WO2021240672A1 - 負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構 - Google Patents

負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構 Download PDF

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WO2021240672A1
WO2021240672A1 PCT/JP2020/020841 JP2020020841W WO2021240672A1 WO 2021240672 A1 WO2021240672 A1 WO 2021240672A1 JP 2020020841 W JP2020020841 W JP 2020020841W WO 2021240672 A1 WO2021240672 A1 WO 2021240672A1
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WO
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fixed
contact
movable
tap
switching mechanism
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/020841
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English (en)
French (fr)
Inventor
真一郎 阿部
直紀 江口
Original Assignee
株式会社東芝
東芝エネルギーシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a switching mechanism of a tap selector of a tap changer under load.
  • the load tap changer is a device that switches taps during transformer operation (during load).
  • the load tap changer includes a tap selector and a switching switch.
  • the tap selector selects the tap to operate in the transformer tap winding.
  • the switching switch switches the circuit to the selected tap.
  • the tap selector has a movable contact that can be moved towards a fixed contact. When selecting the tap to operate, connect the movable contact to the fixed contact. When connecting a movable contact to a fixed contact, if the vertical height of the fixed contact does not match, adjust the vertical height of the fixed contact with a spacer or the like. Therefore, it is required to reduce the adjustment process of the tap selector.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a tap changer switching mechanism of a load tap changer that can reduce the adjustment process of the tap selector.
  • the switching mechanism of the tap selector of the load tap changer of the embodiment has a fixed portion, a movable portion, an urging member, and a guide.
  • the fixed portion has a fixed contact.
  • the fixed portion has an annular shape.
  • the movable portion has a movable contact that can be connected to the fixed contact.
  • the movable portion can move in the circumferential direction of the fixed portion.
  • the urging member urges the movable portion toward the fixed portion.
  • the guide is provided on the fixed portion. The guide guides the movable portion between a connection position where the movable contact contacts the fixed contact and a non-connection position where the movable contact does not contact the fixed contact.
  • the perspective view of the tap changer under load of embodiment The perspective view of the tap selector of an embodiment. Another perspective view of the tap selector of the embodiment. The perspective view which shows a part of the tap selector of an embodiment. Explanatory drawing of arrangement of fixed contact and movable contact of embodiment.
  • the perspective view of the main fixing unit of an embodiment The perspective view which shows a part of the main fixing unit of an embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the load tap changer 1 of the embodiment.
  • the load tap changer 1 is a device that adjusts the voltage by changing the turns ratio (transformation ratio) of the transformer in the operating state.
  • the load tap changer 1 includes a tap selector 2, a drive mechanism 3, a deceleration mechanism 4, a switching switch 5, and an oil tank 6.
  • the tap selector 2 selects a tap to be operated in the transformer tap winding.
  • the drive mechanism 3 drives the tap selector 2 by a drive force transmitted from an electric operating device (not shown) via a drive shaft 7.
  • the deceleration mechanism 4 decelerates the rotation speed of the rotational operation transmitted from the electric operating device (not shown) to the drive shaft 7.
  • the switching switch 5 switches the circuit to the selected tap.
  • the switching switch 5 is arranged inside the oil tank 6 and is immersed in insulating oil.
  • the switching switch 5 includes a plurality of tap terminals (not shown). The plurality of tap terminals are connected to the tap selector 2 by wiring 8.
  • the tap selector 2 includes a plurality of switching devices 20 and 30 (switching mechanism) for switching contacts.
  • the plurality of switchers 20 and 30 include a main switcher 20 and a sub switcher 30 connected to the main switcher 20 via a geneva driver 16.
  • the plurality of columns 12 include a main column 13 that supports the main switch 20 and a sub-post 14 that supports the sub-switch 30.
  • the Geneva driver 16 is provided between the upper plate 10 and the sub switch 30.
  • the Geneva driver 16 is rotated by the rotational operation of the drive mechanism 3.
  • a geneva gear 17 that rotates in conjunction with the rotation of the geneva driver 16 is provided between the upper plate 10 and the main switch 20.
  • the generator gear 17 is arranged concentrically with the central axis C of the main switch 20 (the central axis C of the column body 19).
  • FIG. 3 is another perspective view of the tap selector of the embodiment.
  • the tap selector 2 includes a current collector ring 18 and a prism 19 that supports the current collector ring 18.
  • the current collector ring 18 is formed in an annular shape when viewed from above.
  • a plurality of current collector rings 18 (for example, six in the present embodiment) are provided at intervals in the vertical direction.
  • the prism 19 extends in the vertical direction.
  • the prism 19 is formed in a cylindrical shape. Six current collecting rings 18 are connected to the outer peripheral surface of the prism 19 at substantially the same interval in the vertical direction.
  • the main switch 20 includes a main fixed unit 21 (fixed portion) and a main movable unit 22 (movable portion) that can be moved with respect to the main fixed unit 21.
  • the number of main fixing units 21 is the same as that of the current collector rings 18 (for example, six in this embodiment).
  • the number of main fixed units 21 corresponding to the three phases of the U phase, the V phase, and the W phase (for example, in the present embodiment, two for each phase, for a total of six) is provided.
  • the plurality of main fixing units 21 are fixed to the main support columns 13 at substantially the same interval in the vertical direction.
  • the number of main movable units 22 is the same as that of the main fixed units 21 (for example, six in this embodiment).
  • the main movable unit 22 slides the surface of the current collector ring 18 and the surface of the main fixing unit 21 to open (disconnect) or close (connect) the contacts.
  • the sub-switching device 30 includes a sub-fixed unit 31 and a sub-movable unit 32 that can be moved with respect to the sub-fixed unit 31.
  • the number of sub-fixed units 31 corresponding to the three phases of the U phase, the V phase, and the W phase (for example, in the present embodiment, one for each phase, a total of three) is provided.
  • the plurality of sub-fixing units 31 are fixed to the sub-struts 14 at substantially the same interval in the vertical direction.
  • the number of sub-movable units 32 is the same as that of the sub-fixed units 31 (for example, three in this embodiment).
  • the main fixing unit 21 has an annular shape concentric with the central axis C of the main switch 20 (central axis C of the prism body 19).
  • axial direction the direction along the central axis C of the main switch 20
  • circumferential direction the direction orthogonal to the axial direction
  • the direction around the central axis C is referred to as "circumferential direction”.
  • the axial direction is a direction orthogonal to the horizontal direction (vertical direction).
  • the plurality of recesses 44 and 45 include a contact recess 44 in which the fixed contact 41 is provided and a non-contact recess 45 in which the fixed contact 41 is not provided.
  • the contact recess 44 is recessed so that the fixed contact 41 can be fitted and attached.
  • the length of the contact recess 44 is larger than the length of the non-contact recess 45.
  • the contact recesses 44 and the non-contact recesses 45 are alternately arranged in the circumferential direction of the fixing plate 40.
  • a plurality of contact recesses 44 and non-contact recesses 45 (for example, six in this embodiment) are arranged. With the plurality of fixed contacts 41 attached to the plurality of contact recesses 44, the plurality of fixed contacts 41 adjacent to each other in the circumferential direction have the same height (height in the axial direction).
  • the fixing plate 40 is provided with a through hole 46 (opening) that opens in the vertical direction (thickness direction of the fixing plate 40).
  • the through hole 46 is connected to the radial central portion of the contact recess 44 on the inner side in the radial direction.
  • the through hole 46 is open so that the inner insertion portion 51 (bending portion) can be hooked (see FIG. 7).
  • the contact recess 44 formed on the upper surface of the fixing plate 40 is formed on the "upper contact recess 44A”
  • the contact recess 44 formed on the lower surface of the fixing plate 40 is formed on the “lower contact recess 44B”
  • the upper surface of the fixing plate 40 is formed.
  • the non-contact recess 45 formed therein is referred to as an “upper non-contact recess 45A”
  • the non-contact recess 45 formed on the lower surface of the fixing plate 40 is referred to as a “lower non-contact recess 45B”.
  • the upper contact recess 44A overlaps the lower contact recess 44B as a whole when viewed from the axial direction (when viewed from the thickness direction of the fixing plate 40).
  • the upper non-contact recess 45A generally overlaps with the lower non-contact recess 45B when viewed from the axial direction.
  • the main column 13 is provided with an insertion hole 13a for inserting the protrusion 47 of the fixing plate 40.
  • the insertion hole 13a is open so that the protrusion 47 can be inserted.
  • a plurality of insertion holes 13a (for example, six in the present embodiment) are arranged at substantially the same interval in the vertical direction.
  • the main fixing unit 21 is attached to the main support column 13 by inserting the protrusion 47 of the fixing plate 40 into the insertion hole 13a of the main column 13.
  • the upper fixed contact 41A and the lower fixed contact 41B have the same shape as each other. That is, the fixing contacts 41A and 41B provided on both sides of the fixing plate 40 in the axial direction have the same shape as each other.
  • the lower fixed contact 41B has a shape in which the upper fixed contact 41A is inverted in the vertical direction. Since the lower fixed contact 41B has the same configuration as the upper fixed contact 41A, detailed description thereof will be omitted.
  • the fixed contact body 50 is arranged in the contact recess 44 of the fixed plate 40.
  • the fixed contact body 50 extends in the circumferential direction of the fixed plate 40 when viewed from the axial direction.
  • the upper surface of the fixed contact main body 50 of the upper fixed contact 41A is arranged on the same surface as the upper surface of the fixing plate 40 with the upper fixed contact 41A attached to the upper contact recess 44A.
  • the lower surface of the fixed contact main body 50 of the lower fixed contact 41B is arranged on the same surface as the lower surface of the fixed plate 40 with the lower fixed contact 41B attached to the lower contact recess 44B.
  • the inner insertion portion 51 bends from the circumferential center portion (a part of the fixed contact) on the radial inner side of the fixed contact main body 50 and extends inward in the axial direction.
  • the inner insertion portion 51 is inserted into the through hole 46 of the fixing plate 40.
  • the inner insertion portion 51 is hooked on the through hole 46 of the fixing plate 40 so as not to be movable in the circumferential direction and the radial direction.
  • the inner insertion portion 51 of the upper fixed contact 41A is inserted from above into the through hole 46 of the fixing plate 40.
  • the inner insertion portion 51 of the lower fixing contact 41B is inserted from below into the through hole 46 of the fixing plate 40.
  • the outer connecting portion 53 extends horizontally from the radial outer end of the outer inclined portion 52 toward the radial outer side.
  • the outer connecting portion 53 has an insertion hole 53a that opens in the axial direction so that the bolt 54 can be inserted (see FIG. 5).
  • the insertion hole 53 is coaxially opened at the outer connection portions 53 of the upper fixed contact 41A and the lower fixed contact 41B.
  • the fixed contact 41 is attached to the fixed plate 40 by the following procedure.
  • the fixed contact main bodies 50 of the upper fixed contact 41A and the lower fixed contact 41B are respectively fitted and arranged in the upper contact recess 44A and the lower contact recess 44B, respectively.
  • the inner insertion portions 51 of the upper fixed contact 41A and the lower fixed contact 41B are inserted into the through holes 46 of the fixing plate 40.
  • a bolt 54 is inserted into the insertion hole 53a of each outer connection portion 53 of the upper fixed contact 41A and the lower fixed contact 41B into the nut 55. Screw in.
  • connection position means a position where the outer contact 62 of the main movable unit 22 is in contact with the fixed contact main body 50.
  • connection position is the position on the contact recess 44 (on the fixed contact body 50) of the fixed plate 40.
  • the non-connection position means a position where the outer contact 62 of the main movable unit 22 does not contact the fixed contact body 50.
  • the non-connection position is a position on the non-contact recess 45 of the fixing plate 40.
  • the guide 42 extends in the circumferential direction so that the outer contact 62 of the main movable unit 22 can be connected to any of the plurality of fixed contacts 41.
  • the guide 42 provided on the upper surface of the fixing plate 40 is referred to as an “upper guide 42A”
  • the guide 42 provided on the lower surface of the fixing plate 40 is referred to as a “lower guide 42B” (see FIG. 5).
  • the upper guide 42A and the lower guide 42B have the same shape as each other.
  • the lower guide 42B has a shape in which the upper guide 42A is inverted in the vertical direction. Since the lower guide 42B has the same configuration as the upper guide 42A, detailed description thereof will be omitted.
  • the upper guide 42A includes a connection holding surface 57, a non-connection holding surface 58, and an inclined surface 59.
  • the connection holding surface 57 is a surface that holds the outer contact 62 of the main movable unit 22 at the connection position.
  • the connection holding surface 57 is formed in the vicinity of the bottom surface of the groove recessed inward in the axial direction from the outer surface in the axial direction of the fixing plate 40 (see FIG. 5).
  • the connection holding surface 57 is arranged radially inside the contact recess 44 of the fixing plate 40.
  • the connection holding surface 57 extends in the horizontal direction. In the circumferential direction of the fixing plate 40, the length of the connection holding surface 57 is smaller than the length of the contact recess 44.
  • the non-connection holding surface 58 is a surface that separates from the connection holding surface 57 in the axial direction of the fixed plate 40 and holds the outer contact 62 of the main movable unit 22 in the non-connection position.
  • the non-connection holding surface 58 is formed on the upper surface of the overhanging portion that projects outward in the axial direction from the outer surface in the axial direction of the fixing plate 40.
  • the non-connection holding surface 58 is arranged radially inside the non-contact recess 45 of the fixing plate 40.
  • the non-connection holding surface 58 is separated from the connection holding surface 57 in the circumferential direction of the fixing plate 40.
  • the non-connection holding surface 58 extends horizontally above the connection holding surface 57. In the circumferential direction of the fixing plate 40, the length of the non-connection holding surface 58 is larger than the length of the non-contact recess 45.
  • the inclined surface 59 is connected to the connection holding surface 57 and the non-connection holding surface 58.
  • the inclined surface 59 extends in a direction inclined with respect to the horizontal direction. Specifically, the inclined surface 59 is linearly inclined so as to be separated in the axial direction of the fixed plate 40 from the outer end of the connection holding surface 57 toward the outer end of the non-connection holding surface 58 in the circumferential direction of the fixed plate 40. doing.
  • the main movable unit 22 can move in the circumferential direction of the main fixed unit 21 (direction of arrow V1 in FIG. 4).
  • a pair of main movable units 22 are provided so as to sandwich the main fixed unit 21 from both sides in the axial direction.
  • a pair of main movable units 22 is provided for each main fixed unit 21.
  • the main movable unit 22 located above the main fixed unit 21 will be referred to as an “upper main movable unit 22A”
  • the main movable unit 22 located below the main fixed unit 21 will be referred to as a “lower main movable unit 22B”.
  • the upper main movable unit 22A and the lower main movable unit 22B have the same shape as each other.
  • the lower main movable unit 22B is an inverted upper main movable unit 22A in the vertical direction. Since the lower main movable unit 22B has the same configuration as the upper main movable unit 22A, detailed description thereof will be omitted.
  • the upper main movable unit 22A includes a movable plate 60, an inner contact 61, an outer contact 62 (movable contact), a roller 63, a shaft 64, and a sliding member 65.
  • the movable plate 60, the inner contact 61, and the outer contact 62 are integrally formed of the same member (for example, a metal such as copper).
  • the movable plate 60 extends in the radial direction so as to straddle the current collector ring 18 and the fixed plate 40 (see FIG. 4).
  • the movable plate 60 is formed in a crank shape from the inner contact 61 toward the outer contact 62.
  • the movable plate 60 includes an inner connecting portion 70, an outer connecting portion 71, and an inclined connecting portion 72.
  • a part of the inner connecting portion 70 overlaps with the current collecting ring 18 when viewed from the axial direction.
  • the inner connecting portion 70 extends in the horizontal direction.
  • the outer connecting portion 71 is arranged radially outside the inner connecting portion 70. A part of the outer connecting portion 71 overlaps with the fixing plate 40 when viewed from the axial direction.
  • the outer connecting portion 71 extends horizontally outside the inner connecting portion 70 in the axial direction.
  • the inclined connecting portion 72 connects the inner connecting portion 70 and the outer connecting portion 71.
  • the inclined connecting portion 72 extends in a direction inclined with respect to the horizontal direction. Specifically, the inclined connecting portion 72 is inclined so as to be separated in the axial direction of the movable plate 60 from the outer end of the inner connecting portion 70 toward the inner end of the outer connecting portion 71 in the radial direction of the movable plate 60. ..
  • the inner contact 61 is provided on the radial inner portion of the movable plate 60.
  • the inner contact 61 is provided on the inner surface of the inner connecting portion 70 in the axial direction.
  • the inner contact 61 projects in a curved shape from the inner connecting portion 70 toward the inside in the axial direction.
  • the inner contact 61 is in contact with the axial outer surface of the current collector ring 18.
  • the outer contact 62 is arranged radially outside the movable plate 60 with respect to the inner contact 61.
  • the outer contact 62 is provided on the radial outer side of the movable plate 60.
  • the outer contact 62 is provided on the inner surface of the outer connecting portion 71 in the axial direction.
  • the outer contact 62 projects in a curved shape from the outer connecting portion 71 toward the inside in the axial direction.
  • the outer contact 62 can be connected to the fixed contact 41. In FIG. 5, the outer contact 62 is in contact with the axial outer surface of the fixed contact body 50.
  • the movable plate 60 has a bolt hole 74 and a roller hole 75.
  • the bolt hole 74 and the roller hole 75 open the outer connecting portion 71 of the movable plate 60 in the axial direction.
  • the bolt hole 74 is arranged in the radial inner portion of the outer connecting portion 71.
  • the bolt hole 74 is arranged between the current collector ring 18 and the fixing plate 40 when viewed from the axial direction (see FIG. 5).
  • the bolt hole 74 is formed in a circular shape when viewed from the axial direction.
  • the roller hole 75 is arranged between the bolt hole 74 of the outer connecting portion 71 and the outer contact 62.
  • the roller hole 75 overlaps with the guide 42 when viewed from the axial direction (see FIG. 5).
  • the roller hole 75 is formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction.
  • the movable plate 60 has a groove 76 that is recessed so that the shaft 64 can be attached.
  • the groove 76 is recessed from the axial inner surface of the outer connecting portion 71 of the movable plate 60 toward the axial outer side.
  • the groove 76 extends radially.
  • the groove 76 is connected to the roller hole 75.
  • a pair of grooves 76 are provided on both sides of the roller holes 75 in the radial direction.
  • the movable plate 60 is provided with a pair of reinforcing portions 77 for reinforcing the formed portion of the groove 76 in the outer connecting portion 71 (see FIG. 5).
  • the movable plate 60 has a recess 78 that is recessed so that the sliding member 65 can be attached.
  • the recess 78 is recessed from the outer side in the circumferential direction of the movable plate 60 toward the inner side in the circumferential direction.
  • the recesses 78 are provided on both sides of the movable plate 60 in the circumferential direction.
  • the recess 78 is continuously provided over the portion of the inner connecting portion 70 near the inclined connecting portion 72, the inclined connecting portion 72, and the portion of the outer connecting portion 71 near the inclined connecting portion 72.
  • the roller 63 is provided on the upper main movable unit 22A.
  • the roller 63 faces the guide 42 in the axial direction (see FIG. 5).
  • the roller 63 is rotatable around a shaft 64 (a shaft along the radial direction of the fixing plate 40).
  • the roller 63 is attached to the shaft 64 via a bearing 67.
  • the shaft 64 rotatably supports the roller 63 around the shaft 64.
  • the length of the shaft 64 is larger than the length of the roller 63.
  • the portion of the shaft 64 that protrudes from the roller 63 is fitted into the roller hole 75 of the outer connecting portion 71.
  • the shaft 64 may be attached to the roller hole 75 of the outer connecting portion 71 by hitting and crushing the periphery of the roller hole 75 with a hammer or the like while the shaft 64 is fitted in the roller hole 75.
  • the sliding member 65 is provided between the main movable unit 22 and the holding member 90 (see FIG. 4).
  • the sliding member 65 is attached to the recess 78 of the movable plate 60 of the main movable unit 22.
  • the sliding member 65 has a shape along the recess 78 of the movable plate 60.
  • the sliding member 65 extends over the portion of the inner connecting portion 70 near the inclined connecting portion 72, the inclined connecting portion 72, and the portion of the outer connecting portion 71 near the inclined connecting portion 72 in the recess 78.
  • the sliding member 65 has a U-shaped cross section that sandwiches the movable plate 60 from both sides in the axial direction.
  • the sliding member 65 is fixed to the recess 78 of the movable plate 60 by press fitting.
  • the sliding member 65 is made of a material having a coefficient of friction smaller than that of the movable plate 60 of the main movable unit 22.
  • the sliding member 65 may be made of a resin such as fiber-reinforced plastics (FRP).
  • the main switch 20 includes an urging member 80 that urges the main movable unit 22 toward the main fixed unit 21.
  • the urging member 80 is a compression coil spring.
  • the urging member 80 is provided on the upper main movable unit 22A.
  • the urging member 80 is not provided on the lower main movable unit 22B.
  • the urging member 80 is arranged on the bolt hole 74 of the movable plate 60 of the upper main movable unit 22A (see FIG. 5).
  • the inner diameter of the coil of the urging member 80 is larger than the diameter of the bolt hole 74 of the movable plate 60.
  • the urging member 80 constantly urges each of the upper main movable unit 22A and the lower main movable unit 22B toward the inside in the axial direction.
  • the urging member 80 is attached to the main movable unit 22 by bolts 81.
  • the urging member 80 arranged on the bolt hole 74 of the movable plate 60 of the upper main movable unit 22A, the movable plates of the upper main movable unit 22A and the lower main movable unit 22B are arranged from above the urging member 80.
  • a bolt 81 is inserted into each bolt hole 74 of 60 and screwed into a nut 82.
  • the main switch 20 includes a holding member 90 that movably holds the main movable unit 22 in the axial direction (arrow V2 direction in FIG. 4) of the main fixed unit 21.
  • the holding member 90 extends in the vertical direction.
  • the upper end of the holding member 90 is fixed to the lower surface of the Geneva gear 17 (see FIG. 2).
  • the holding member 90 rotates integrally with the generator gear 17.
  • the main movable unit 22 rotates integrally with the generator gear 17 via the holding member 90.
  • a pair of holding members 90 are provided with the main movable unit 22 interposed therebetween.
  • the pair of holding members 90 are arranged on both sides of the main movable unit 22 in the circumferential direction.
  • the holding member 90 is arranged in the vicinity of the inclined connecting portion 72 (see FIG. 8) of the movable plate 60 of the main movable unit 22.
  • Each of the upper main movable unit 22A and the lower main movable unit 22B is movable in the axial direction by being held by the pair of holding members 90.
  • the switching mechanism 20 of the tap selector 2 of the load tap changer 1 of the present embodiment includes a fixed unit 21, a movable unit 22, an urging member 80, and a guide 42.
  • the fixed unit 21 has a fixed contact 41.
  • the fixed unit 21 has an annular shape.
  • the movable unit 22 has a movable contact 62 that can be connected to the fixed contact 41.
  • the movable unit 22 is movable in the circumferential direction of the fixed unit 21.
  • the urging member 80 urges the movable unit 22 toward the fixed unit 21.
  • the guide 42 is provided in the fixed unit 21.
  • the guide 42 guides the movable unit 22 between a connection position where the movable contact 62 is in contact with the fixed contact 41 and a non-connection position where the movable contact 62 is not in contact with the fixed contact 41. According to this configuration, the movable contact 62 is guided between the connected position and the non-connected position, so that the contact can be opened or closed. Therefore, when connecting the movable contact 62 to the fixed contact 41, it is not necessary to adjust the vertical height of the fixed contact 41 with a spacer or the like. Therefore, the adjustment process of the tap selector 2 can be reduced.
  • the fixed contacts 41 are provided on both sides of the fixed unit 21 in the axial direction.
  • the fixed contacts 41 are provided on both sides of the fixed unit 21 in the axial direction.
  • a plurality of fixed contacts 41 are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the guide 42 extends in the circumferential direction so that the movable contact 62 can be connected to any of the plurality of fixed contacts 41. According to this configuration, when the movable contact 62 is connected to any of the plurality of fixed contacts 41, it is not necessary to adjust the vertical height of the fixed contacts 41 with a spacer or the like. Therefore, the adjustment process of the tap selector 2 can be reduced.
  • the guide 42 includes a connection holding surface 57, a non-connection holding surface 58, and an inclined surface 59.
  • the connection holding surface 57 is a surface that holds the movable contact 62 at the connection position.
  • the non-connection holding surface 58 is a surface that separates from the connection holding surface 57 in the axial direction of the fixed unit 21 and holds the movable contact 62 at the non-connection position.
  • the inclined surface 59 is connected to the connection holding surface 57 and the non-connection holding surface 58.
  • the inclined surface 59 is a surface that is inclined so as to be separated from the fixed unit 21 in the axial direction from the connection holding surface 57 toward the non-connection holding surface 58 in the circumferential direction.
  • the guide 42 can open or close the contact while changing the height of the movable contact 62 in the axial direction. Therefore, the contact can be smoothly opened or closed by moving the movable unit 22 in the circumferential direction. Therefore, it is not necessary to smoothly process the surface of the fixed contact 41 by machining. Therefore, the material cost of the tap selector 2 can be reduced.
  • the switching mechanism 20 includes a holding member 90 that holds the movable unit 22 so as to be movable in the axial direction of the fixed unit 21. According to this configuration, when the movable contact 62 is connected to the fixed contact 41, it is not necessary to adjust the vertical height of the fixed contact 41 with a spacer or the like. Therefore, the adjustment process of the tap selector 2 can be reduced.
  • a pair of holding members 90 are provided with the movable unit 22 interposed therebetween. According to this configuration, the movable unit 22 can be moved more stably in the axial direction as compared with the case where only one holding member 90 is provided on the side of the movable unit 22.
  • the switching mechanism 20 is provided between the movable unit 22 and the holding member 90, and includes a sliding member 65 made of a material having a friction coefficient smaller than that of the movable unit 22. According to this configuration, the slidability between the movable unit 22 and the holding member 90 is improved. Therefore, the movable unit 22 can be moved more smoothly in the axial direction.
  • the switching mechanism 20 is provided in the movable unit 22 and includes a roller 63 that faces the guide 42 in the axial direction of the fixed unit 21 and can rotate around an axis along the radial direction of the fixed unit 21. According to this configuration, the slidability between the movable unit 22 and the guide 42 is improved. Therefore, the movable unit 22 can be moved more smoothly in the circumferential direction.
  • the switching mechanism 20 includes a shaft 64 that rotatably supports the roller 63 around a shaft.
  • the movable unit 22 has a groove 76 that is recessed so that the shaft 64 can be attached. According to this configuration, since the shaft 64 is attached to the groove 76 of the movable unit 22, it is not necessary to separately provide a member for attaching the shaft 64. Therefore, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
  • the fixed contacts 41 are provided on both sides of the fixed unit 21 in the axial direction.
  • the installation position of the fixed contact 41 is not limited to this.
  • the fixed contact 41 may be provided on only one side in the axial direction of the fixed unit 21.
  • a pair of movable contacts 62 are provided so as to sandwich the fixing unit 21 from both sides in the axial direction.
  • the installation position of the movable contact 62 is not limited to this.
  • the movable contact 62 may be provided only on one side in the axial direction of the fixed unit 21.
  • a plurality of fixed contacts 41 are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the number of fixed contacts 41 installed is not limited to this.
  • only one fixed contact 41 may be provided in the circumferential direction of the fixed unit 21.
  • the number of fixed contacts 41 installed can be changed according to the required specifications.
  • the guide 42 is formed in an annular shape concentric with the fixing plate 40 when viewed from the axial direction.
  • the shape of the guide 42 is not limited to this.
  • the guide 42 may be formed in an arc shape (only a part of the inner circumference of the fixing plate 40) when viewed from the axial direction.
  • the shape of the guide 42 can be changed according to the required specifications.
  • the guide 42 includes a connection holding surface 57, a non-connection holding surface 58, and an inclined surface 59.
  • the configuration of the guide 42 is not limited to this.
  • the guide 42 may not have an inclined surface 59. That is, the connection holding surface 57 of the guide 42 may be adjacent to the non-connection holding surface 58.
  • the inclined surface 59 is linearly inclined so as to be separated from the fixed unit 21 in the axial direction from the connection holding surface 57 toward the non-connection holding surface 58 in the circumferential direction.
  • the shape of the inclined surface 59 is not limited to this.
  • the inclined surface 59 may be inclined while being curved so as to be separated from the fixed unit 21 in the axial direction from the connection holding surface 57 toward the non-connection holding surface 58 in the circumferential direction.
  • a pair of holding members 90 are provided with the movable unit 22 interposed therebetween.
  • the number of holding members 90 installed is not limited to this.
  • only one holding member 90 may be provided on the side of the movable unit 22.
  • the number of holding members 90 installed can be changed according to the required specifications.
  • the switching mechanism 20 includes a sliding member 65 between the movable unit 22 and the holding member 90.
  • the configuration of the switching mechanism 20 is not limited to this.
  • the switching mechanism 20 may not include the sliding member 65. That is, the movable unit 22 may be in direct contact with the holding member 90.
  • the switching mechanism 20 includes a roller 63 provided on the movable unit 22.
  • the configuration of the switching mechanism 20 is not limited to this.
  • the switching mechanism 20 does not have to include the roller 63. That is, the movable unit 22 may be in direct contact with the guide 42.
  • the movable unit 22 has a groove 76 that is recessed so that the shaft 64 can be attached.
  • the configuration of the movable unit 22 is not limited to this.
  • the movable unit 122 may include a fastening member 190 to which the shaft 64 is connected.
  • the movable unit 122 may have a female screw 191 that is recessed so that the fastening member 190 can be attached.
  • the shaft end of the shaft 64 may be connected to the bolt head 190a of the fastening member 190.
  • the shaft 64 is attached to the female screw 191 of the movable unit 122 via the fastening member 190, it is not necessary to hit the circumference of the roller hole 75 with a hammer or the like to crush it. Therefore, the man-hours for mounting the shaft 64 can be reduced.
  • the guide 42 guides the movable unit 22 between the connection position where the movable contact 62 is in contact with the fixed contact 41 and the non-connection position where the movable contact 62 is not in contact with the fixed contact 41. do.
  • the movable contact 62 is guided between the connected position and the non-connected position, so that the contact can be opened or closed. Therefore, when connecting the movable contact 62 to the fixed contact 41, it is not necessary to adjust the vertical height of the fixed contact 41 with a spacer or the like. Therefore, the adjustment process of the tap selector 2 can be reduced.

Landscapes

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Abstract

実施形態の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構は、固定部と、可動部と、付勢部材と、ガイドと、を持つ。固定部は、固定接点を有する。固定部は、環状を有する。可動部は、前記固定接点に接続可能な可動接点を有する。可動部は、前記固定部の周方向に移動可能である。付勢部材は、前記可動部を前記固定部に向けて付勢する。ガイドは、前記固定部に設けられる。ガイドは、前記可動接点が前記固定接点に接する接続位置と前記可動接点が前記固定接点に接しない非接続位置との間で前記可動部を案内する。

Description

負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構
　本発明の実施形態は、負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構に関する。
　負荷時タップ切換器は、変圧器運転中（負荷時）にタップを切り換える装置である。一般に、負荷時タップ切換器は、タップ選択器と、切換開閉器と、を備える。タップ選択器は、変圧器タップ巻線において運転するタップを選択する。切換開閉器は、選択されたタップに回路を切り換える。タップ選択器は、固定接点に向けて移動可能な可動接点を備える。運転するタップの選択時には、固定接点に可動接点を接続する。固定接点に可動接点を接続する場合、固定接点の上下高さが合わないと、スペーサ等で固定接点の上下高さを調整する。このため、タップ選択器の調整工程の削減が求められる。
特許第６０６７２２０号公報
　本発明が解決しようとする課題は、タップ選択器の調整工程を削減できる負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構を提供することである。
　実施形態の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構は、固定部と、可動部と、付勢部材と、ガイドと、を持つ。固定部は、固定接点を有する。固定部は、環状を有する。可動部は、前記固定接点に接続可能な可動接点を有する。可動部は、前記固定部の周方向に移動可能である。付勢部材は、前記可動部を前記固定部に向けて付勢する。ガイドは、前記固定部に設けられる。ガイドは、前記可動接点が前記固定接点に接する接続位置と前記可動接点が前記固定接点に接しない非接続位置との間で前記可動部を案内する。
実施形態の負荷時タップ切換器の斜視図。 実施形態のタップ選択器の斜視図。 実施形態のタップ選択器の他の斜視図。 実施形態のタップ選択器の一部を示す斜視図。 実施形態の固定接点及び可動接点の配置の説明図。 実施形態の主固定ユニットの斜視図。 実施形態の主固定ユニットの一部を示す斜視図。 実施形態の主可動ユニットの斜視図。 実施形態の変形例の主可動ユニットの斜視図。
　以下、実施形態の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構を、図面を参照して説明する。
　図１は、実施形態の負荷時タップ切換器１の斜視図である。
　負荷時タップ切換器１は、運転状態において変圧器の巻数比（変圧比）を変えることで電圧を調整する装置である。負荷時タップ切換器１は、タップ選択器２と、駆動機構３と、減速機構４と、切換開閉器５と、油槽６と、を備える。
　タップ選択器２は、変圧器タップ巻線において運転するタップを選択する。
　駆動機構３は、電動操作装置（不図示）から駆動軸７を介して伝達される駆動力により、タップ選択器２を駆動する。
　減速機構４は、電動操作装置（不図示）から駆動軸７に伝達される回転動作の回転数を減速する。
　切換開閉器５は、選択されたタップに回路を切り換える。切換開閉器５は、油槽６の内部に配置されて絶縁油に浸漬されている。切換開閉器５は、複数のタップ端子（不図示）を備える。複数のタップ端子は、タップ選択器２に対して配線８により接続されている。
　実施形態のタップ選択器２について詳しく説明する。
　図２は、実施形態のタップ選択器２の斜視図である。
　図２に示すように、タップ選択器２は、上板１０と、底板１１と、支柱１２と、を備える。
　上板１０及び底板１１は、それぞれ水平方向に延びている。上板１０は、タップ選択器２の上部を支持している。下板１１は、タップ選択器２の下部（底部）を支持している。
　支柱１２は、上下方向に延びている。支柱１２は、上板１０と底板１１とを連結している。支柱１２は、複数設けられている。
　タップ選択器２は、接点を切り換えるための複数の切換器２０，３０（切換機構）を備える。複数の切換器２０，３０は、主切換器２０と、ゼネバドライバ１６を介して主切換器２０に連結された副切換器３０と、を含む。複数の支柱１２には、主切換器２０を支持する主支柱１３と、副切換器３０を支持する副支柱１４とが含まれる。
　ゼネバドライバ１６は、上板１０と副切換器３０との間に設けられている。ゼネバドライバ１６は、駆動機構３の回転動作により回転する。上板１０と主切換器２０との間には、ゼネバドライバ１６の回転に連動して回転するゼネバギア１７が設けられている。ゼネバギア１７は、主切換器２０の中心軸Ｃ（柱体１９の中心軸Ｃ）と同心に配置されている。
　図３は、実施形態のタップ選択器の他の斜視図である。図３においては、上板１０及びゼネバギア１７等の図示を省略している。
　図３に示すように、タップ選択器２は、集電リング１８と、集電リング１８を支持する柱体１９と、を備える。
　集電リング１８は、上方から見て円環状に形成されている。集電リング１８は、上下方向に間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。
　柱体１９は、上下方向に延びている。柱体１９は、円筒状に形成されている。柱体１９の外周面には、６つの集電リング１８が上下方向に実質的に同じ間隔をあけて連結されている。
　主切換器２０は、主固定ユニット２１（固定部）と、主固定ユニット２１に対して移動可能な主可動ユニット２２（可動部）と、を備える。
　主固定ユニット２１は、集電リング１８と同じ数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。主固定ユニット２１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相に対応した数（例えば本実施形態では各相につき２つずつ計６つ）設けられている。複数の主固定ユニット２１は、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて主支柱１３に固定されている。
　主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１と同じ数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。主可動ユニット２２は、集電リング１８の表面と主固定ユニット２１の表面とを摺動することにより、接点の開極（非接続）又は閉極（接続）を行う。
　副切換器３０は、副固定ユニット３１と、副固定ユニット３１に対して移動可能な副可動ユニット３２と、を備える。
　副固定ユニット３１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相に対応した数（例えば本実施形態では各相につき１つずつ計３つ）設けられている。複数の副固定ユニット３１は、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて副支柱１４に固定されている。
　副可動ユニット３２は、副固定ユニット３１と同じ数（例えば本実施形態では３つ）設けられている。
　以下、主切換器２０の構成について詳しく説明する。副切換器３０は、主切換器２０と同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
　主固定ユニット２１は、主切換器２０の中心軸Ｃ（柱体１９の中心軸Ｃ）と同心の環状を有する。以下、主切換器２０の中心軸Ｃに沿う方向を「軸方向」、軸方向と直交する方向を「周方向」、中心軸Ｃの周りの方向を「周方向」とする。本実施形態では、軸方向は、水平方向に対して直交する方向（鉛直方向）である。
　図６に示すように、主固定ユニット２１は、固定板４０と、固定接点４１と、ガイド４２と、を備える。
　固定板４０は、軸方向から見て環状に形成されている。例えば、固定板４０は、絶縁性を有する樹脂等の絶縁体で形成されている。例えば、固定板４０は、金型による樹脂部品で作製する。固定板４０は、固定板４０の周方向に並ぶ複数の凹部４４，４５を有する。複数の凹部４４，４５は、固定板４０の周方向の全周にわたって形成されている。複数の凹部４４，４５は、周方向に間隔をあけて配置されている。複数の凹部４４，４５は、固定板４０の上面及び下面のそれぞれに形成されている（図５参照）。
　図６に示すように、複数の凹部４４，４５には、固定接点４１が設けられる接点凹部４４と、固定接点４１が設けられない非接点凹部４５と、が含まれる。接点凹部４４は、固定接点４１を嵌め込んで取り付け可能に窪んでいる。固定板４０の周方向において、接点凹部４４の長さは、非接点凹部４５の長さよりも大きい。接点凹部４４及び非接点凹部４５は、固定板４０の周方向に交互に配置されている。接点凹部４４及び非接点凹部４５は、それぞれ複数（例えば本実施形態では６つ）ずつ配置されている。複数の固定接点４１が複数の接点凹部４４にそれぞれ取り付けられた状態で、周方向に隣り合う複数の固定接点４１同士は、それぞれ同じ高さ（軸方向の高さ）を有する。
　固定板４０には、上下方向（固定板４０の厚み方向）に開口する貫通孔４６（開口部）が設けられている。貫通孔４６は、接点凹部４４の径方向内側の周方向中央部位に連なっている。貫通孔４６は、内側差込み部５１（曲げ部）を引っ掛け可能に開口している（図７参照）。
　以下、固定板４０の上面に形成された接点凹部４４を「上側接点凹部４４Ａ」、固定板４０の下面に形成された接点凹部４４を「下側接点凹部４４Ｂ」、固定板４０の上面に形成された非接点凹部４５を「上側非接点凹部４５Ａ」、固定板４０の下面に形成された非接点凹部４５を「下側非接点凹部４５Ｂ」とする。
　図７に示すように、上側接点凹部４４Ａは、軸方向から見て（固定板４０の厚み方向から見て）下側接点凹部４４Ｂと全体的に重なる。上側非接点凹部４５Ａは、軸方向から見て下側非接点凹部４５Ｂと全体的に重なる。
　図６に示すように、固定板４０には、固定板４０の外周から径方向外方に張り出す突起４７が設けられている。突起４７は、固定板４０の外周に沿って間隔をあけて複数（例えば本実施形態では４つ）設けられている。４つの突起４７は、周方向に実質的に同じ間隔をあけて配置されている。
　図３に示すように、主支柱１３には、固定板４０の突起４７を差し込むための差込孔１３ａが設けられている。差込孔１３ａは、突起４７を差込可能に開口している。差込孔１３ａは、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）配置されている。主固定ユニット２１は、固定板４０の突起４７を主支柱１３の差込孔１３ａに差し込むことにより、主支柱１３に取り付けられる。
　図６に示すように、固定接点４１は、固定板４０の周方向に間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。固定接点４１は、固定板４０の軸方向の両面に設けられている。固定接点４１は、固定板４０の接点凹部４４に取り付けられている。以下、上側接点凹部４４Ａに取り付けられる固定接点４１を「上側固定接点４１Ａ」、下側接点凹部４４Ｂに取り付けられる固定接点４１を「下側固定接点４１Ｂ」とする（図５参照）。
　図５に示すように、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂは、互いに同じ形状を有する。すなわち、固定板４０の軸方向の両面に設けられた固定接点４１Ａ，４１Ｂ同士は、互いに同じ形状を有する。下側固定接点４１Ｂは、上側固定接点４１Ａを上下方向に反転させた形状を有する。下側固定接点４１Ｂは、上側固定接点４１Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
　図７に示すように、上側固定接点４１Ａは、固定接点本体５０と、内側差込み部５１（曲げ部）と、外側傾斜部５２と、外側接続部５３と、を備える。例えば、固定板本体５０、内側差込み部５１、外側傾斜部５２及び外側接続部５３は、同一の部材（例えば銅等の金属）で一体に形成されている。例えば、上側固定接点４１Ａは、薄板の板金をレーザーカットした後に曲げ加工することで作製する。
　固定接点本体５０は、固定板４０の接点凹部４４内に配置される。固定接点本体５０は、軸方向から見て固定板４０の周方向に延びている。図５に示すように、上側固定接点４１Ａの固定接点本体５０の上面は、上側固定接点４１Ａが上側接点凹部４４Ａに取り付けられた状態で、固定板４０の上面と同一面上に配置される。一方、下側固定接点４１Ｂの固定接点本体５０の下面は、下側固定接点４１Ｂが下側接点凹部４４Ｂに取り付けられた状態で、固定板４０の下面と同一面上に配置される。
　図７に示すように、内側差込み部５１は、固定接点本体５０の径方向内側の周方向中央部位（固定接点の一部）から屈曲して軸方向内側に向けて延びている。内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に差し込まれる。これにより、内側差込み部５１は、周方向及び径方向に移動不能に固定板４０の貫通孔４６に引っ掛けられる。上側固定接点４１Ａの内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に対して上方から差し込まれる。一方、下側固定接点４１Ｂの内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に対して下方から差し込まれる。
　外側傾斜部５２は、固定接点本体５０の径方向外側の周方向中央部位に連結されている。外側傾斜部５２は、上下方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的に、外側傾斜部５２は、固定接点本体５０から径方向外側に向かうに従って軸方向内側に位置するように傾斜している。
　外側接続部５３は、外側傾斜部５２の径方向外端から径方向外側に向けて水平方向に延びている。外側接続部５３は、ボルト５４を挿通可能に軸方向に開口する挿通孔５３ａを有する（図５参照）。挿通孔５３は、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの外側接続部５３において同軸に開口している。
　挿通孔５３ａは、不図示の配線を外側接続部５３に取り付けるための孔である。配線は、ボルト５４等の締結部材により固定接点に接続される。本実施形態では、固定接点４１を固定板４０の軸方向の両面に設けた構造であるため、配線を通じて電流を上下で分流する構造となっている。
　例えば、固定接点４１は、以下の手順により固定板４０に取り付けられる。
　先ず、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの固定接点本体５０を、上側接点凹部４４Ａ内及び下側接点凹部４４Ｂ内にそれぞれ嵌め込んで配置する。このとき、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの内側差込み部５１を、固定板４０の貫通孔４６に差し込む。次に、各固定接点本体５０を各接点凹部４４内に配置した状態で、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの外側接続部５３の挿通孔５３ａにボルト５４を挿通しナット５５に螺合する。
　図６に示すように、ガイド４２は、固定板４０の内周に設けられている。ガイド４２は、固定板４０の軸方向の両面に設けられている。ガイド４２は、軸方向から見て固定板４０と同心の環状に形成されている。ガイド４２は、主可動ユニット２２の外側接点６２（可動接点）が固定接点４１に接する接続位置（図５参照）と、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で主可動ユニット２２を案内する。
　ここで、接続位置は、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点本体５０に接する位置を意味する。言い換えると、接続位置は、固定板４０の接点凹部４４上（固定接点本体５０上）の位置である。
　非接続位置は、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点本体５０に接しない位置を意味する。言い換えると、非接続位置は、固定板４０の非接点凹部４５上の位置である。
　ガイド４２は、主可動ユニット２２の外側接点６２が複数の固定接点４１のいずれかと接続可能に周方向に延びている。以下、固定板４０の上面に設けられたガイド４２を「上側ガイド４２Ａ」、固定板４０の下面に設けられたガイド４２を「下側ガイド４２Ｂ」とする（図５参照）。
　図５に示すように、上側ガイド４２Ａ及び下側ガイド４２Ｂは、互いに同じ形状を有する。下側ガイド４２Ｂは、上側ガイド４２Ａを上下方向に反転させた形状を有する。下側ガイド４２Ｂは、上側ガイド４２Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
　図７に示すように、上側ガイド４２Ａは、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。
　接続保持面５７は、主可動ユニット２２の外側接点６２を接続位置に保持する面である。接続保持面５７は、固定板４０の軸方向外面から軸方向内側に窪む溝の底面近傍に形成されている（図５参照）。接続保持面５７は、固定板４０の接点凹部４４よりも径方向内側に配置されている。接続保持面５７は、水平方向に延びている。固定板４０の周方向において、接続保持面５７の長さは、接点凹部４４の長さよりも小さい。
　非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも固定板４０の軸方向に離反し、主可動ユニット２２の外側接点６２を非接続位置に保持する面である。非接続保持面５８は、固定板４０の軸方向外面から軸方向外側に張り出す張出し部の上面に形成されている。非接続保持面５８は、固定板４０の非接点凹部４５よりも径方向内側に配置されている。非接続保持面５８は、固定板４０の周方向において接続保持面５７と離反している。非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも上方で水平方向に延びている。固定板４０の周方向において、非接続保持面５８の長さは、非接点凹部４５の長さよりも大きい。
　傾斜面５９は、接続保持面５７及び非接続保持面５８に連なっている。傾斜面５９は、水平方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的に、傾斜面５９は、固定板４０の周方向において接続保持面５７の外端から非接続保持面５８の外端に向かうに従って固定板４０の軸方向に離反するように直線的に傾斜している。
　図４に示すように、主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１の周方向（図４の矢印Ｖ１方向）に移動可能である。主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられている。主可動ユニット２２は、１つの主固定ユニット２１につき１対設けられている。以下、主固定ユニット２１の上側に位置する主可動ユニット２２を「上側主可動ユニット２２Ａ」、主固定ユニット２１の下側に位置する主可動ユニット２２を「下側主可動ユニット２２Ｂ」とする。上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂは、互いに同じ形状を有する。下側主可動ユニット２２Ｂは、上側主可動ユニット２２Ａを上下方向に反転させたものである。下側主可動ユニット２２Ｂは、上側主可動ユニット２２Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
　図８に示すように、上側主可動ユニット２２Ａは、可動板６０と、内側接点６１と、外側接点６２（可動接点）と、ローラ６３と、シャフト６４と、摺動部材６５と、を備える。例えば、可動板６０、内側接点６１及び外側接点６２は、同一の部材（例えば銅等の金属）で一体に形成されている。
　可動板６０は、集電リング１８と固定板４０とに跨るように径方向に延びている（図４参照）。可動板６０は、内側接点６１から外側接点６２に向けてクランク状に形成されている。可動板６０は、内側連結部７０と、外側連結部７１と、傾斜連結部７２と、を備える。
　図５に示すように、内側連結部７０の一部は、軸方向から見て集電リング１８と重なっている。内側連結部７０は、水平方向に延びている。
　外側連結部７１は、内側連結部７０よりも径方向外側に配置されている。外側連結部７１の一部は、軸方向から見て固定板４０と重なっている。外側連結部７１は、内側連結部７０よりも軸方向外側で水平方向に延びている。
　図８に示すように、傾斜連結部７２は、内側連結部７０と外側連結部７１とを連結している。傾斜連結部７２は、水平方向に対して傾斜する方向に延びている。具体的に、傾斜連結部７２は、可動板６０の径方向において内側連結部７０の外端から外側連結部７１の内端に向かうに従って可動板６０の軸方向に離反するように傾斜している。
　図５に示すように、内側接点６１は、可動板６０の径方向内側部に設けられている。内側接点６１は、内側連結部７０の軸方向内面に設けられている。内側接点６１は、内側連結部７０から軸方向内側に向けて湾曲状に張り出している。内側接点６１は、集電リング１８の軸方向外面に接している。
　外側接点６２は、内側接点６１よりも可動板６０の径方向外側に配置されている。外側接点６２は、可動板６０の径方向外側部に設けられている。外側接点６２は、外側連結部７１の軸方向内面に設けられている。外側接点６２は、外側連結部７１から軸方向内側に向けて湾曲状に張り出している。外側接点６２は、固定接点４１に接続可能とされている。図５においては、外側接点６２は、固定接点本体５０の軸方向外面に接している。
　図８に示すように、可動板６０は、ボルト用孔７４と、ローラ用孔７５と、を有する。ボルト用孔７４及びローラ用孔７５は、可動板６０の外側連結部７１を軸方向に開口している。
　ボルト用孔７４は、外側連結部７１の径方向内側部に配置されている。ボルト用孔７４は、軸方向から見て集電リング１８と固定板４０との間に配置されている（図５参照）。ボルト用孔７４は、軸方向から見て円形状に形成されている。
　ローラ用孔７５は、外側連結部７１のボルト用孔７４と外側接点６２との間に配置されている。ローラ用孔７５は、軸方向から見てガイド４２と重なっている（図５参照）。ローラ用孔７５は、軸方向から見て矩形状に形成されている。
　可動板６０は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。溝７６は、可動板６０の外側連結部７１の軸方向内面から軸方向外側に向けて窪んでいる。溝７６は、径方向に延びている。溝７６は、ローラ用孔７５に連なっている。溝７６は、ローラ用孔７５の径方向両側に一対設けられている。可動板６０には、外側連結部７１における溝７６の形成部位を補強するための補強部７７が一対設けられている（図５参照）。
　可動板６０は、摺動部材６５を取り付け可能に窪む凹部７８を有する。凹部７８は、可動板６０の周方向外側から周方向内側に向けて窪んでいる。凹部７８は、可動板６０の周方向両側部に設けられている。凹部７８は、内側連結部７０の傾斜連結部７２寄りの部位、傾斜連結部７２、及び外側連結部７１の傾斜連結部７２寄りの部位にわたって連続的に設けられている。
　ローラ６３は、上側主可動ユニット２２Ａに設けられている。ローラ６３は、軸方向においてガイド４２と対向している（図５参照）。ローラ６３は、シャフト６４（固定板４０の径方向に沿う軸）の周りに回転可能である。ローラ６３は、ベアリング６７を介してシャフト６４に取り付けられている。
　シャフト６４は、ローラ６３をシャフト６４の周りに回転可能に支持する。シャフト６４の長さは、ローラ６３の長さよりも大きい。シャフト６４においてローラ６３からはみ出る部位は、外側連結部７１のローラ用孔７５に嵌め込まれている。例えば、シャフト６４がローラ用孔７５に嵌め込まれた状態でローラ用孔７５の周囲をハンマー等で叩いて潰すことにより、シャフト６４を外側連結部７１のローラ用孔７５に取り付けてもよい。
　摺動部材６５は、主可動ユニット２２と保持部材９０との間に設けられている（図４参照）。摺動部材６５は、主可動ユニット２２の可動板６０の凹部７８に取り付けられている。摺動部材６５は、可動板６０の凹部７８に沿う形状を有する。摺動部材６５は、凹部７８において内側連結部７０の傾斜連結部７２寄りの部位、傾斜連結部７２、及び外側連結部７１の傾斜連結部７２寄りの部位に跨って延びている。摺動部材６５は、軸方向両側から可動板６０を挟むＵ字断面を有する。例えば、摺動部材６５は、圧入により可動板６０の凹部７８に固定されている。
　摺動部材６５は、主可動ユニット２２の可動板６０よりも摩擦係数が小さい材料で形成されている。例えば、可動板６０が銅等の金属で形成されている場合、摺動部材６５は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber-Reinforced Plastics）等の樹脂で形成されているとよい。
　図４に示すように、主切換器２０は、主可動ユニット２２を主固定ユニット２１に向けて付勢する付勢部材８０を備える。例えば、付勢部材８０は、圧縮コイルばねである。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａに設けられている。付勢部材８０は、下側主可動ユニット２２Ｂには設けられていない。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａの可動板６０のボルト孔７４上に配置されている（図５参照）。付勢部材８０のコイル内径は、可動板６０のボルト孔７４の直径よりも大きい。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂのそれぞれを軸方向内側に向けて常時付勢している。
　図５に示すように、付勢部材８０は、ボルト８１により主可動ユニット２２に取り付けられている。例えば、付勢部材８０が上側主可動ユニット２２Ａの可動板６０のボルト孔７４上に配置された状態で、付勢部材８０の上方から上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂの可動板６０の各ボルト孔７４にボルト８１を挿通しナット８２に螺合する。
　図４に示すように、主切換器２０は、主可動ユニット２２を主固定ユニット２１の軸方向（図４の矢印Ｖ２方向）に移動可能に保持する保持部材９０を備える。保持部材９０は、上下方向に延びている。保持部材９０の上端は、ゼネバギア１７（図２参照）の下面に固定されている。これにより、保持部材９０は、ゼネバギア１７と一体回転する。主可動ユニット２２は、保持部材９０を介してゼネバギア１７と一体回転する。
　保持部材９０は、主可動ユニット２２を挟んで一対設けられている。一対の保持部材９０は、主可動ユニット２２の周方向両側に配置されている。保持部材９０は、主可動ユニット２２の可動板６０の傾斜連結部７２（図８参照）の近傍に配置されている。上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂのそれぞれは、一対の保持部材９０に保持されることにより軸方向に移動可能とされている。
　以上説明したように、本実施形態の負荷時タップ切換器１のタップ選択器２の切換機構２０は、固定ユニット２１と、可動ユニット２２と、付勢部材８０と、ガイド４２と、を備える。固定ユニット２１は、固定接点４１を有する。固定ユニット２１は、環状を有する。可動ユニット２２は、固定接点４１に接続可能な可動接点６２を有する。可動ユニット２２は、固定ユニット２１の周方向に移動可能である。付勢部材８０は、可動ユニット２２を固定ユニット２１に向けて付勢する。ガイド４２は、固定ユニット２１に設けられる。ガイド４２は、可動接点６２が固定接点４１に接する接続位置と可動接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で可動ユニット２２を案内する。この構成によれば、可動接点６２が接続位置と非接続位置との間で案内されることで、接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。
　付勢部材８０により可動ユニット２２が固定ユニット２１に向けて付勢されることで、可動接点６２と固定接点４１との間に寸法誤差が生じた場合でも、寸法誤差を吸収することができる。したがって、寸法誤差の調整工程を削減できる。
　固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の両面に設けられている。可動接点６２は、固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられることで、可動接点６２と固定接点４１との軸方向の間に寸法誤差が生じた場合でも、寸法誤差を吸収することができる。したがって、寸法誤差の調整工程を削減できる。
　固定接点４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。ガイド４２は、可動接点６２が複数の固定接点４１のいずれかと接続可能に周方向に延びる。この構成によれば、複数の固定接点４１のいずれかに可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。
　ガイド４２は、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。接続保持面５７は、可動接点６２を接続位置に保持する面である。非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも固定ユニット２１の軸方向に離反し、可動接点６２を非接続位置に保持する面である。傾斜面５９は、接続保持面５７及び非接続保持面５８に連なる。傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように傾斜する面である。この構成によれば、ガイド４２によって可動接点６２の軸方向の高さを変化させながら接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、可動ユニット２２の周方向への移動により、接点の開極又は閉極をスムーズに行うことができる。よって、機械加工で固定接点４１の表面を滑らかに加工する必要がない。したがって、タップ選択器２の材料コストを低減できる。
　切換機構２０は、可動ユニット２２を固定ユニット２１の軸方向に移動可能に保持する保持部材９０を備える。この構成によれば、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。
　保持部材９０は、可動ユニット２２を挟んで一対設けられる。この構成によれば、保持部材９０が可動ユニット２２の側方に１つのみ設けられた場合と比較して、可動ユニット２２を軸方向により安定して移動できる。
　切換機構２０は、可動ユニット２２と保持部材９０との間に設けられ、可動ユニット２２よりも摩擦係数が小さい材料で形成された摺動部材６５を備える。この構成によれば、可動ユニット２２と保持部材９０との間の摺動性が向上する。したがって、可動ユニット２２をよりスムーズに軸方向に移動できる。
　切換機構２０は、可動ユニット２２に設けられ、ガイド４２と固定ユニット２１の軸方向に対向し、固定ユニット２１の径方向に沿う軸の回りに回転可能なローラ６３を備える。この構成によれば、可動ユニット２２とガイド４２との間の摺動性が向上する。したがって、可動ユニット２２をよりスムーズに周方向に移動できる。
　切換機構２０は、ローラ６３を軸の回りに回転可能に支持するシャフト６４を備える。可動ユニット２２は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。この構成によれば、シャフト６４が可動ユニット２２の溝７６に取り付けられるため、シャフト６４を取り付けるための部材を別途設ける必要がない。したがって、構成を簡素化し、コストを低減できる。
　本実施形態では、固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の両面に設けられている。しかしながら、固定接点４１の設置位置はこれに限定されない。例えば、固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の片面のみに設けられていてもよい。
　本実施形態では、可動接点６２は、固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられている。しかしながら、可動接点６２の設置位置はこれに限定されない。例えば、可動接点６２は、固定ユニット２１の軸方向片側のみに設けられていてもよい。
　本実施形態では、固定接点４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。しかしながら、固定接点４１の設置数はこれに限らない。例えば、固定接点４１は、固定ユニット２１の周方向において１つのみ設けられていてもよい。例えば、固定接点４１の設置数は、要求仕様に応じて変更することができる。
　本実施形態では、ガイド４２は、軸方向から見て固定板４０と同心の環状に形成されている。しかしながら、ガイド４２の形状はこれに限らない。例えば、ガイド４２は、軸方向から見て弧状に（固定板４０の内周の一部のみに）形成されていてもよい。例えば、ガイド４２の形状は、要求仕様に応じて変更することができる。
　本実施形態では、ガイド４２は、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。しかしながら、ガイド４２の構成はこれに限らない。例えば、ガイド４２は、傾斜面５９を備えていなくてもよい。すなわち、ガイド４２の接続保持面５７は、非接続保持面５８に隣接していてもよい。
　本実施形態では、傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように直線的に傾斜している。しかしながら、傾斜面５９の形状はこれに限定されない。例えば、傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように湾曲しつつ傾斜していてもよい。
　本実施形態では、保持部材９０は、可動ユニット２２を挟んで一対設けられる。しかしながら、保持部材９０の設置数はこれに限定されない。例えば、保持部材９０は、可動ユニット２２の側方に１つのみ設けられていてもよい。例えば、保持部材９０の設置数は、要求仕様に応じて変更することができる。
　本実施形態では、切換機構２０は、可動ユニット２２と保持部材９０との間に摺動部材６５を備える。しかしながら、切換機構２０の構成はこれに限定されない。例えば、切換機構２０は、摺動部材６５を備えていなくてもよい。すなわち、可動ユニット２２は、保持部材９０に直に接してもよい。
　本実施形態では、切換機構２０は、可動ユニット２２に設けられたローラ６３を備える。しかしながら、切換機構２０の構成はこれに限定されない。例えば、切換機構２０は、ローラ６３を備えていなくてもよい。すなわち、可動ユニット２２は、ガイド４２に直に接してもよい。
　本実施形態では、可動ユニット２２は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。しかしながら、可動ユニット２２の構成はこれに限らない。例えば、図９に示すように、可動ユニット１２２は、シャフト６４が連結される締結部材１９０を備えてもよい。可動ユニット１２２は、締結部材１９０を取り付け可能に窪む雌ねじ１９１を有してもよい。例えば、締結部材１９０のボルト頭部１９０ａにシャフト６４の軸端を連結してもよい。
　この構成によれば、シャフト６４が締結部材１９０を介して可動ユニット１２２の雌ねじ１９１に取り付けられるため、ローラ用孔７５の周囲をハンマー等で叩いて潰す必要がない。したがって、シャフト６４の取付工数を低減できる。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ガイド４２は、可動接点６２が固定接点４１に接する接続位置と可動接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で可動ユニット２２を案内する。この構成によれば、可動接点６２が接続位置と非接続位置との間で案内されることで、接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　１…負荷時タップ切換器、２…タップ選択器、２０…主切換器（切換機構）、２１…主固定ユニット（固定部）、２２…主可動ユニット（可動部）、２２Ａ…上側主可動ユニット（可動部）、２２Ｂ…下側主可動ユニット（可動部）、３０…副切換器（切換機構）、４１…固定接点、４１Ａ…上側固定接点（固定接点）、４１Ｂ…下側固定接点（固定接点）、４２…ガイド、４２Ａ…上側ガイド（ガイド）、４２Ｂ…下側ガイド（ガイド）、５７…接続保持面、５８…非接続保持面、５９…傾斜面、６２…外側接点（可動接点）、６３…ローラ、６４…シャフト、６５…摺動部材、８０…付勢部材、９０…保持部材

　

Claims (10)

  1. 　固定接点を有する環状の固定部と、
    　前記固定接点に接続可能な可動接点を有し、前記固定部の周方向に移動可能な可動部と、
    　前記可動部を前記固定部に向けて付勢する付勢部材と、
    　前記固定部に設けられ、前記可動接点が前記固定接点に接する接続位置と前記可動接点が前記固定接点に接しない非接続位置との間で前記可動部を案内するガイドと、を備える
    　負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  2. 　前記固定接点は、前記固定部の軸方向の両面に設けられ、
    　前記可動接点は、前記固定部を軸方向両側から挟むように一対設けられる
    　請求項１に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  3. 　前記固定接点は、前記周方向に間隔をあけて複数設けられ、
    　前記ガイドは、前記可動接点が複数の前記固定接点のいずれかと接続可能に前記周方向に延びる
    　請求項１または２に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  4. 　前記ガイドは、
    　　前記可動接点を前記接続位置に保持する接続保持面と、
    　　前記接続保持面よりも前記固定部の軸方向に離反し、前記可動接点を前記非接続位置に保持する非接続保持面と、
    　　前記接続保持面及び前記非接続保持面に連なり、前記周方向において前記接続保持面から前記非接続保持面に向かうに従って前記固定部の軸方向に離反するように傾斜する傾斜面と、を備える
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  5. 　前記可動部を前記固定部の軸方向に移動可能に保持する保持部材を更に備える
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  6. 　前記保持部材は、前記可動部を挟んで一対設けられる
    　請求項５に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  7. 　前記可動部と前記保持部材との間に設けられ、前記可動部よりも摩擦係数が小さい材料で形成された摺動部材を更に備える
    　請求項５または６に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  8. 　前記可動部に設けられ、前記ガイドと前記固定部の軸方向に対向し、前記固定部の径方向に沿う軸の回りに回転可能なローラを更に備える
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  9. 　前記ローラを前記軸の回りに回転可能に支持するシャフトを更に備え、
    　前記可動部は、前記シャフトを取り付け可能に窪む溝を有する
    　請求項８に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
  10. 　前記シャフトが連結される締結部材を更に備え、
    　前記可動部は、前記締結部材を取り付け可能に窪む雌ねじを更に有する
    　請求項９に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。
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