JP4664928B2 - 負荷時タップ切換装置 - Google Patents
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Description
ここでは、主バルブAおよび抵抗用バルブCは閉極し、抵抗用バルブDが開極し、また、切換スイッチの可動接触子hは固定接点h1を選択している運転状態を示す。このとき、負荷電流ILは、点線のように中性点4から主バルブA、切換スイッチの可動接触子hおよび固定接点h1を介して、タップ巻線TWという回路に流れる。この回路は、仮にサージのような過電圧が印加されて、抵抗用バルブDの極間で絶縁破壊したとしても、限流抵抗R2を介してタップ間で橋絡するため、タップ間を保護することができるという構成になっている。
上記(A)の状態から切換動作が開始すると、まず、切換動作前に通電していないタップ側の抵抗バルブDが閉極する。つまり、3つのバルブA、C、Dは全て閉極状態となる。抵抗バルブDの閉極により、限流抵抗R2、抵抗バルブD、主バルブAを介して短絡回路が形成され、ここに循環電流ICが流れる。また、負荷電流ILは、前記(A)の状態のままで、中性点4から主バルブA、切換スイッチの可動接触子h、および固定接点h1を介して、タップ選択器の可動接触子M1、タップ2という回路に流れる。
続いて、3つのバルブA、C、Dが全て閉極となっている状態から、主バルブAが開極し、前記(B)のように流れていた負荷電流ILと循環電流ICの合成値を遮断する。遮断後はタップ3の可動接触子M2、限流抵抗R2、抵抗用バルブD、抵抗用バルブC、限流抵抗R1、可動接触子M1を介して、タップ2との間で短絡回路が形成され、ここに循環電流ICが流れる。
次に、通電していない状態の切換スイッチの可動接触子hが固定接点h1から固定接点h2に移動する。
続いて、主バルブAが閉極する。これにより負荷電流ILは中性点4から主バルブA、切換スイッチの可動接触子h、固定接点h2を介して、タップ選択器の可動接触子M2、タップ3という回路に流れる。循環電流ICは前記(C)の状態のままである。
最後に、切換動作前に通電しているタップ2側の抵抗用バルブCが開極することで循環電流ICを遮断する。これで、切換動作を完了し、図13(F)に示した状態で運転を継続する。なお、次のタップへの切換動作は、図14(2)に示すように(F)から(A)への順で行われる。
本発明に係る第1の実施形態について、図1および図2を参照して説明する。図1は第1の実施形態である負荷時タップ切換装置の切換回路および動作図、図2はその切換シーケンスを示している。
図1に示す符号M1、M2は、タップ巻線TWのタップ2、3を選択するタップ選択器の2個の可動接触子、符号Nは中性点である。タップ2、3と中性点Nの間には、可動接触子M1、M2それぞれに限流抵抗R1と抵抗用バルブW1、および限流抵抗R2と抵抗バルブW2が直列に接続され、その一端は中性点Nで接続されている。
以上の特徴について、図1の(A)〜(F)で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図1の(A)〜(F)は図2(1)に(A)〜(F)で示した切換過程を示したものである。
主バルブHおよび抵抗用バルブW1は閉極(ON)し、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAに接続され、タップ選択器の可動接触子M1がタップ巻線TWに接続された運転状態を示す。このとき、負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SA、タップ巻線TWという回路に流れる。
上記(A)の状態から切換動作が開始すると、従来ではまず非通電タップ側の抵抗用バルブが閉極したが(図13の(B)の状態)、本実施形態ではまず主バルブHが開くことになる。これにより、負荷電流ILは、図1の(B)における点線のように中性点Nから抵抗用バルブW1、限流抵抗R1、タップ巻線TWという回路に流れる。
続いて、切換動作前に通電していないタップ3側の抵抗用バルブW2が閉極し、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、および抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して、短絡回路が形成され、ここに循環電流ICが流れる。
次に、切換スイッチSの可動接触子SCが、可動接触子M1側の固定接点SAから可動接触子M2側の固定接点SBへと移動を開始する。
さらに、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SBに接触し、主バルブHが閉極する。循環電流ICは点線のように図1(C)の状態のまま、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して流れる。負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SBを経て、タップ選択器の可動接触子M2からタップ3、タップ巻線TWという回路に移る。
最後に、切換動作前に通電しているタップ2側の抵抗用バルブW1が開極し、循環電流ICを遮断する。これで、切換動作を完了し、図1(F)の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図2(2)に示す(F)から(A)への順で行われる。
以上のような切換シーケンスを有する第1の実施形態の作用効果は次の通りである。すなわち、切換動作前に通電タップ2側の抵抗用バルブW1が閉極、切換動作前に非通電タップ3側の抵抗用バルブW2が開極という状態で、非通電タップ3側の抵抗用バルブW2が閉極するよりも前に、主バルブHが開極するので、負荷電流は、閉極状態の抵抗用バルブW1、限流抵抗R1、タップ巻線TWという回路に流れることになる。
本発明に係る第2の実施形態について、図3および図4を参照して説明する。
(2−1)構成
第2の実施形態の回路構成については、上記第1の実施形態と同様であるが、切換シーケンスを異にしている。第2の実施形態では、切換動作前に通電していないタップ3側の抵抗用バルブW2が閉極し、切換動作前に通電しているタップ2側の抵抗用バルブW1が開極し、その後、主バルブHが閉極するように切換シーケンスを構成したことに特徴がある。
以上の特徴について、図3の(A)〜(F)で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図3の(A)〜(F)は図4(1)に(A)〜(F)で示した切換過程を示したものである。
主バルブHおよび抵抗用バルブW1は閉極し、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAに接続され、タップ選択器の可動接触子M1がタップ巻線TWのタップ2に接続されている。このとき、負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SA、可動接触子M1、タップ2、タップ巻線TWという回路に流れる。
上記(A)の状態から切換動作が開始すると、本実施形態ではまず主バルブHが開くことになる。これにより、負荷電流ILは、点線のように抵抗用バルブW1、限流抵抗R1、タップ巻線TWという回路に流れる。
続いて、切換動作前に通電していないタップ2側の抵抗用バルブW2が閉極し、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して、短絡回路が形成され、ここに循環電流ICが流れる。
次に、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAから固定接点SB側へと移動を開始する。
切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAから固定接点SBへと移動した後、切換動作前に通電しているタップ2側の抵抗用バルブW1が開極し、循環電流ICを遮断する。この時、負荷電流ILは、点線のように抵抗用バルブW2、限流抵抗R2、タップ巻線TWという回路に流れる。
最後に、主バルブHが閉極し、負荷電流ILを中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SB、タップ巻線TWという回路に移す。これで、切換動作を完了し、図示の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図4(2)に示す(F)から(A)への順で行われる。
以上のような切換シーケンスを有する第2の実施形態は、上記第1の実施形態に持つ作用効果(主バルブHの電極接点の消耗抑制と切換スイッチSによる確実な電流遮断)に加えて、次のような独自の作用効果がある。
本発明に係る第3の実施形態について、図5および図6を参照して説明する。
(3−1)構成
第3の実施形態の回路構成については、上記第1の実施形態と同様であるが、切換シーケンスにおける切換スイッチSの切り離し動作を、非通電タップ3側の抵抗用バルブW2の閉極動作よりも、先に行う点にある。
つまり、第3の実施形態における切換シーケンスでは、上記第1の実施形態における(C)非通電タップ3側の抵抗用バルブW2の閉極と、(D)切換スイッチSの動作とを入れ替えたものであり、上記第1の実施形態における(A)、(B)、(E)、(F)に関しては同様である。すなわち、次のような切換シーケンスとなる。
主バルブHおよび抵抗用バルブW1は閉極し、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAに接続され、タップ選択器の可動接触子M1がタップ巻線TWに接続された運転状態を示す。このとき、負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SA、タップ巻線TWという回路に流れる。
上記(A)の状態から切換動作が開始すると、本実施形態ではまず主バルブHが開くことになる。これにより、負荷電流ILは、点線のように抵抗用バルブW1、限流抵抗R1、タップ巻線TWという回路に流れる。
主バルブHが開極した後、切換スイッチの可動接触子SCが固定接点SAから固定接点SBへと移動する。
続いて、切換動作前に通電していないタップ3側の抵抗用バルブW2が閉極し、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して、短絡回路が形成され、循環電流ICが流れる。
さらに、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SBに接触し、主バルブHが閉極する。循環電流ICは点線のように図5(D)の状態のまま、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して流れる。負荷電流ILは、点線のように主バルブH、切換スイッチS、可動接触子M2、タップ3、タップ巻線TWという回路に移る。
最後に、切換動作前に通電しているタップ側の抵抗用バルブW1が開極し、循環電流ICを遮断する。これで、切換動作を完了し、図5(F)の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図6(2)に示す(F)から(A)への順で行われる。
以上のような切換シーケンスを有する第3の実施形態は、上記第1の実施形態に持つ作用効果、つまり主バルブHの電極接点の消耗抑制と切換スイッチSによる確実な電流遮断に加えて、次のような作用効果がある。
本発明に係る第4の実施形態について、図7および図8を参照して説明する。
(4−1)構成
第4の実施形態では、中性点Nに対して通電接触子C1、C2が接続されている。また、可動接触子M1と限流抵抗R1の間には通電接点固定接点CAが設けられ、可動接触子M2と限流抵抗R2の間には通電接点固定接点CBが設けられている。通電接触子C1は通電接点固定接点CAと中性点Nとを接続、開離を可能にした接触子であり、通電接触子C2は通電接点固定接点CBと中性点Nとを接続、開離を可能にした接触子である。
以上の特徴について、図7の(A)〜(H)で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図7の(A)〜(H)は図8(1)に(A)〜(H)で示した切換過程を示したものである。
主バルブHおよび抵抗用バルブW1は閉極し、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAに接続され、通電接触子C1が通電接点固定接点CAに接続され、タップ選択器の可動接触子M1がタップ巻線TWのタップ2に接続された運転状態を示している。この時、負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SA、タップ巻線TWという回路と、中性点Nから通電接触子C1、接点CA、タップ巻線TWという回路に分流する。
上記(A)の状態から切換動作が開始すると、まず通電接触子C1が接点CAから開離する。負荷電流ILは点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SA、タップ巻線TWという回路に流れる。
続いて、主バルブHが開く。負荷電流ILは、点線のように抵抗用バルブW1、限流抵抗R1、タップ巻線TWという回路に流れる。
次に、切換動作前に通電していないタップ3側の抵抗用バルブW2が閉極し、限流抵抗R2、抵抗用バルブW2、抵抗用バルブW1、限流抵抗R1を介して、短絡回路が形成され、循環電流ICが流れる。
さらに、切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAから固定接点SB側へと移動を開始する。
切換スイッチSの可動接触子SCが固定接点SAから固定接点SBへと移動した後、切換動作前に通電しているタップ2側の抵抗用バルブW1が開極する。負荷電流ILは、点線のように抵抗用バルブW2、限流抵抗R2、可動接触子M2、タップ3、タップ巻線TWという回路に流れる。
抵抗用バルブW1が開極した後、主バルブHが閉極し、負荷電流ILを中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SB、タップ巻線TWという回路に移す。
最後に、通電接触子C2が通電接点固定接点CBに接続され、負荷電流ILは、点線のように中性点Nから主バルブH、切換スイッチSの可動接触子SC、固定接点SB、可動接触子M2、タップ3、タップ巻線TWという回路と、中性点Nから通電接触子C2、接点CB、可動接触子M2、タップ3、タップ巻線TWという回路に分流する。これで、切換動作を完了し、図示の状態で運転を継続する。なお、次のタップへの切換動作は図8(2)に示す(H)から(A)への順で行われる。
以上のような切換シーケンスを有する第4の実施形態は、上記第2の実施形態の切換シーケンスに、通電接点固定接点CA、CBに接離する通電接触子C1、C2の動作を加えたものである。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。具体的には図9および図10に示した実施形態は第2および第3の実施形態を組み合わせたものである。
A、H…主バルブ
C、D、W1、W2…抵抗用バルブ
CA、CB…通電接点固定接点
C1、C2…通電接触子
h…切換スイッチ可動接触子
h1、h2…切換スイッチ固定接点
IL…負荷電流
IC…循環電流
M1、M2…タップ選択器可動接触子
N…中性点
R1、R2…限流抵抗
SA、SB…切換スイッチの固定接点
SC…切換スイッチの可動接触子
TW…タップ巻線
US…タップ間ステップ電圧
100…過電圧保護器
Claims (6)
- タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の2個の第1の可動接触子を設け、これら第1の可動接触子と中性点の間に、前記第1の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第1の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第2の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第2の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。 - タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の2個の第1の可動接触子を設け、これら第1の可動接触子と中性点の間に、前記第1の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第1の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第2の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第2の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極し、
前記主バルブが開極した後、切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極の状態で、前記切換スイッチの前記第2の可動接触子が動作を開始し、切換動作前に接触していた固定接点との電気的接続を開離し、
前記切換スイッチの電気的接続が開離した後、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。 - タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の2個の第1の可動接触子を設け、これら第1の可動接触子と中性点の間に、前記第1の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第1の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第2の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第2の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極し、
前記主バルブが開極した後、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極し、
切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極した後、切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが開極し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが開極した後、前記主バルブが閉極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。 - 前記主バルブ及び抵抗用バルブを、真空バルブで構成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の負荷時タップ切換装置。
- タップ選択器の2個の第1の可動接触子と限流抵抗の間にそれぞれ通電接点固定接点が設けられ、これら通電接点固定接点と中性点とを接離可能な通電接触子が前記中性点に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の負荷時タップ切換装置。
- 前記限流抵抗と前記抵抗用バルブとの接続点相互間に過電圧保護器を接続したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の負荷時タップ切換装置。
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