KR20070108553A - 탭 전환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝 변압기의 저전력 스위칭을 위한 탭 전환 장치에 관한 것이다. 탭 전환 장치는 그 상단이 탭 전환 장치 헤드에 의해 덮여 있으며, 탭 전환 장치 헤드는 외부로부터 안내되는 구동 샤프트가 장착되는 헤드 플랜지를 포함한다. 상부 기어 스텝 및 핸드휠 드라이브는, 구체적으로 특수한 탭 전환 장치 헤드와 같은 추가의 구성 요소 없이도 호환 가능한 핸드휠 드라이브 플랜지를 통해 헤드 플랜지에 장착될 수 있다.

탭 변압기, 핸드휠 드라이브, 구동 샤프트, 제네바 크랭크, 제네바 휠

Description

탭 전환 장치{TAP-CHANGER}

본 발명은 전압 설정용 탭 변압기의 상이한 권선 탭 간의 무전력 스위칭 오버를 위한 탭 전환 장치에 관한 것이다.

이러한 탭 전환 장치는 출원인 "Umsteller DEETAP® U, Betriebsanleitung BA 249/02de"의 인쇄번호 0204/200의 사보에 이미 알려져 있다. 이러한 공지의 탭 전환 장치는 회전식 탭 전환 장치의 원리에 따라 동작하며, 고정 접점이 여러 개의 수평 평면의 각각에 원형으로 배치되어 있는 절연재 하우징을 포함한다. 회전 가능한 절연 스위칭 샤프트가 이러한 절연재 하우징의 내부에 배치되고, 각각의 수평 평면에서 적어도 하나의 스위칭 접점을 지지하며, 이로써 예컨대 스타트-포인트 탭 전환 장치(start-point tap changer), 심플 센터 탭 전환 장치(simple center tap changer), 더블 센터 탭 전환 장치(double center tap changer), 직렬-병렬 탭 전환 장치(series-parallel tap changer) 또는 스타-델타 탭 전환 장치(star-delta tap changer)와 같은 각각의 기본 회로에 따라 상이한 방식으로 대응 고정 접점과 전기 접속이 이루어질 수 있다.

탭 전환 장치를 하나의 작동 설정에서 다른 작동 설정으로 조정하는 것은, 즉 접속된 탭 변압기의 상이한 권선 탭 간의 스위칭 오버는, 변압기가 오프로 스위 칭된 때에는, 즉 무전류 및 무전압 상태에 있을 때에는 절연 스위칭 샤프트의 회전에 의해 수행된다. 절연 스위칭 샤프트의 회전은 통상 단계적 동력전달(stepped transmission)을 발생시키며, 이 단계적 동력전달을 통해 전기 모터 드라이브 또는 기계적 수동 드라이브가 보다 구체적으로 후술되는 바와 같이 작동한다.

공지의 탭 전환 장치의 상측 클로져는 절연 스위칭 샤프트의 구동을 위해 상측 동력전달 스테이지(upper transmission stage) 및 그 아래에 위치된 제네바 동력전달 장치(Geneva transmission)가 부착된 탭 전환 장치 헤드를 형성한다. 각각의 모터 드라이브 또는 수동 드라이브로부터 빠져나온 샤프트는 상측 동력전달 스테이지에 결합하고 있는 외측 샤프트에 연결되며, 샤프트의 회전 운동은 구동 샤프트 상의 웜 기어(worm gear)를 통해 상측 동력전달 스테이지에 전달되며, 이 구동 샤프트는 탭 전환 장치 헤드에 수직으로 장착되어 있고, 그 하단에 제네바 크랭크(Geneva crank)를 갖는다. 제네바 크랭크는 상단이 절연 스위칭 샤프트 상에 고정 배치되는 제네바 휠에 맞물린다.

탭 전환 장치 스위칭, 즉 각각의 인접한 고정 접점에 대한 소정 각도에 걸친 절연 스위칭 샤프트의 회전은, 정해진 모터 드라이브 또는 수동 드라이브의 구동 샤프트의 소정의 회전수에 대응하며, 이 구동 샤프트의 회전수는 유형에 따라 좌우된다.

공지의 탭 전환 장치의 어떤 변형예는, 특별한 구성으로서, 탭 전환 장치 헤드에 연결되고 탭 전환 장치 헤드의 중심에 배치되는 핸드휠 또는 소켓 렌치에 관련되는 6각 헤드에 의해 절연 스위칭 샤프트를 기계적으로 직접 작동할 수 있다. 탭 전환 장치 헤드와 핸드휠이 직접적인 중앙 접속을 이루기 때문에, 이러한 구성을 위해서는 특수한 탭 전환 장치 헤드가 요구된다. 이에 따라, 탭 전환 장치에 대해 다양한 추가의 부품이 요구된다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하고 하나의 탭 전환 장치 헤드에 의해 전술한 절연 스위칭 샤프트의 모든 작동 가능성이 실현될 수 있는 탭 전환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적은 첨부된 특허 청구범위의 청구항 1의 특징을 갖는 탭 전환 장치에 의해 달성되며, 그 나머지의 청구항 또한 본 발명의 특징과 관련된다.

본 발명에 따른 탭 전환 장치는 헤드 플랜지를 갖는 하나의 탭 전환 장치 헤드를 포함하며, 이 헤드 플랜지에는, 모터 드라이브 또는 수동 드라이브에 의한 작동을 위한 상측 기어단(upper gear stage), 또는 핸드휠에 의한 작동이나 6각형 어댑터를 통한 작동을 위한 핸드휠 드라이브 플랜지가 선택적으로 고정될 수 있다. 전술한 바와 같이 그 하단에서 제네바 크랭크를 운반하는 구동 샤프트는 모든 형태의 작동에 대해서 동일하다.

도 1은 상측 동력전달 스테이지가 헤드 플랜지에 장착된 본 발명에 따른 탭 전환 장치의 탭 전환 장치 헤드 부분을 나타내는 도면이다.

도 2는 상측 동력전달 스테이지 대신에 장착될 수 있는 핸드휠 드라이브 플 랜지를 갖는 핸드휠 드라이브를 나타내는 도면이다.

도 3은 상측 동력전달 스테이지 대신에 장착될 수 있는 핸드휠 드라이브 플랜지를 갖는 6각 드라이브를 나타내는 도면이다.

도 4는 헤드 플랜지에 핸드휠 드라이브가 장착되어 완성된 본 발명에 따른 탭 전환 장치의 탭 전환 장치 헤드의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 예로 하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에는 나사산이 형성된 복수 개의 조임 구멍이 동심으로 배치되어 있는 헤드 플랜지(2)를 포함하는 탭 전환 장치 헤드(1)가 도시되어 있다. 헤드 플랜지(2) 상에는 상측 동력전달 스테이지(4)가 탑재된다. 이 상측 동력전달 스테이지(4)는, 이미 공지되어 있는 바와 같이, 모터 드라이브 또는 수동 드라이브로부터 빠져나온 샤프트(도시하지 않음)와 연결되어 배치된 웜 휠(worm wheel)(5)을 갖는다. 웜 휠(5)은 기어 휠(6)이 수직으로 연장되어 있는 구동 샤프트(7)에 고정되도록 작용한다. 회전 고정은 키 및 홈 접속부(key-and-groove connection)(8)에 의해 이루어지며, 구동 샤프트(7)는 헤드 플랜지(2)에 장착된다. 제네바 크랭크(Geneva crank)(9)가 하단에서 구동 샤프트(7)에 고정되며, 또 다른 키 및 홈 접속부(10)가 회전 고정을 위해 채용된다. 제네바 크랭크(9)는 제네바 휠(10)이 제네바 휠 플랜지(12)에 의해 절연 스위칭 샤프트(도시하지 않음)의 상단부에 조여지도록 작용한다. 상측 동력전달 스테이지(4)는 그 상단이 커버(13)에 의해 덮여져 있다. 도 1에 예시된 실시예의 형태에서, 탭 전환 장치의 구동은 물리적으로 분리되어 배치된 모터 드라이브 또는 수동 드라이브에 의해 발생하며, 회전 운동이 대응하는 샤프트 트레인(shaft train)에 의해 상측 동력전달 스테이지(4)의 웜 휠(5)에 전달된다.

도 2에는 상측 동력전달 스테이지 대신에 사용 가능한 핸드휠 드라이브의 구성 요소가 도시되어 있다. 상측 동력전달 스테이지 대신에 사용할 수 있도록 하기 위해, 마찬가지로 헤드 플랜지(2)(도 2에는 도시되지 않음)에 고정될 수 있는 핸드휠 드라이브 플랜지(14)가 제공되어 있으며, 이 핸드휠 드라이브 플랜지(14)는 구동 샤프트(7)에 장착되어 있다. 핸드휠 드라이브 플랜지(14)는 상부 커버(15)를 가지며, 이 상부 커버(15)를 통해 구동 샤프트(7)가 안내된다. 핸드휠(16)은 구동 샤프트(7)의 상단에 조여진다. 구동 샤프트(7)의 끝단에 있는 나사산(17)에 고정되고, 핸드휠(16)은 나사(18)를 통해 고정되며, 여기에서도 회전 고정을 위해 도 1의 키 및 홈 접속부(8)와 물리적인 위치가 대응하는 키 및 홈 접속부(19)가 제공된다. 허가되지 않은 조정을 방지하기 위해 보안 자물쇠(20)가 설치될 수도 있다.

도 3에는 마찬가지로 상측 동력전달 스테이지 대신에 사용 가능한 6각 드라이브(hexagon drive)가 도시되어 있다. 6각 드라이브 또한 구동 샤프트(7)가 장착되는 핸드휠 드라이브 플랜지(14)를 갖는다. 그러나, 도 3에서는, 핸드휠 대신에, 6각 어댑터(21)가 커버(15) 위에서 나사(22)를 통해 구동 샤프트(7)의 나사산(17)에 고정된다.

도 4에는 핸드휠 드라이브가 장착된 상태의 본 발명에 따른 탭 전환 장치의 탭 전환 장치 헤드 전체가 도시되어 있다. 헤드 플랜지(2) 및 전체 탭 전환 장치 헤드(1)는 상측 동력전달 스테이지를 갖는 도 1에 도시된 실시예와 완전히 동일하다. 상측 동력전달 스테이지 대신, 핸드휠 드라이브 플랜지(14)가 헤드 플랜지(2) 상에 장착된다. 핸드휠(16)은 하단에 배치된 드라이브 샤프트(7) 및 제네바 크랭크(9)에 작용하며, 이들은 다시 제네바 휠(11) 및 절연 스위칭 샤프트에 작용한다. 이 예시에서는, 완전한 구성을 위해, 추가로 배치된 공지의 스위치 모니터링 장치(23)도 도시되어 있지만, 이 장치는 본 발명과 무관한 것이므로 구체적으로 설명하지 않는다.

본 발명에 따른 탭 전환 장치에 의하면, 구동력이 모터 드라이브를 통해 발생하는지 아니면 수동 드라이브를 통해 발생하는지와, 또한 대응하는 상측 동력전달 스테이지, 핸드휠 드라이브 또는 6각 드라이브 중 어느 것을 통해 발생하는지의 여부에 무관하게, 구동 샤프트(7)에서 제네바 크랭크(9)를 통한 제네바 휠(11)로의 회전 운동과 구동 샤프트(7)에서 절연 스위칭 샤프트로의 회전 운동이 항상 동일한 동력전달 기구에 의해 수행된다는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 모든 형태의 작동에 대해 탭 전환 장치의 작동을 실행하기 위해서는 동일한 회전수가 요구된다는 중요성이 달성된다. 본 발명에 따른 탭 전환 장치에서는, 유형에 따른 다양한 구성(type multiplicity)을 가져야하는 문제점이 실질적으로 감소되며, 헤드 플랜지(2)가 어댑터의 기능을 가져, 상측 동력전달 스테이지(4) 또는 핸드휠 드라이브 플랜지(14)가 핸드휠(16) 및 6각 어댑터(21) 자체와는 별도로 추가의 상이한 구성 요소를 필요로 하지 않고 선택적으로 장착될 수 있다.

Claims (2)

1. 전압 설정용 탭 변압기의 상이한 권선 탭 간의 무전력 스위칭 오버를 위한 탭 전환 장치로서, 고정 접점이 절연재 하우징의 하나 이상의 수평 평면에 원형으로 배치되며, 회전 가능한 절연 스위칭 샤프트가 내측에 배치되어, 각각의 수평 평면에서 하나 이상의 스위칭 접점을 지지하며, 이로써 대응하는 상기 고정 접점과 전기 접속이 이루어질 수 있으며, 상기 탭 전환 장치는 그 상단이 상기 절연 스위칭 샤프트의 구동을 위해 제네바 동력전달 장치(9, 11)를 갖는 탭 전환 장치 헤드(1)에 의해 덮여지며, 상기 제네바 동력전달(9, 11)은 구동 샤프트(7)에 의해 자체적으로 구동 가능하며, 상기 구동 샤프트는 그 자유 단부(free end)가 상기 탭 전환 장치 헤드(1)의 외부로 수직 상향 돌출하고, 나사산이 형성된 복수 개의 조임 구멍(3)을 갖는 헤드 플랜지(2)에 창착되며, 상기 헤드 플랜지(2)의 상기 조임 구멍(3)에 상측 동력전달 스테이지(4) 또는 핸드휠 드라이브가 선택 가능하게 고정될 수 있으며, 상기 핸드휠 드라이브는 상기 헤드 플랜지(2)에 나사 결합될 수 있는 핸드휠 드라이브 플랜지(14)를 포함하며, 상기 핸드휠 드라이브 플랜지(14)는 상기 구동 샤프트(7)가 안내되는 상부 커버(15)를 포함하고, 핸드휠(16) 또는 6각 어댑터(21)가 상기 구동 샤프트(7)의 상측 자유 단부에 고정되는,

   것을 특징으로 하는 탭 전환 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 핸드휠(16) 또는 6각 어댑터(21)는 나사(18, 22)에 의해 상기 구동 샤프트(7)의 단부면에 위치된 나사산과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 탭 전환 장치.

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