１１は、それぞれバネ対１２，１３，１４，１５によって半径方向に外側に押圧される。
【００２７】
接触ブリッジ８，９，１０，１１の半径方向の変位は、接触キャリア７の上と下のそれぞれのストッパ１６によって限定される。
【００２８】
図２は、本発明のプリセレクタを図１のように同一な切換位置で示す。この切換位置では、接触子「＋」と「０」が接続されている。
【００２９】
プリセレクタが操作されると、切換ロッド５が下方に移動される。このことは、図２中で矢印によって示されている。接触キャリア７が、プリセレクタの接触子２を解離し、そしてプリセレクタの接触子３によって案内されてこのプリセレクタの接触子３に接触しつつ下方に移動する。最後に、この接触キャリア７は、プリセレクタの接触子４に接触し、その結果機能「−」を有するこのプリセレクタの接触子４とこのプリセレクタの接触子３との新たな接合部が形成される；切換えが終了する。
【００３０】
図４は、プリセレクタの接触ブリッジのもう１つ別の実施形を示す。この場合、対ごとに対向している複数の接触ブリッジが、それぞれ切換ロッド５の面に直に接して存在する；両接触部材１７，１８が、切換位置内でこれらの全部で４つの接触部材によって断面図で示されている。これらの接触部材１７，１８は、同様にバネ対１９，２０によって外側に押圧される；この場合、その変位は、外部ストッパを有する横方向に平行な複数のピン(Querbolzen)２１によって限定される。これらのピン２１は、それぞれの接触部材１７，１８の孔に差込まれる。全く同様に、この断面図中に示さなかったその他の２つの接触部材が、別の複数の横方向に平行なピン２２によって 90 °だけ回転させた平面内に限定される。
【００３１】
図５は、本発明のプリセレクタの第２の実施形を側面断面図で示す。この場合、同様に、１本の管状の絶縁材ハウジング２３が、支持構成部材として設けられている。プリセレクタの複数の固定接触子２４，２５，２６が、同様にこの絶縁材ハウジング２３の内壁面に沿って配置されている。これらの固定接触子２４，２５，２６は、同様にこの絶縁材ハウジング２３に対して環状にかつ同心円状に延在して形成されている。この実施形でも、長手方向に摺動可能な１本の切換ロッド２７が、この絶縁材ハウジング２３の内部に沿って配置されている。この切換ロッド２７は、同様にプリセレクタの切換ブリッジ２８を支持する。
【００３２】
既に第１の実施形で説明したように、このプリセレクタの接触ブリッジ２８は、１本のリング状の接触キャリア２９を有する。弾性的に支承されて半径方向に移動する複数の接触部材が、この接触キャリア２９面に接して配置されている。この断面図中では、これらの接触部材のうち対向する２つの接触部材３０，３１だけが示されている。これらの接触ブリッジの各々は、ここではバネ対３２，３３によって示されているバネ対によって半径方向に外側に押圧される。これらの個々の接触部材の半径方向の変位は、同様に上ストッパと下ストッパ３４によって限定される。図２，３中に示された第１の実施形とは反対に、ここでは接触部材３０，３１で示されているこれらの個々の接触部材が、その中央部分３５，３６内で徐々に薄くなっている、すなわち内側に向かってくびれている。
【００３３】
図５中に示されたプリセレクタの接触ブリッジの代わりに、ストッパを有する横方向に平行な複数のピンによる変位限定部材を有する図４のような構成にすることも可能である。
【００３４】
特に、説明したそれぞれの中央範囲内のくびれ部分が、図５中に示された第２の実施形の機能に対して重要な意義を持つ。
【００３５】
プリセレクタの両極性の遮断と切換機能が、このくびれ部分によって実施される。プリセレクタが操作されると、すなわち切換ロッド２７が下方に移動されると、接触部材３０，３１が、接触子２４と接触子２５を解離する。さらに移動すると、これらの接触部材３０，３１は、接触子２６と接触子２５に同時に接触する。
【００３６】
図６は、このような種類の両極性に切換えられ、ここでは転極器として作用するプリセレクタの原理回路図を示す。
【００３７】
プリセレクタの両実施形では、一方でプリセレクタの固定接触子を同心円状に構成することによって、そして他方で接触部材を切換ロッド面に弾性的に周設することによって、自動的な中心合わせが、これらの接触部材の接触時に保証される。ひいては、切換ロッドの許容差が避けられない場合でも、これらのプリセレクタの固定接触子又はこれらの接触部材もが、均一にかつ全ての関与した個々の接触部材に対して分配された接触を常に保証する。
【００３８】
図７，８中には、ここでは図２，３中で示された簡単な遮断を伴う第１の実施形による、本発明の片側に配置されたプリセレクタを有する完全な負荷時タップ切換器を示す。
【００３９】
実際の負荷時タップ切換器は、ここでは負荷タップ切換器として形成されていて、かつ１本の絶縁材シリンダ３７内に存在する。その内部には、１本の回転可能な絶縁材ロッド３８が、公知の方式でこの負荷時タップ切換器に沿って延在している。この絶縁材ロッド３８は、その３つの相の各々に対して可動接触子とその他の切換手段を有する１つの切換要素３９．１，３９．２，３９．３を支持する。この負荷時タップ切換器の複数の固定接触子が、それぞれこの絶縁材シリンダ３７の壁に沿ってこれらの接触可能な可動接触子に一致するように配置されている。このような負荷タップ切換器は周知であるので、その他の構成部品に関しては詳しく説明しない。本発明のプリセレクタが、負荷時タップ切換器の片側で１本のトラバース４５を介してこの負荷時タップ切換器に沿って固定され、１本の絶縁材シリンダ１内に存在する。切換ロッド５が、この絶縁材シリンダ１の内部に存在する。そして、既に説明したプリセレクタの３つの固定接触子が、その３つの相の各々に対して配置されている。すなわち、接触子２．１，３．１，４．１が１つの相に対する水平面に沿って配置され、接触子２．２，３．２，４．２が、第２の相に対する別の水平面に沿って配置され、そして最後に接触子２．３，３．３，４．３が、第３の相に対して第３の水平面に沿って配置されている。プリセレクタの接触ブリッジ６．１，６．２，６．３が、これらのそれぞれの接触子に一致するように各相に対して配置されている。切換ロッドを下方に摺動させることによってこのプリセレクタを操作すると、その結果、全ての３つの相において、最初にこれらのプリセレクタの接触ブリッジ６．１，６．２，６．３の接触部材が、対応する接触子２．１，２．２，２．３を同時に解離し、これらの「＋」接触子が、下方のそれぞれの「０」接触子３．１，３．２，３．３に向かって移動し、そして最後にそれぞれの「−」接触子４．１，４．２，４．３に接触する。これらのプリセレクタの固定接触子の領域が、それぞれ上の遮蔽部材４０．１ａ，４０．２ａ，４０．３ａと下の遮蔽部材４０．１ｂ，４０．２ｂとによって所定の相に割当てられた各々の水平面内で遮蔽されている。
【００４０】
切換ロッド５が、その上端部に１本のレバー４１を有する。このレバー４１は、横方向に平行な１本のピン４２によってこの負荷時タップ切換器頭部の領域内の軸受４３に支承されている。このピン４２は、同様にクランク４４に連結している。このクランク４４は、その自由端部でこの負荷時タップ切換器のゼネバ駆動部から旋回運動を取り出す。同時に支点を示すこのクランク４４の旋回運動は、このレバー４１の旋回運動を垂直方向に誘起する。この旋回運動は、この切換ロッド５に伝わる。この説明した操作機構は、上トラバース４６に枢着されている。同時に、この上トラバース４６は、プリセレクタをこの負荷時タップ切換器の上部に固定することを実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術による既に説明したプリセレクタの基本配線図を示す。
【図２】 本発明のプリセレクタの第１の実施形を概略的な側面断面図で示す。
【図３】 この実施形を上部断面図で示す。
【図４】 プリセレクタのブリッジの別の構成を示す。
【図５】本発明のプリセレクタの第２の実施形を同様に概略的な側面断面図で示す。
【図６】 図５中に示された第２の実施形の−それ自体公知の−配線図を示す。
【図７】 タップ切換器と切換開閉器双方の機能を兼ね備え、ここでは負荷タップ切換器から構成された本発明の完全な負荷時タップ切換器と、この負荷時タップ切換器の片側に沿って配置されたプリセレクタとを概略的な側面断面図で示す。
【図８】 図７中に示されたプリセレクタを有する負荷時タップ切換器の上部を概略的に示す。
【符号の説明】
１ 絶縁材ハウジング
２〜４ 固定接触子
５ 切換ロッド
６ 接触ブリッジ
７ 接触キャリア
８〜１０ 接触ブリッジ
１１〜１５ バネ対
１６ ストッパ
１７，１８ 接触部材
１９，２０ バネ対
２１，２２ 横方向に平行なピン
２３ 絶縁材ハウジング
２４〜２６ プリセレクタの接触子
２７ 切換ロッド
２８ プリセレクタの接触ブリッジ
２９ 接触キャリア
３０，３１ 接触部材
３２，３３ バネ対
３４ ストッパ
３５，３６ 中央部分
３７ 絶縁材シリンダ
３８ 絶縁材ロッド
３９．１〜３９．３ 切換要素
４０．１ａ 遮蔽部材
４０．２ａ 遮蔽部材
４０．３ａ 遮蔽部材
４０．１ｂ 遮蔽部材
４０．２ｂ 遮蔽部材
４１ レバー
４２ 横方向に平行なピン
４３ 軸受
４４ クランク
４５，４６ トラバース

Claims (6)

1. 複数の固定接触子（２，３，４）が、負荷時タップ切換器の外側でこの負荷時タップ切換器の長手方向沿いに切換えるべき複数の相に応じて離れて一直線状に配置されていて、かつこの長手方向に沿って摺動可能な１本の切換ロッド（５）によって操作可能であり、
   この切換ロッド（５）は、切換えるべき各相に対して１つの電気伝導性のプリセレクタの接触ブリッジ（６）を有し、それぞれ隣合った複数のプリセレクタの固定接触子（２，３，４）が導通するように、このプリセレクタの接触部材は寸法決めされる、タップ付変圧器の異なる複数のタップ巻線間を連続して切換えるこのプリセレクタを有する負荷時タップ切換器において、
   プリセレクタの全体が、負荷時タップ切換器から分離された構成郡として独立した絶縁材ハウジング（１；２３）内に格納されていて、この切換ロッド（５；２７）は、この絶縁材ハウジング（１；２３）の内部で長手方向に摺動可能に配置すること、
   このプリセレクタの複数の固定接触子（２，３，４；２４，２５，２６）が、環状に形成されていて、かつこの絶縁材ハウジング（１；２３）内部の異なる複数の平面内でこの切換ロッド（５；２７）に周設されていること、及び、
   半径方向にバネで付勢される複数の接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）が、それぞれこのプリセレクタのこれらの固定接触子（２，３，４；２４，２５，２６）との接触時に弾性力に逆らって内側に押圧可能であるように、これらの接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）は、複数のプリセレクタの接触ブリッジ（６；２８）の各々に対して配置されていることを特徴とする負荷時タップ切換器。
2. プリセレクタの複数の接触部材（６；２８）の各々は、切換ロッド（５；２７）を少なくとも一部を包囲する１本の接触キャリア（７；２９）を有し、複数の接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）が、この接触キャリア（７；２９）面に接して配置さ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. 接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）の弾性作用が、バネ対（１２，１３，１４，１５；１９，２０；３２，３３）によって得られ、これらのバネ対（１２，１３，１４，１５；１９，２０；３２，３３）は、切換ロッド（５；２７）又は接触キャリア（７；２９）に接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷時タップ切換器。
4. 接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）のバネ変位は、バネ変位部の上と下のストッパ（１６；３４）によって制限可能であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の負荷時タップ切換器。
5. 接触部材（８，９，１０，１１；１７，１８；３０，３１）のバネ変位が、外側ストッパを有し、孔を貫通する横方向に平行な複数のピン（２１）によって制限可能であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の負荷時タップ切換器。
6. 既に接触していた隣合った両固定接触子が、それぞれ操作時に二重遮断、すなわち同時に解離するように、個々の接触部材（３０，３１）は、その中央範囲（３５，３６）内で徐々に薄くなっている、すなわち内側に向かってくびれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の負荷時タップ切換器。

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