JPS6047405A - 負荷時タツプ切換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は変圧器タップ巻線のタップを負荷時に真空バル
ブを用＾て切換を行なう負荷時タップ切換器に関するも
のである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

高真空中のしゃ断性能は油を消弧媒体とする油中しゃ新
方式に比較し数段すぐれていることは周知の通りである
。このしゃ断性能のすぐれた％敵を有する真空バルブは
電力用しゃ断器を初め多くの技術分野に応用されてｈ−
る。負荷時タップ切換器への適用もその一つであり特に
電気アーク炉用変圧器に適用される場合などは多領度タ
ップ切換、長寿命という要求に答えられることからその
憂れた性能を発揮する。ところでこの負荷時タップ切換
器に真空バルブを適用する場合の技術的課題として次の
点があげられる。

（１）　従来の油中しゃ断接点をそのま＼真壁パルプに
置換えるのみでは複数個の真空パルプ内に使用源れて匹
る金属製のベローズの機械的寿命の長寿命化をはかるこ
とから可動、固定接点間のギャップは小さい。このため
外型および内型に対して弱くタップ間短絡に至る可能性
があり、これを防止する必要がある。

（２）　複数個の真空パルプを用いることは、まずこれ
らの真空パルプを開閉する開閉機構がおのずから複数と
なる。更に真空パルプには金属製のベローズが用いられ
ておシ、このベローズが真空パルプの機械的寿命を制す
ると言っても過言ではな−。このベローズの機械的寿命
を延ばすため必要以上にベローズに応力を発生しないよ
うな信頼性の高い開閉機構が必要である。

（３）真空パルプの真空度監視は保守上重要な要素の一
つである。真空パル−ノの使用個数に応じた監視装置が
必要となり高価となる。

これらの技術的課題を解決する手段として従来よりａ々
の提案がなされている。例えば３パルプを用ｊた抵抗式
負荷時タップ切換器では（１）の課題に対しては補助ス
イッチを付設し真空パルプの接点間に１圧をかけないよ
うにしたもの、またｌパルプを用いて常時閉路させ（１
）の課題を解決させているが、（２）の課題に対しては
真空・（ルプ自身を回転させて投入、開極動作を行わせ
ているため、投入、開極動作時の衝撃荷重を金属ベロー
ズに直接与えている。更に真空パルプの固定、可動接点
が開極した際には電圧が課電されることからｉ器は磁器
製で製作されている。このため投入、開極時の衝撃荷重
に対しては弱く、機械的寿命の点で問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は前述した技術的課題を解決し、構成の簡素化と
小形化を図った信頼性の高い負荷時タップ切換器を提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は１個の真空パルプを用いたｌ　／＜ルブ式で常
時運転状態においては閉路させ、外電、内型に対しては
万全とす石とともに真空ノ（パルプを固定させ、可動接
点には直列接続した可動通電接点を設け、かつに空パル
プの可動接点とは１幾械的に連動さ亡である。可動通電
接点は切換開閉器の中心部に設けた駆動クランクの回転
により転勤動作を行ない円運動を直線運動に変換させる
ことにより真空パルプの可動接点を開閉させる。このた
め動作が円滑となりムダな外力を真空パルプに与えない
。このような構成にすることにより前述した３点の課題
を解決したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１乃至第９図を用いて説明
する。

第１図ｆａｌ〜（ｆｌは本実施例の回路図を示す。ＴＷ
は変圧器のタップ巻線、ＴＩ、Ｔ２はタップ巻線の任意
のタップである。ＭＩ、鳩はタップ巻線ＴＷの夛ツブＴ
、　、　Ｔ２へ接続されたタップ選択器でＭｌは奇数側
、Ｍ、は偶数側タップ選択する。Ｊ（Ａ　、　ＨＢは切
換開閉器内に設けた通電専用の通電接点である。この通
電接点ＨＡ、ＨＢの可動通電接点は輿望パルプＶＣＢの
可動−固定接点に直列に接続されてお９通電回路を形成
している。真空パルプＶＣＢの固定接点は中性点Ｎに接
続されている。Ｗは限流抵抗４几の補助スイッチで固定
接点Ａは通電接点ＨＡに、また固定接点Ｂは通電接点Ｈ
Ｂに各々接続されている。コモン接点Ｃは限流抵抗器Ｒ
へ接続された後中性点Ｎへ接続され、回路を構成する。

本回路の切換動作は次の様に行われる。（ａ）図はタッ
プＴ。

での運転状況を示している。変圧器の負荷電流は図中太
線の通υタップ巻線ＴＷ、タップＴ１、タップ選択器Ｍ
、、通゛峨接点ＨＡ、真空パルプＶＣＢを経て中性点Ｎ
へと流れる。切換動作が開始するとまず（ｂ）図のごと
く補助スイッチＷがＡからＢへと切換わる。これによシ
タツブＴｌ　＋　Ｔ１間に限流抵抗４几を介して横流が
点線の通り流れる。次に真空パルプＶＣＢが開き負荷電
流および横流をしゃ断する。

これによシ負荷這流は（Ｃ１図のごとくタップＴ２側の
図中太線の通シ流れる。続いてｆｄ１図のごとく通電接
点の可動通電接点が移動を所定の速さで移動する。更に
移動しくｅ）図のごとくタップＴＩ側の通電接点ＨＢに
投入する。この間負荷４流は図中太線の通シ限流抵抗器
Ｒｔ−介して流れる。最後にｆｆ１図のごとく真空パル
プＶＣａが閉じて切換動作を終了する。こルらの切換順
序を示すシーケンス図を第６図に示す。第６図を簡単に
説明すれば時間１．後補助スイッチＷがＡからＢへ切換
わシ、次いで、ｔ２後真空バルブＶＣＢが開く。続いて
【３後通電接点風の可動接点が移動を開始する。ｔ４後
通電接点ＨＢが閉じ、【、後真空パルプＶＣＢが閉じタ
ップＴ２への切換を終了する。以上説明はタップＴ、か
らＴ、への切換順序を示したがタップＴ２→Ｔ１への切
換順序は補助スイッチＷがＢ小らＡへ切換わるのみで他
は全く同一の動作を行なう。次に構造にっｈて説明する
。第２図、第３図において１は図示しない動力源からの
回転する絶縁駆動軸。２は切換開閉器しゃ断部全体を支
持するための絶縁支柱。３は絶縁支柱２に支持され蓄勢
機構を形成するサポートである。４は偏心カムで絶縁駆
動軸１と連結され両端をサポート３に支持されたガイド
バー３５をガイドとして往復動作を行なう巻上板３６と
図示の通り連結式れている。５は圧縮ばねで巻上板３６
と蓄勢ケース３８と間に設けられ巻上板３６の動作に応
じてエネルギーを蓄積する。巻上板３６には補助スイッ
チＷの可動接点駆動板９に設けた連結、ピン３０と第７
図の通り連結された爪３６ａと圧縮はね５の蓄勢エネル
ギーを所定の位置でキャッチ３７ａ、３７ｂにより開放
させる爪３６ｂを持っている。

６は切換クランクで蓄勢ケース３８の瞬時動作に連動し
て動作し駆動軸８へその動力を伝達する。

７はしゃ断部全体を支持する絶縁筒である。駆動板９は
駆動軸８とは摺動可能なように支持されている。駆動板
９は絶縁物で製作されており、円周３等分された位置に
は絶縁筒７に配置された固定接点１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｃを切換えるだめの可動接点１３゜１３′を保持して込
る。可動接点１３．１３’は駆動板９を貫通する支持ビ
ン１１および通電に必要な接触圧を与える圧縮はねｉｏ
、ｉｏ’により支持されて匹る。

１４．１４’は外周を絶縁筒７に固定され中心部に駆動
軸８を貫通させ摺動させるだめのベアリング１６．１６
’を設けた案内板である。１７．１７’は駆動軸８に固
着された駆動クランクで通電可動接点１８゜１８′とピ
ンにより連結されている。ｎ角縁筒７内は第３図、第４
図、第５図に示すように３等分されており、第３図にお
いては補助スイッチＷが、第４図においては真空パルプ
ＶＣＢが、また第５図においては真空パルプＶＣＢを駆
動するための駆動クランク１７と通電接点１８が各々各
相を形成し。

三相を構成している。通電可動接点１８．１８’間は第
９図のように案内板１４．１４’の溝１９．１９’にガ
イドされた摺動ビン２０により連結されており、その中
央部に真空バルブ２１の可動軸２７と摺動可能なるよう
に支持されたバネサポート２２を有している。２３は圧
縮はねて投入後必要な接触圧を与える。２４．２４’は
通電接点１８．１８’と直列回路を形成するための可撓
導帯である。２５は可動軸２７に設けた溝で、バネサポ
ート２２に設けたピンと摺動可能に連結されて圧縮ばね
２３のワイプ作用を可能にしている。２８は金属ベロー
ズ、２９は真空パルプの固定軸で絶縁筒７に一端を固定
された中性点引出し導帯１５に固定された真空パルプ取
付台３１に固定されている。真空パルプ取付台３１は当
然導体として使用される。中性点引出し導体１５はスラ
イド接点３９により油槽絶縁筒４０を貫通し中性点端子
Ｎへ引出される。３２は固定通鑞接点３４のガイドで内
部に接触圧を支えるための圧縮はね３３を有している。

次に以上のように構成された本発明の一実施例の動作を
第８図（ａｌ　、　（１）ｌにより説明する。まず（３
１図の状態からタップ切換指令に応動して図示しない電
動操作機構が回転し絶縁駆動軸１が回転し同時に偏心カ
ム４が回転する。これにより巻上板３６が同右方向矢印
に移動を開始し、爪３６ａが連結ビン３０も移動させる
。これにともない補助スイッチ駆動板９は時計方向に回
転しそれに取付けられた可動接点１３を固定接点Ａから
Ｂへ切換を開始する。更に巻上板３６が移動し爪３６ｂ
がキャッチ３７ｂへ当接するまで移動すると＋ｂ１図の
ごとく可動接点工３は固定接点Ｂへ切換が完了する。次
いで爪３６ｂによりキャッチ３７ｂが押されると圧縮は
ね５に蓄４ＪＲすれたエネルギーが蓄勢ケース３８とキ
ャッチ３７ｂとの噛合いが解かれることにより開始され
る。これに蓄勢ケース３８は巻上板３６に追従し移動を
開始する。この移動によシ切換クランり６、駆動−８を
介して駆動クランク１７が時計方向に回転し通電接点１
８に転動動作を開始させる。まず真空パルプＶＣＢが開
き電流をしゃ断しｔｃｔ図のごと〈通磁接点１８（ＨＡ
）を無電流状態にする。ついで無電流状態となった通電
接点１８が（ｄ）図のごとく転動する。更に転動すると
（ｅ）図のごとく通電接点ＨＢ側固定接点に投入する。

この間負荷電流は限流抵抗Ｂ几を通して流れることは第
１図で説明の通りである。最後に真空パルプＶＣＢが必
要な接触圧を与えられた状態で投入動作を完了しくｆ）
図のごとくタップＴ、からＴ２への切換を完了する。タ
ップＴ２からＴ１への逆方向切換にお−ては巻上板３６
の往復動作の方向が逆になり駆動クランク１７、通電接
点工８の回転方向が逆方向となるが切換順序は全く同一
である。

第１０図は本発明の他の−ｊ！施例を示すものである。

本実施例は大電流用として用いられるものである。大１
流用真空パルプは当然大形化する。このため先の実施例
の如く真空パルプを円周方向に配置することは全体の外
径が大趙くなくなり切換開閉器しゃ断部内のデッドスペ
ースを作る結果を招く。これをさけるため真空バルブを
垂直に配置し解決したものである。真空パルプの開閉動
作は通電接点１８の先端にカム溝を設けて行わせたもの
である。その他は先の実施例と同じであるので詳ａ説明
は省略する。

〔発明の効果〕

以上本発明の一実施例の回路、構造、動作について詳細
を説明しだが、本発明を実施することにより次の効果が
生まれる。

（１）　潜時変圧器運転状態においては真空パルプＶＣ
Ｂは閉路しておシ外型、内宿に対しても全く影響を受け
ない。従って従来装置の様に真莫バルブ゛這極間を同−
屯位に保つための補助スイッチなど全く必要としない。

（２）真空パル７’ＶＣＢは固定されており、１パルプ
式であっても通常の使用状態と同様、可動軸のみを移動
δせることによ）開閉動作が可能となる。

また可動軸の開閉動作は駆動クランク１７と通計可動接
点の円運動による転勤動作により行われるため円滑な動
作が得られ不必要な振動を真空パルプの金属ベローズに
与えない。従って金属ベローズの機械的寿命を延長する
ことができる。

（３）真空パルプの真空渡監視装置は各１個を用いれば
よいことになるので簡素化され安価に製作することがで
きる。　− （４）以上の効果により信頼性の高い負荷時タップ切換
器を提供できる總合効果も生まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆｌは本発明の詳細な説明する回路図
、第２図は本発明の一実施例を示す第３図、第４図。 第５図、第７図のＨ−Ｈ断面に相当する断面図、第３図
、第４図、第５図、第７図は各々第２図の図は第２図の
″２″′部詳細を示す拡大図、第１Ｏ図は他の実施例を
示す説明図である。 ＴＷ・タップ巻線　Ｔｌ　ｔ　Ｔ２”’タップＨＡ、Ｈ
Ｂ−−・通磁接点　Ｗ・補助スイッチＲ・限流抵抗器　
ＶＣＢ・・真空バルブ８　・駆動軸　１７．１７’・・
・駆動クランク１８．１８’　通磁接点　９・・・駆動
板代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ばか１名）第４
図 第７図 ｔｃ）　”　”　（ＭＪ →・ 第１θ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変圧器タップ巻線のタップを限流インビー°　ダ
   ンスと、１組の通電接点と、１個の真空バルブを用いて
   タップ切換を行う負荷時タップ切換器において、切換指
   令による駆動軸の回転に連動して回転する駆動クランク
   と、この駆動クランクに転勤可能に支持され摺動ピンを
   回転支点として転動する通電接点と、この通電接点と電
   気的に直列接続され可動軸が通電接点の一端に連結し通
   電接点の転勤動作に応動して開閉動作を行う１個の真空
   パルプと、切換動作開始前に限流インピーダンスの接続
   を切換える補助スイッチとによりなる負荷時タップ切換
   器。
2. （２）　限流インピーダンスの接続を切換える補助スイ
   ッチを切換開閉器を瞬時動作させる蓄勢機構の原動側に
   連動して切換動作を行うようにした特許請求の範囲第１
   項記載の負荷時タップ切換器。