KR20080074114A - 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치 - Google Patents

스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상부 트랜스미션 스테이지 위에서 하우징 내에 배치되는 스위칭 모니터링 장치를 구비하는 탭 전환장치에 관한 것이다. 모니터링 목적을 위해, 탭 전환장치의 접점 부착 스위치 컬럼에 연결되는 캠 디스크에 의해 작동되는 2개의 캠 스위치가 구비된다. 캠 디스크는 단부면에 수평으로 분리되는 윤곽을 가지며, 2개의 캠 스위치 중 하나는 각각의 부분 윤곽 상에서 주행한다.
Figure P1020087010510
스위칭 모니터링 장치, 탭 전환장치, 드라이브 샤프트, 상부 트랜스미션 스테이지, 제네바 트랜스미션, 제네바 휠, 접점, 스위치 컬럼, 하우징, 상부 캠 스위치, 하부 캠 스위치, 캠 디스크, 단부면, 상단부 프로파일, 하단부 프로파일.

Description

스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치{TAP CHANGER HAVING A SWITCHING MONITORING DEVICE}
본 발명은 탭 부착 변압기용 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치에 관한 것이다.
본 발명의 탭 전환장치는 탭 부착 변압기용 여러 가지 권선 탭들 사이의 파워-프리(power-free) 스위칭 오버 작용을 한다. 스위칭 오버용 탭 전환장치의 경우에, 부하 하에서 차단 없이 스위칭 오버가 발생하는 부하 시(on-load) 탭 전환장치와는 대조적으로, 대응하는 변압기가 각각의 스위칭 오버의 시작 전에 완전히 스위칭 오프되는 것이 필요하며, 스위칭 오버가 완전히 이루어진 뒤에만 스위칭 백(back) 될 수 있다.
이러한 탭 전환장치는 2003년 10월자로 발행된 본 출원인의 작동 매뉴얼 "Umsteller DEETAP® U" 오퍼레이팅 매뉴얼 BA249로부터 공지되어 있다. 그러한 공지되어 있는 탭 전환장치는, 상부 트랜스미션 스테이지에서 각각 작용하는 수동 드라이브 또는 모터 드라이브에 의해 작동될 수도 있고, 직접 핸드휠 드라이브 또는 스위치 키에 의해 작동될 수도 있다.
수동 드라이브 또는 모터 드라이브에 의해 작동되는 가장 빈번한 경우에, 상 부 트랜스미션 스테이지는 탭 전환장치 헤드에 구비된다. 수동 드라이브 또는 모터 드라이브에 의해 작동되는 드라이브 샤프트는 상부 트랜스미션 스테이지에 연결되고, 상부 트랜스미션 스테이지로부터 나오며 각각의 스위칭 오버에서 회전하는 제네바 크랭크(Geneva crank)는, 탭 전환장치의 중앙에 배치되고 회전 가능한 스위칭 컬럼과 부분적으로 연결되는 제네바 휠과 결합된다. 회전식 스위칭 컬럼은 탭 전환장치의 가동식 스위치 접점을 구비한다. 이러한 회전식 스위칭 컬럼은 상술한 바와 같이 절연 재료 프레임 또는 실린더의 내부의 중앙에 배치되며, 절연 재료 프레임 또는 실린더의 외주에서, 회전 가동식 스위치 접점에 의해 선택적으로 스위칭될 수 있는 고정 탭 전환장치 접점이 여러 개의 수평 평면에 배치된다.
스위칭 오버는 수동 드라이브 또는 모터 드라이브의 작동에 의해 다음의 방식으로 수행되는데, 즉, 상부 트랜스미션 스테이지로 연결되는 드라이브 샤프트가 회전되고, 이러한 회전은, 스위칭 컬럼과 연결되는 제네바 휠에 결합되는 제네바 드라이브로 전달되며, 이러한 휠을 1 스위칭 스텝을 통해 더 회전시킨다. 따라서, 스위칭 컬럼은 동일한 각도로 회전되고, 스위칭 컬럼에 배치된 가동식 접점은 앞서 접촉되었던 고정 접점을 떠나, 다른 인접한 고정 접점과 새로운 전기 접촉을 한다. 따라서, 스위칭 오버는 완료되고, 변압기는 다시 스위칭될 수 있다.
공지된 탭 전환장치에서, 스위칭 모니터링 장치는 상기 상부 트랜스미션 스테이지 위에 구비된다. 이러한 스위칭 모니터링 장치는 캠 스위치(S80 및 S90)로서 작동되는 2개의 기계식 작동 마이크로스위치를 포함한다.
제1 캠 스위치(S80)은 각각의 작동 세팅 시에 작동되며, 즉, 하나의 작동 세 팅으로부터 다른 작동 세팅으로의 탭 전환장치의 조정 뒤에 그 스위칭 상태를 변경시킨다. 제1 캠 스위치는, 다음 작동 세팅으로의 조정 뒤에, 원래의 스위치 세팅으로 복귀된다. 이러한 목적을 위해, 제1 캠 스위치가 복귀되는 프로파일은 작은 중간 트랜스미션을 통해 드라이브 샤프트에 의해 작동된다.
제2 캠 스위치(S90)은 탭 전환장치의 각각의 스위칭 스텝에서 작동되며, 즉, 탭 전환장치를 1 스위칭 스텝만큼 조정한 뒤에 원래의 스위치 세팅으로 복귀된다. 이러한 목적을 위해, 외주에 캠형 프로파일을 구비하는 캠 디스크는 제네바 휠 위에 고정된다. 캠의 수는 가능한 스위칭 세팅의 수 n에 대응한다. 제2 캠 스위치는 이러한 단부 프로파일 상에서 주행한다. 스위칭 오버 시에, 스위칭 컬럼 및 이에 따른 캠 디스크는 제네바 휠에 의해 360도/n의 각도로 회전된다.
2개의 상술한 캠 스위치는,
- 탭 전환장치 샤프트가 회전되고, 즉, 제2 캠 스위치(S90)가 개방될 때, 및
- 탭 전환장치의 드라이브가 작동되고, 즉, 제1 캠 스위치(S80)가 개방될 때
변압기 파워 스위치가 트리거링되도록, 전기적으로 접속된다.
상기와는 대조적으로, 변압기 파워 스위치의 스위칭 백은,
- 탭 전환장치가 소정 작동 세팅에 있고,
- 또한, 탭 전환장치의 드라이브가 마찬가지로 소정 작동 세팅에 있을 때에만
가능하다.
이러한 공지된 스위칭 모니터링 장치는 여러 가지 단점을 가진다. 공지된 스위칭 모니터링 장치는, 드라이브 링크가 파손되었거나 분리되었는지만 검출할 수 있고, 탭 전환장치의 스위칭 컬럼의 구동을 위해 제네바 드라이브 및 제네바 휠로 구성되는 제네바 트랜스미션의 파손 또는 오작동은 검출하지 못한다. 스위칭 모니터링 장치가 인식하지 못하는 그러한 파손의 경우에, 탭 전환장치가 소정 작동 세팅에 있지 않다는 사실로 인하여 심각한 손상이 발생할 수 있다. 공지된 장치의 또 다른 단점은, 2개의 캠 스위치 세팅 및 조정의 물리적으로 별개의 위치 및 다른 작동 모드가 복잡하고 이상한 디자인을 가진다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은,
- 제네바 드라이브의 오작동을 모니터링하고,
- 간단한 방식으로 구성되며 조정될 수 있고,
- 또한 쉽게 접근할 수 있는
스위칭 모니터링 장치를 구비하는 탭 전환장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항의 탭 전환장치에 의해 충족된다. 종속항들은 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탭 전환장치 및 그 스위칭 모니터링 장치의 장점은 다음과 같은데, 즉,
- 스위칭 컬럼의 임의의 허용 불가한 세팅, 즉 허용 가능한 작동 세팅으로부터의 임의의 이탈을 신뢰성 있게 검출할 수 있도록, 스위칭 컬럼과의 직접 접속,
- 덮개를 가진 별개의 하우징을 통한 간단한 장착 및 배선, 및
- 공통 배치를 통한 간단한 방식에 의해 2개의 캠 스위치의 세팅 및 조절이다.
중요한 장점은, 상술한 바와 같이, 드라이브 링크의 파손만이 아니라, 시로운 사항인 제네바 트랜스미션의 파손도 신뢰성 있게 검출될 수 있다는 것이다.
본 발명의 특히 바람지한 실시예에 따르면, 투시 유리 등을 통해 위로부터 판독할 수 있는 광학적 세팅 표시가 추가로 포함된다.
본 발명은 도면을 참조하여 예로서 이하에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 탭 전환장치의 스위칭 모니터링 장치의 측면 단면도이다.
도 2는 위로부터 본 폐쇄된 상태의 스위칭 모니터링 장치의 사시도이다.
도 3은 이러한 스위칭 모니터링 장치의 내부 부품의 위로부터 본 사시도이다.
도 4는 도시된 스위칭 모니터링 장치의 2개의 캠 스위치의 접촉 다이어그램이다.
우선, 본 발명에 따른 스위칭 모니터링 장치의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
스위칭 모니터링 장치(1)는 탭 전환장치의 상부 트랜스미션 스테이지 위에서 별개의 하우징(2)에 배치된다. 하우징(2)은 고정 스크루(3)에 의해 상부 트랜스미 션 스테이지에 고정된다. 둘러싸는 밀봉부(4)는 하우징(2)과 상부 트랜스미션 스테이지 사이에 추가로 구비된다. 스위칭 모니터링 장치(1)는, 내부에, 스크루 연결부(6)에 의해 제네바 트랜스미션(도시되지 않음)에 연결되어 탭 전환장치의 스위칭 컬럼에 직접 연결되는 수평 배치되는 캠 디스크(5)를 가진다. 캠 디스크(5)는 단부면에 상단부 프로파일(7)과 하단부 프로파일(8)을 가지며, 2개의 프로파일(7, 8)은 수평으로 서로에 대해 평행하게 연장된다. 상단부 프로파일(7)은, 종래기술의 캠 스위치(S90)의 기능을 가진 상부 캠 스위치(9)에 대응된다. 하단부 프로파일(8)은, 종래기술의 캠 스위치(S80)에 기능적으로 대응되는 하부 캠 스위치(10)와 함께 작용한다.
본 발명의 실시예의 특히 바람직한 형태에서, 번호 표시 디스크(11)는 예를 들면 리벳(12)에 의해 캠 디스크(5)에 고정된다. 번호 표시 디스크(11)는, 상면에, 탭 전환장치의 가능한 세팅에 대응하는 각각의 번호를 가진다. 본 발명의 범위 내에서, 이러한 번호를 캠 디스크(5)의 상면에 가지는 것도 가능하다는 것은 명백하다. 덮개(13)는 하우징(2)의 상부 영역에 위치되고 나사체결된다. 덮개(13)는 내부에 투시(viewing) 유리(14)를 가진다. 대응하는 밀봉부(15, 16) 역시 도 1에 도시되었다. 덮개(17)는 보호의 목적을 위해 투시 유리(14) 위에서 덮개(13)의 상단부에 구비된다. 투시 유리(14)는, 각각의 경우에, 번호 표시 디스크(11) 상의 번호 중 하나를 위로부터 읽을 수 있도록 배치된다. 전기선을 캠 스위치(9, 10)에 접속하기 위한 접속 단자(18)는 덮개(13) 아래에 측방향으로 배치된다. 전기선을 꺼내기 위한 스크루 연결부(19) 역시 측방향으로 도시되었다.
본 발명에 따른 스위칭 모니터링 장치의 기능은 다음과 같은데, 즉, n개의 스위칭 세팅을 가진 탭 전환장치의 각각의 작동 시에, 제네바 휠(도시되지 않음)은 360도/n의 각도로 회전된다. 제네바 휠에 연결되는 캠 디스크(5) 역시 동일한 각도로 회전된다. 상단부 프로파일(7)은, 회전 운동의 시작 시에, 대응하는 상부 캠 스위치(9)가 외부로 향해 가압되고, 회전 운동의 완료 뒤에, 탭 전환장치가 새로운 작동 세팅에 도달한 때, 상부 캠 스위치(9)가 새로운 캠으로 다시 하강하도록, 구성된다. 상기와는 대조적으로, 하단부 프로파일(8)은, 회전 운동의 시작 시에, 대응하는 하부 캠 스위치(10)는 마찬가지로 외부로 향해 가압되지만, 회전 운동의 완료 뒤에, 탭 전환장치가 새로운 작동 세팅에 도달한 때, 하부 캠 스위치(10)가 이러한 세팅으로 유지되도록, 구성된다. 회전 운동이 완료된 때, 다음의 스위칭 오버 시에만, 하부 캠 스위치(10)가 다음의 캠으로 하강된다. 그 결과, 상단부 프로파일(7) 상의 내부로 향하는 캠 즉 노치의 수는, 탭 전환장치의 가능한 스위치 세팅의 수 n에 대응한다. 이에 반하여, 하단부 프로파일(8) 상의 내부로 향하는 캠 즉 노치의 수는 반밖에 되지 않는데, 즉, 하단부 프로파일(8)의 캠은 상단부 프로파일(7)의 각각의 제2 캠 아래에만 배치된다.
2개의 캠 스위치(9, 10)의 접촉 다이어그램이 도 4에 도시되었다. 상부 캠 스위치(9)는, 각각의 스위칭 스텝, 즉 탭 전환장치의 각각의 작동에서 작동되며, 1 스위칭 스텝을 통한 탭 전환장치의 조절 뒤에 원래의 스위치 세팅으로 복귀된다. 이에 반하여, 하부 캠 스위치(10)는 각각의 작동 세팅에서 작동되고, 즉, 1 작동 세팅으로부터 다음의 작동 세팅으로의 탭 전환장치의 각각의 조절 뒤에 스위칭 상 태를 영구적으로 변경시킨다. 하부 캠 스위치(10)는, 다음의 작동 세팅으로의 탭 전환장치의 추가 조절 뒤에만 원래의 스위치 세팅으로 복귀된다.
별개의 하우징(2)에 있는 본 발명에 따른 스위칭 모니터링 장치(1)는 여러 가지 장점을 가진다. 우선, 간단한 조립 및 배선이 가능하며, 그러한 목적을 위해서 덮개(13)가 개방되기만 하면 되고, 장치 자체에 대한 간섭은 더 이상 필요하지 않다. 광학적 세팅 표시는 실시예의 상술한 특히 바람직한 형태에 간단한 방식으로 포함된다. 대응하는 번호는, 탭 전환장치의 각각의 스위칭된 순간적 세팅을 투시 유리(14)를 통해 위로부터 볼 수 있도록, 번호 표시 디스크(11) 상에 또는 캠 디스크(5)의 상면에 배치된다. 2개의 캠 스위치(9, 10)는 예를 들면 공통 플레이트 상에 간단한 방식으로 배치 및 세팅될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 특별한 장점은, 종래기술과 같이 드라이브 링크가 파손되었는지를 모니터링할 뿐만 아니라, 제네바 드라이브의 파손 또는 오작동도 검출된다는 것이다. 제네바 드라이브의 파손 또는 오작동도 검출되는 것은, 캠 디스크(5)가 제네바 드라이브와 직접 연결되기 때문이다. 따라서, 스위칭 컬럼과 직접 연결된다. 다시 말해서, 본 발명에 따른 모니터링은, 추가적 검출되지 않은 고장을 야기할 수 있는 중간 드라이브 또는 트랜스미션 트레인 없이, 스위칭 컬럼에서 바로 수행된다.
특히 바람직한 방식에서, 2개의 캠 스위치(9, 10)는 서로 수직으로 배치되어, 사용자가 조립 또는 분해를 할 필요가 없다.

Claims (9)

  1. 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치에 있어서,
    상기 탭 전환장치는, 드라이브 샤프트에 의해 작동될 수 있는 상부 트랜스미션 스테이지를 포함하고,
    상기 상부 트랜스미션 스테이지는 제네바 트랜스미션을 구동하며,
    상기 제네바 트랜스미션의 제네바 휠은, 상기 탭 전환장치 중앙에 배치되고 접점을 구비하는 스위치 컬럼에 기계식으로 연결되어 있으며,
    상기 스위칭 모니터링 장치는 상부 트랜스미션 스테이지 위에서 하우징 내에 배치되고, 2개의 캠 스위치를 포함하며,
    상기 스위칭 모니터링 장치(1)는, 상기 제네바 휠, 및 따라서 상기 스위치 컬럼에 직접 기계식으로 연결되고 수평으로 배치된 캠 디스크(5)를 포함하며,
    상기 캠 디스크(5)는 단부면에 둘러싸는 상단부 프로파일(7)과 하단부 프로파일(8)을 구비하고,
    상기 상단부 프로파일(7)과 상기 하단부 프로파일(8)은 수평으로 서로에 대해 평행하게 연장되며,
    제1 캠 스위치인 상부 캠 스위치(9)는 상기 상단부 프로파일(7) 상에서 주행하고, 제2 캠 스위치인 하부 캠 스위치(10)는 상기 하단부 프로파일(8) 상에서 주행하는,
    스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상단부 프로파일(7)은, 상기 캠 디스크(5)의 회전 운동의 시작 시에, 상기 캠 디스크(5) 상에서 주행하는 상기 상부 캠 스위치(9)가 외향으로 가압되고 회전 운동의 종료 뒤에 새로운 캠으로 다시 하강되도록, 기하학적으로 구성되어 있으며,
    상기 하단부 프로파일(8)은, 상기 캠 디스크(5)의 회전 운동의 시작 시에, 상기 캠 디스크(5) 상에서 주행하는 상기 하부 캠 스위치(10)가 외향으로 가압되지만, 회전 운동의 종료 뒤에 이러한 세팅에 유지되고, 다음 회전 운동이 발생할 때에만 다음 캠으로 다시 하강되도록, 기하학적으로 구성되어 있는,
    스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상단부 프로파일(7) 상의 내부로 향한 캠의 수는 상기 탭 전환장치의 가능한 스위칭 세팅의 수에 대응하고,
    상기 하단부 프로파일(8) 상의 내부로 향한 캠의 수는 상기 탭 전환장치의 가능한 스위칭 세팅의 수의 1/2에 대응하는,
    스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 캠 스위치(9)와 상기 하부 캠 스위치(10)는 서로에 대해 수직으로, 즉 상기 캠 디스크(5)에 대해 평행한 평면에 배치되어 있는, 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭 전환장치의 가능한 세팅에 대응하는 번호들은 상기 캠 디스크(5)의 상면에 배치되고,
    상기 하우징(2)의 상부 영역에 투시 유리(14)가 구비되며,
    상기 투시 유리(14)는, 상기 탭 전환장치의 순간적 세팅에 대응하는 각각의 번호를 위로부터 읽을 수 있도록 배치되어 있는,
    스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  6. 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 번호들은, 상기 캠 디스크(5)에 고정된 별개의 번호 표시 디스크(11)에 배치되어 있는, 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 디스크(5)는 상기 제네바 휠 위에서 상기 스위칭 컬럼에 직접 배치되어 있는, 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캠 디스크(5)와 상기 제네바 휠은 기계식으로 확실하게 연결되어 있는, 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 모니터링 장치(1)는 상기 탭 전환장치의 헤드 위에서 상기 하우징(2) 내에 배치되어 있는, 스위칭 모니터링 장치를 구비한 탭 전환장치.
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