JPH07312316A - 負荷時タップ切換装置用タップ選択器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】構造が簡単で、小形な接点機構を有するタップ
選択器を得ることにある。 【構成】接点機構10a,10b は変圧器の各タップに電気的
に接続され、水平平面上に相異なる２種類の接点間距離
を存して配設された複数の固定接点12a,12b と、12a,12
b に接離可能に設けられ、駆動部材26により回転駆動す
る可動接点11a,11b を有し、ゼネバ歯車伝動装置1 はゼ
ネバドライバ3 とゼネバ歯車2 からなり、2 はてこ部両
端に距離が異なる位置で上下にピン4a,4b を有し、2 は
26を回転駆動させる歯車部材2a，2bからなり、2a,2b に
は振り分け角度の異なるスリット状の溝5a,5b を有し、
10a,10b の大きな角度を振り分けられた接点間を切換え
る際は、5aが3 の駆動中心から距離が遠いピン4aと噛み
合い回転し、また小さな角度を振り分けられた接点間を
切換える際は、振り分け角度の小さい溝5bが、3 の駆動
中心から距離が近いピン4bと噛み合い回転するごとく構
成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器のタップ電圧を
負荷をかけた状態で切換える負荷時タップ切換装置のタ
ップ選択器に係り、特にタップ選択器のゼネバ歯車伝動
装置を改良した負荷時タップ切換装置用タップ選択器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】負荷時タップ切換装置として、送電系統
の変圧器に設けられるものと、産業用変圧器に設けられ
るものがある。前者は、送配電系統の負荷が変動して電
圧変化が一定限度を越えた際に、タップを切換えること
により、送配電系統の電圧を一定に保つものである。

【０００３】後者は、産業機器が要求する電力に応じ
て、通電状態を保ったまま、変圧器のタップを切換えて
必要な電力を供給せしめるものである。このため、負荷
時タップ切換装置は、変圧器の使用用途にあったタップ
電圧の切換えステップに容易に対応できるものが要求さ
れている。

【０００４】負荷時タップ切換装置のタップ選択器は、
主として接点機構とゼネバ歯車伝動装置からなり、接点
機構はタップ切換えを直接行なうものであり、ゼネバ歯
車伝動装置は接点機構を制御するものである。従来この
種の負荷時タップ切換装置のタップ選択器として、以下
に述べる２つの方式がある。

【０００５】＜第１の方式＞図４は従来の負荷時タップ
切換装置のタップ選択器の第１の方式を示す正断面図で
あり、図５は図４の接点機構を示す平面図で、図５
（ａ）は上側の接点機構３０ａを示し、図５（ｂ）は下
側の接点機構３０ｂを示している。図６（ａ），（ｂ）
はそれぞれ図４のゼネバ歯車伝動装置を示す平面図およ
び正断面図である。

【０００６】これは具体的にはゼネバ歯車伝動装置２０
と、接点機構３０ａ，３０ｂからなり、ゼネバ歯車伝達
装置２０はゼネバ歯車２１、ゼネバドライバ２２、ピン
２３、溝２４から構成されている。接点機構３０ａ，３
０ｂはそれぞれ駆動板２６、可動接点３１ａ，３１ｂ、
固定接点３２ａ，３２ｂ、集電リング３３ａ，３３ｂ、
支柱９０，９１、支持板９２，９３から構成されてい
る。

【０００７】固定接点３２ａは、それぞれ変圧器の各タ
ップに電気的に接続され、水平円周上に一定距離Ａを存
して配置されている。また、固定接点３２ａと集電リン
グ３３ａと連結する可動接点３１ａが回転し、隣接する
固定接点３２ａを選択することにより、変圧器のタップ
を切換えている。

【０００８】一方、接点機構３０ａ，３０ｂは、上下に
２段１組で構成されている。前述の接点機構３０ａを上
段とすると、下段は接点機構３０ｂのように、固定接点
３２ｂが上段の固定接点３２ａの中間位置に位置するよ
うに構成されている。そして、上段の可動接点３１ｂが
切換えを行なう際、駆動板２６により連結された下段の
可動接点３１ｂは同時に回転する。

【０００９】ただし、可動接点３１ａは、１つの固定接
点３２ｂ上を回転するのみであり、上段の可動接点３１
ａが固定接点３２ａと開離している際も、可動接点３１
ｂは常に固定接点３２ｂと接触しているため、常時通電
状態を保っている。

【００１０】これらの接点機構３０ａ，３０ｂはゼネバ
歯車伝動装置２０により回転制御される。ゼネバドライ
バ２２は、この下面両端のてこ部に垂直方向にピン２３
が固定され、このピン２３にゼネバ歯車２１が係合する
ように、スリット状の溝２４が一定角度で振り分けられ
ている。

【００１１】このように構成された従来の第１の方式で
は、タップ切換時は以下のように動作する。すなわち、
図示しない駆動手段により、ゼネバドライバ２２を回転
させると、このピン２３が、ゼネバ歯車２１の溝２４の
側面を押し出され、ゼネバ歯車２１が回転させられる。
そして、ゼネバ歯車２１の回転が、このゼネバ歯車２１
に連結されている駆動板２６が回転し、これにより可動
接点機構２０ａ，２０ｂの可動接点２１ａ，２１ｂが回
転する。

【００１２】＜第２の方式＞図７は従来の負荷時タップ
切換装置のタップ選択器の第２の方式を示す正断面図で
あり、図８は図７の接点機構を示す平面図で、図８
（ａ）は上側の接点機構５０ａを示し、図８（ｂ）は下
側の接点機構５０ｂを示している。図９（ａ），（ｂ）
はそれぞれ図７のゼネバ歯車伝動装置４０を示す平面図
および正断面図である。

【００１３】上側の接点機構５０ａは、可動接点５１
ａ、固定接点５２ａ、集電リング５３ａ、支柱１００，
１０１、支持板１０２，１０３からなっている。固定接
点５２ａは、それぞれ変圧器の各タップに連結されてお
り、水平円周面上に２通りの接点距離Ａ，Ｂに分割して
配置されている。

【００１４】そして、固定接点５２ａと集電リング５３
ａを連結する可動接点５１ａが回転し、隣接する固定接
点を選択することにより、変圧器のタップを切換えてい
る。また、前述の第１の方式と同様に、２段構成の接点
機構を有しているが、切換え時の動作は異なり、前記接
点機構５０ａを上側とすると、下側の接点機構５０ｂは
可動接点５１ｂ、上側の可動接点５１ａを切換えの際、
全く駆動せず、常時通電状態を保っている。

【００１５】これらの接点機構５０ａ，５０ｂの回転制
御を行なっているゼネバ歯車伝動装置４０は、ゼネバ歯
車４１ａ、４１ｂ、ゼネバドライバ４２とから構成され
ている。ゼネバドライバ４２は、この両端部のてこ部に
ピン４３ａとピン４３ｂが、それぞれ上下逆方向に取り
付けられており、ゼネバ歯車４１ａはピン４３ａに係合
するように上側に、またゼネバ歯車４１ｂはピン４３ｂ
に係合するように下側に配置されている。

【００１６】そして、それぞれのゼネバ歯車４１ａと４
１ｂには、スリット状の溝４４ａと切欠きの大きい溝４
４ｂが形成され、特に振り分け角度の大きい溝４４ｂが
形成されている。また、それぞれのゼネバ歯車４１ａ，
４１ｂに駆動板４６ａと４６ｂが連結され、上側のゼネ
バ歯車４１ａがピン４３ａに噛み合うときには、駆動板
４６ａに接続された可動接点５１ａが回転し、下側のゼ
ネバ歯車４１ｂがピン４３ｂと噛み合い駆動するときに
は、駆動板４３ｂに接続された可動接点５１ｂが回転す
るように構成されている。

【００１７】なお、以上説明したゼネバ歯車４１ａ，４
１ｂ以外に、切欠きの大きい溝に代えて漏斗状の溝を使
用したものが、特公昭４４ー２１０４９号公報で公知で
あり、また半円月状の溝を使用したものが、特公昭５１
ー３８４０９号公報で公知であるが、いずれも前述した
ゼネバ歯車４１ａ，４１ｂと同等の機能を有している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた第１および
第２の方式にあっては、接点機構の固定接点数を増加す
る際に以下のような問題点がある。第１の方式は、スリ
ット状の溝２４のみで構成されたゼネバ歯車２１を有す
るゼネバ歯車伝動装置であるため、ゼネバ歯車２１自身
の構造も単純で簡素に構成できる。

【００１９】しかしながら、ゼネバ歯車２１とゼネバド
ライバ２２間の距離とゼネバドライバ２２の駆動中心と
ピン２３との関係が規定されれば、ピン２３が入り込め
るゼネバ歯車２１の溝２４の位置は、一通りしかないた
め、スリット状溝２４のピッチを変えることができな
く、等間隔の溝配置となる。このため、ゼネバ歯車２１
とそれに連動する可動接点３１ａ，３１ｂは、一定角度
での切換えしか行なえず、固定接点３２ａ，３２ｂも当
然等配置となる。

【００２０】ここで、固定接点３２ａ，３２ｂ間の距離
は、各接点間に生じる電位差に対する絶縁距離によって
求められてくるが、第１の方式では、固定接点３２ａ，
３２ｂの距離を高電位部の絶縁距離に合わせるしかな
く、低電位部では、余分に距離を取ることになる。すな
わち、接点機構３０ａ，３０ｂは接点間距離を一定に保
たなければならないため、接点数が増えれば増える程、
形状は大形化していく。

【００２１】第２の方式は、スリット状の溝４４ａと切
欠きの大きい溝４４ｂで形成されたゼネバ歯車４１ａ，
４１ｂを有するゼネバ歯車伝動装置４０であるため、低
電位部と高電位部とを分けることができることから、低
電位部での接点間距が短縮でき、前述した第１の方式の
問題点である形状の大形化が解消できる。

【００２２】しかし、切欠きの大きい溝４４ｂは、スリ
ット状の溝４４ａと比べ、ゼネバ歯車４１ａ，４１ｂの
スペースをかなり取るため、接点の増加数は、それ程望
めない。

【００２３】また、ゼネバ歯車４１ａ，４１ｂが上下段
必要であるため、２段分のスペースを確保しなければな
らなく、さらに接点数の増加に伴い、ゼネバ歯車４１
ａ，４１ｂの形状も複雑化していくため、加工が困難に
なっていくといった問題がある。

【００２４】さらに、前述の公知の漏斗状の溝や半円月
状の溝を有するものであっても同様な問題があり、これ
らの溝は、切欠きの大きい溝以上に形状が複雑化してい
く。そこで、本発明は以上述べた問題点を除去するため
なされたもので、構造が簡単で、小形な接点機構を有す
る負荷時タップ切換装置用タップ選択器を提供すること
を目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、接点機構とゼネバ歯車
伝動装置を備え、前記接点機構は変圧器の各タップに電
気的に接続され、水平平面上に相異なる２種類の接点間
距離を存して円周上に配設された複数の固定接点と、こ
の各固定接点に接離可能に設けられ、駆動部材の回転に
より回転駆動する２種類の可動接点からなり、前記ゼネ
バ歯車伝動装置は、ゼネバドライバとゼネバ歯車からな
り、前記駆動部材を回転駆動させるものであって、ゼネ
バドライバは、回転可能に支持され、この両端に有する
てこ部でかつこの上下面にそれぞれ回転中心からの距離
が近い位置および遠い位置にピンが設けられ、前記ゼネ
バ歯車は、外周縁が円弧状の第１ゼネバ歯車部材と外周
縁が円弧状の第２ゼネバ歯車部材が一体的に形成され、
前記第１ゼネバ歯車部材の外周縁には中心から見た振り
分け角度が所定角度をなし、かつ前記ゼネバドライバの
上面に有するピンが係脱可能となるようにスリット状の
溝が複数個等間隔に形成され、前記第２ゼネバ歯車部材
の外周縁には中心から見た振り分け角度が、前記第１ゼ
ネバ歯車部材に形成されているスリット状の溝の振り分
け角度より小さく、かつ前記ゼネバドライバの下面に有
するピンが係脱可能となるようにスリット状の溝が複数
個等間隔に形成され、前記接点機構の接点間距離の大き
な接点間を切換える際は、前記振り分け角度の大きいス
リット状の溝が、前記ゼネバドライバの回転中心から遠
い距離位置に有るピンが噛み合い回転し、また前記接点
機構の接点間距離の小さな接点間を切換える際は、前記
ゼネバドライバの回転中心から近い距離位置に有るピン
と噛み合い回転するごとく構成したことを特徴とする負
荷時タップ切換装置用タップ選択器である。

【００２６】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、ゼネバ歯車
は、第１ゼネバ歯車部材と第２ゼネバ歯車部材が一体的
に形成され、この両ゼネバ歯車部材にはそれぞれ振り分
け角度を変えた等配のスリット状の溝が形成されている
ので、高電位部と低電位部と分けて配置することがで
き、これにより低電位部の固定接点間距離が短縮可能と
なり、コンパクトな負荷時タップ切換装置用タップ選択
器が得られる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明による負荷時タップ切換装置
用タップ選択器の概略構成を示す正断面図であり、図２
（ａ），（ｂ）は図１のゼネバ歯車伝動装置１を示す斜
視図であり、図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１の接点
機構１０ａ，１０ｂを示す平面図である。

【００２８】ゼネバ歯車伝動装置１は、ゼネバ歯車２と
ゼネバドライバ３とからなり、ゼネバ歯車２は２つのゼ
ネバ歯車部材２ａ，２ｂが組み合わせた構成となってい
る。ゼネバ歯車部材２ａは、円環のほぼ２／３が切り欠
かれ、断面がＬ字状であって半径方向に複数のスリット
状の溝５ａが等間隔に形成されている。ゼネバ歯車部材
２ｂは、円環のほぼ１／３が切り欠かれ、断面が平板状
であって半径方向に複数のスリット状の溝５ｂが等間隔
に形成されている。

【００２９】この場合、溝５ａはピッチが大きく（円の
中心から見た振り分け角度が大きく）、溝５ｂは溝５ａ
のピッチに比べて小さく（円の中心から見た振り分け角
度が小さく）なっている。ゼネバ歯車部材２ａ，２ｂ
は、上面方向から見て円環状をなすように一体的に組み
合わされている。

【００３０】ゼネバドライバ３は、この両端部のてこ部
にそれぞれピン４ａ，４ｂがそれぞれ、ゼネバドライバ
３の回転中心からの距離を異ならせ、上下に取り付けら
れている。ゼネバドライバ３に取り付けられているピン
４ａ，４ｂは、ゼネバ歯車２に形成されている溝５ａ，
５ｂと係脱可能に構成されている。

【００３１】接点機構１０ａは、可動接点１１ａ、固定
接点１２ａ、集電リング１３ａ、駆動板２６、支柱８
０，８１、支持板８２，８３から構成されている。支持
板８２，８３の間に、固定接点１２ａ，１２ｂをそれぞ
れ取り付けるための支柱８０，８１が固定されている。
すなわち、複数本（ここでは６本）の支柱８０が後述す
る間隔であって、取り付け端部が支持板８２，８３の同
一円周上に配置固定され、さらに支持板８２，８３の間
であって、支柱８０の相互間に複数本（ここでは６本）
の支柱８１が後述する間隔でかつ取り付け端部が同一円
周上に配置固定されている。

【００３２】固定接点１２ａは、図３（ａ）に示すよう
に、例えば右側に配置されている固定接点相互の接点間
距離をＡ（円の中心から見て振り分け角度を大きくして
ある）とし、左側に配置されている固定接点相互の接点
間距離をＢ（円の中心から見て振り分け角度を見て小さ
くしてある）となるように、支柱８０が配置固定されて
いる。

【００３３】また、固定接点１２ｂは、図３（ｂ）に示
すように、例えば右側に配置されている固定接点相互の
接点間距離をＡ（円の中心から見て振り分け角度を大き
くしてある）とし、左側に配置されている固定接点相互
の接点間距離をＢ（円の中心から見て振り分け角度を見
て小さくしてある）となるように、支柱８１が配置固定
されている。この場合、接点間距離Ａの方は、高電位部
に相当し、接点間距離Ｂの方は低電位部に相当する。

【００３４】一方、上下の接点機構１０ａ１０ｂは、前
述の従来の第１の方式と同様に、下側の固定接点１２ｂ
が、上側の固定接点１２ａの中間の位置にあるように構
成されている。また、各段の固定接点１２ａ，１２ｂが
配設されている円周の中心部には、それぞれ集電リング
１３ａ，１３ｂが垂直方向に複数個（ここでは６個）配
置固定されている。

【００３５】各集電リング１３ａ，１３ｂと各固定接点
１２ａ，１２ｂに摺動可能に可動接点１１ａ，１１ｂが
配設され、可動接点１１ａ，１１ｂは、ゼネバ歯車２に
固定された駆動板６により支持固定され、駆動板６はゼ
ネバ歯車２の回転中心として回転可能に構成されてい
る。

【００３６】そして、切換方式は、前述の従来の第１の
方式と同様に、ゼネバ歯車２が駆動すると、上側の可動
接点１１ａが回転し、同時に駆動板１６により連結され
た下側の可動接点１１ｂが回転する。この際、上側の可
動接点１１ａは隣接するタップを選択し、一方下側の可
動接点１１ｂは、１つの固定接点上を回転し、常時通電
状態を保っている。

【００３７】このような構成のものにおいて、高電位部
に相当する長い接点距離Ａの区間の切換えは、以下のよ
うに行なわれている。すなわち、図２（ａ）に示すよう
に、ゼネバドライバ３の回転中心から遠い側のピン４ａ
がスリット状の振り分け角度の大きいゼネバ歯車２の上
段２ａに形成された溝５ａに係入し、ゼネバ歯車２を図
示しない駆動手段により駆動させることにより、駆動板
６に連結した接点機構１０ａ，１０ｂの可動接点１１
ａ，１１ｂを同時に回転させられる。

【００３８】また、低電位部に相当する短い接点距離Ｂ
の区間の切換えは、図２（ｂ）に示すようにゼネバドラ
イバ３の回転中心から近い側のピン４ｂが振り分け角度
の小さいゼネバ歯車２の下段２ｂに形成されたスリット
状の溝５ｂに係入し、ゼネバ歯車２を図示しない駆動手
段により駆動させることにより、駆動板６に連結した接
点機構１０ａ，１０ｂの可動接点１１ａ，１１ｂを同時
に回転させられる。

【００３９】以上述べた実施例によれば、加工が容易な
スリット状の溝５ａ，５ｂによって構成されたゼネバ歯
車２を使用し、２種の振り分け角度の違う切換えが行な
えるので、接点機構１０ａ，１０ｂを高電位部と低電位
部とに分けて配置することができる。これにより、前述
した従来の方式に比べて低電位部の接点間距離を短縮で
き、これによりコンパクトな接点機構１０ａ，１０ｂを
得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、高電位部と低電位部の
２種類の振り分け角度による切換えが単純な形状のゼネ
バ歯車を有するゼネバ伝動装置で行なえるため、接点機
構の形状を大形化することなく、容易に接点を増加する
ことができる負荷時タップ切換装置用タップ選択器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による負荷時タップ切換装置用タップ選
択器の第１実施例の概略構成を示す図。

【図２】図１のゼネバ歯車伝動装置を示す斜視図。

【図３】図１の接点機構を示す平面図。

【図４】従来の負荷時タップ切換装置用タップ選択器の
第１の方式の概略構成を示す図。

【図５】図４の接点機構を示す平面図。

【図６】図４のゼネバ歯車伝動装置を示す図。

【図７】従来の負荷時タップ切換装置用タップ選択器の
第２の方式の概略構成を示す図。

【図８】図７の接点機構を示す平面図。

【図９】図７のゼネバ歯車伝動装置を示す図。

【符号の説明】

１…ゼネバ歯車伝動装置、２…ゼネバ歯車、３…ゼネバ
ドライバ、４ａ，４ｂ…ピン、５ａ，５ｂ…溝、６…駆
動板、１０ａ，１０ｂ…接点機構、１１ａ，１１ｂ…可
動接点、１２ａ，１２ｂ…固定接点、１３ａ，１３ｂ…
集電リング、８０，８１…支柱、８２，８３…支持板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接点機構とゼネバ歯車伝動装置を備え、 前記接点機構は変圧器の各タップに電気的に接続され、
   水平平面上に相異なる２種類の接点間距離を存して円周
   上に配設された複数の固定接点と、この各固定接点に接
   離可能に設けられ、駆動部材の回転により回転駆動する
   ２種類の可動接点からなり、 前記ゼネバ歯車伝動装置は、ゼネバドライバとゼネバ歯
   車からなり、前記駆動部材を回転駆動させるものであっ
   て、ゼネバドライバは、回転可能に支持され、この両端
   に有するてこ部でかつこの上下面にそれぞれ回転中心か
   らの距離が近い位置および遠い位置にピンが設けられ、 前記ゼネバ歯車は、外周縁が円弧状の第１ゼネバ歯車部
   材と外周縁が円弧状の第２ゼネバ歯車部材が一体的に形
   成され、 前記第１ゼネバ歯車部材の外周縁には中心から見た振り
   分け角度が所定角度をなし、かつ前記ゼネバドライバの
   上面に有するピンが係脱可能となるようにスリット状の
   溝が複数個等間隔に形成され、 前記第２ゼネバ歯車部材の外周縁には中心から見た振り
   分け角度が、前記第１ゼネバ歯車部材に形成されている
   スリット状の溝の振り分け角度より小さく、かつ前記ゼ
   ネバドライバの下面に有するピンが係脱可能となるよう
   にスリット状の溝が複数個等間隔に形成され、 前記接点機構の接点間距離の大きな接点間を切換える際
   は、前記振り分け角度の大きいスリット状の溝が、前記
   ゼネバドライバの回転中心から遠い距離位置に有るピン
   が噛み合い回転し、また前記接点機構の接点間距離の小
   さな接点間を切換える際は、前記ゼネバドライバの回転
   中心から近い距離位置に有るピンと噛み合い回転するご
   とく構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置用
   タップ選択器。