JPH0452604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は真空バルブを使用した２抵抗式の負荷
時タツプ切換器に係り、特に真空バルブの遮断性
能が低下し、アークが長びいたときにタツプ間短
絡を防止した改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 真空バルブは遮断性能が優れていること、接点
寿命が長いこと及び真空容器中でアークを消弧す
るので油を汚損することがないなどの利点がある
ため、近年負荷時タツプ切換器の切換開閉器に使
用されている。このような真空バルブを用いた従
来の負荷時タツプ切換器の回路の一例を第６図
に、その真空バルブの開閉シーケンスを第７図に
示す。

第６図に示す従来の負荷時タツプ切換器は変圧
器の低圧あるいは高圧巻線にタツプ巻線W_Tが設
けられる。このタツプ巻線W_Tには複数のタツプ
が設けられ、例えばタツプT₁，T₂が図示されて
いる。また負荷時タツプ切換器はタツプT₁，T₂
に接触して接続されるａ側及びｂ側の可動接点回
路部３ａ及び３ｂを備える。すなわちａ側の可動
接点回路部３ａはタツプT₁と中性点Ｎ間にタツ
プT₁と摺動接触する可動接点１ａと直列に抵抗
接点真空バルブ（以下バルブWaと略記する）
と、主接点真空バルブHa（以下バルブHaと略記
する）を設け、両バルブWa，Ha間の接続点５ａ
と中性点Ｎとの間に限流部材として例えば限流抵
抗器Raを接続する。そしてｂ側の可動接点回路
部３ｂもａ側と同様にタツプT₂と中性点Ｎ間に、
添字ｂを付した部分番号及び名称符号に示すよう
に構成される。

このような従来の負荷時タツプ切換器の真空バ
ルブの遮断性能が低下してアークを消弧できなく
なつた場合を考えると次のようになる。

（） バルブHa，Hbのアークが長びいたまま
切換えが進行した場合、第７図に示すようなシ
ーケンスにしたがつて、ａ側は閉から開に移
り、ｂ側は開から閉に移り、ａ側は開の状態で
図示しない他のタツプに移る。またａ側はバル
ブHa，Waが直列接続され、ｂ側もバルブHb，
Wbが直列接続されているので、バルブHa，
Hbの真空度が不良となり、遮断性能が低下し
てアークが長びいたときは、何れもバルブ
Wa，Wbで電流を遮断することになる。

このときバルブWa，Wbの遮断責務は正常
の責務よりつらくなるが、真空バルブの遮断能
力が大きいため遮断を完了し、直接タツプ間短
絡といつた事態には至らない。

（） バルブWa，Wbの遮断性能が低下して
アークが長びいた場合。このようなときに切換
えが進行するとシーケンスに従つて、閉となつ
ているａ側はバルブHaが開、続いてバルブWa
が開となる。また開となつているｂ側はバルブ
Wbが閉、続いてバルブHbが閉となる。このよ
うな過程において、バルブWa，Wbを通じて
ステツプ電圧と限流抵抗器Ra，Rbの値によつ
て決る循環電流がそれぞれａ側及びｂ側に流れ
続ける。したがつて限流抵抗器Ra，Rbはこの
循環電流により過熱溶断するといつた事態に至
るおそれがある。その際発生するガスの膨張に
よる切換開閉器容器内の圧力変化を検出するこ
となどにより遮断器をトリツプさせることがで
きるので、タツプ間短絡といつた事態を防ぐこ
とができる。

（） バルブHa，HbとバルブWa，Wbの両方
の遮断性能が低下した場合。すなわち、バルブ
Ha，Hb及びバルブWa，Wb両方とも同時に遮
断性能が低下するとタツプ間短絡を生じてしま
う。

上述のように第６図に示した従来の負荷時タツ
プ切換器においてはバルブHa，HbとバルブWa，
Wbの両方が同時に遮断性能が低下すると、タツ
プ間短絡を生じるおそれがある。またバルブ
Wa，Wbの遮断性能が低下すると、限流抵抗器
Ra，Rbに循環電流が流れ、限流抵抗器Ra，Rb
が発熱、溶断することによるガス圧上昇を検出し
て遮断器をトリツプしているため、トリツプ以前
に短時間で検出することができないという解決す
べき問題点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の差を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、主接点真空バルブと抵
抗接点真空バルブの遮断性能が低下してタツプ間
短絡や限流抵抗器の過熱焼損のような事故を未然
に防止する負荷時タツプ切換器を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために本発明によれば、
１対のそれぞれの可動接点回路部における第１の
真空バルブと限流抵抗器との接続点と第２の真空
バルブとの間にそれぞれ補助接点を設け、限流抵
抗器と補助接点との近傍に複数の光検出部を設
け、負荷時タツプ切換器容器の外側に光・電気変
換装置を設け、光検出部と光・電気変換装置とを
赤外線フイルタを介在して光フアイバーによつて
接続することにより、タツプ間短絡や限流抵抗器
の過熱焼損を未然に防止することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図ないし第５図を
参照して説明する。第６図及び第７図と同一部分
は同符号を付してある。第１図において、負荷時
タツプ切換器は、変圧器の低圧あるいは高圧巻線
に設けられるタツプ巻線W_Tに複数のタツプ例え
ば図示ではタツプT₁，T₂を設ける。またタツプ
T₁，T₂に接触して接続されるａ側及びｂ側の可
動接点回路部６ａ，６ｂが１対のタツプT₁，T₂
と中性点Ｎとの間に接続される。

ａ側の可動接点回路部６ａはタツプT₁と中性
点Ｎ間に、タツプT₁と摺動接触する可動接点１
ａと直列に抵抗接点真空バルブWa（以下バルブ
Waと略記する）と、主接点真空バルブHa（以下
バルブHaと略記する）を設け、両バルブWa，
Ha間の接続点５ａとバルブHaとの間に補助接点
Kaを設ける。さらに接続点５ａと中性点Ｎとの
間に補助接点KaとバルブHaと並列になるように
限流抵抗器Raを接続して可動接点回路部６ａが
構成される。

ａ側と同様にしてｂ側の可動接点回路部６ｂは
タツプT₂と中性点Ｎ間にタツプT₂と摺動接触す
る可動接点１ｂと直列に抵抗接点真空バルブWb
（以下バルブWbと略記する）と、主接点真空バ
ルブHb（以下バルブHbと略記する）を設け、両
バルブWb，Hb間の接続点５ｂとバルブHbとの
間に補助接点Kbを設け、また接続点５ｂと中性
点Ｎとの間の補助接点KbとバルブHbとに並列に
なるように限流抵抗器Rbを接続して可動接点回
路部６ｂが構成される。

このように構成されたａ側及びｂ側の可動接点
回路部６ａ，６ｂを負荷時タツプ切換器の容器７
内部に収納する。タツプT₁，T₂及びこれと摺動
接触する可動接触子１ａ，１ｂは容器７の外側に
配設される。

そしてこの容器７内部の補助接点Ka，Kb、限
流抵抗器Ra，Rbの近傍には光フアイバーF₁の一
方端を向けた光検出部８を配置する。また容器７
の蓋９に取付けた光フアイバー接続部１０に複数
の光フアイバーF₁の光検出部８と反対側を一括
して取付け、後述するように赤外線フイルターを
介して対向した側すなわち外側に光フアイバー
F₂を設け、この光フアイバーF₂によつて容器７
の外側に配設した光・電気変換装置１１が接続さ
れる。光フアイバー接続部１０は第２図に示すよ
うに蓋９に段を有する貫通した取付孔の中間に、
この取付孔を仕切るようにパツキング１４を介し
て赤外線フイルタ１３を挿入し、蓋９の内側に複
数の光フアイバーF₁の一方端を固着した取付板
１５を取付ける。そして赤外線フイルタ１３の外
側すなわち取付板１５と反対側に複数本の光フア
イバーF₂の一方端を貫通して固着した取付板１
６を取付ける。光フアイバーF₁，F₂のそれぞれ
対向して光の軸心を合せるように配置される。ま
た光・電気変換装置１１は図示しないがフオトダ
イオードやフオトトランジスタを主要構成要素と
して構成される。

次に本発明の作用効果について説明する。この
ような構成の負荷時タツプ切換器において、真空
バルブの遮断能力低下によるアーク延長を生じた
場合を考えると、バルブWa，Wbの場合は前述
したように、循環電流がバルブWa、限流抵抗器
Ra、バルブHb、バルブWbの順、あるいはバル
ブWb、限流抵抗器Rb、バルブHb、バルブWaの
順に回路を流れ、限流抵抗器RaまたはRbが赤熱
する。限流抵抗器Ra，Rbの近傍に光検出器８を
設けているので、限流抵抗器RaまたはRbの赤熱
による光を検出できる。ところで負荷時タツプ切
換器が正常切換時に限流抵抗器Ra，Rbや他の通
電部品に電流が流れることにより、発生する赤外
線は光検出部８の近傍で発生するが、蓋９の光フ
アイバー接続部１０に設けられた赤外線フイルタ
１３で減衰される。すなわち事故時の光と他の部
分から入る赤外線とを区別することができる。

次にバルブHa，Hbにアーク延長を生じた場合
には第３図に示すように補助接点Ka，Kbがバル
ブHa，Hbに続いて、バルブWa，Wbが開く以前
に開極して発弧する。さらに切換えが進むとバル
ブWa，Wbが開き電流を遮断することにより、
補助接点Ka，Kb、バルブHa，Hbのアークも消
弧して切換えを完了するが、補助接点Ka，Kbの
発弧による可視光が光検出部８、光フアイバー
F₁，F₂を経由して光・電気変換部１１へ伝達さ
れることにより、補助接点Ka，Kbが発弧したこ
とを検出することができるため、真空バルブの異
状を知ることができる。このため変圧器を停止
し、負荷時タツプ切換器を点検し、真空バルブの
交換などを行うことができるため、前述のような
過程でタツプ間短絡に到ることを防ぐことができ
る。

ここで補助接点Ka，KbはバルブHa，Hbにア
ーク延長を生じた場合にアークを発生させて異状
を検出できる機能を果せばよく、特に遮断能力を
必要としないため機構的に簡単なもので良い。ま
た、補助接点Ka，Kbの動作タイミングは第３図
においてバルブWa，Wbと同期しているが、実
際にはバルブHa，Hbの正常時のアークが消弧し
てからバルブWa，Wbが開極するまでの間に開
けばよい。

次に本発明の他の実施例を第４図及び第５図を
参照して説明する。第２図と同一部分あるいは同
一機能を有する部分は同一符号あるいは同一記号
を付してある。第４図において、光フアイバー接
続部１０は蓋９の内側において分岐した光フアイ
バーF₁を１本にまとめコネクタ１７によつて取
付板１５に固着する。赤外線フイルタ１３の外側
に一本の光フアイバーF₂をコネクタ１８によつ
て取付板１６に固着する。このような複数本の光
フアイバーを１本にまとめることによつてこの光
フアイバー接続部１０の製作が容易となる。

まだ第５図において、光フアイバー接続部１０
は蓋９に貫通して取付けられたコネクタ本体１９
の中に赤外線フイルタ１３を収め、両側から取付
金具２０を有する光フアイバーF₁，F₂をそれぞ
れコネクタ本体１９にねじ込むようにして取付け
て構成することにより、光フアイバー接続部１０
の製作がさらに容易となる利点がある。

また、補助接点Ka，Kb及び限流抵抗器Ra，
Rbの近傍で検出した光を光フアイバーF₁，F₂に
より光・電気変換部１１へ伝達しているので、変
圧器からの電気的誘導を防止することができる。
特にこのような誘導のおそれがない場合には光フ
アイバーF₂をなくし、切換開閉器近傍に光・電
気変換部１１を設置してもよい。

また、以上はガス絶縁の負荷時タツプ切換器に
ついて説明したが、油絶縁のものについても補助
接点を設け、その発弧を可視光により検出するこ
とにより本発明の実施例と同様な作用効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、１対のそ
れぞれの可動接点回路部の補助接点及び限流抵抗
器の近傍に光検出部を配設し、容器に設けられる
光ケーブル接続部に挿着した赤外線フイルタを介
在して光検出部と容器外側に設けられる光・電気
変換部とを光フアイバーによつて接続することに
より、補助接点のアークの可視光を検出してタツ
プ間短絡を防ぐことができる。また限流抵抗器の
赤熱による光を検出して、従来発熱による溶段に
よりガスの圧力上昇を検出するよりも高感度に溶
断を防止することができる。さらに光フアイバー
接続部において容器内外を気密に仕切ることがで
きる。さらにまた光フアイバー接続部に設けた赤
外線フイルタによつて正常切換時の赤外線を減衰
させ、事故につながる可視光、すなわち光を検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の負荷時タツプ切換器の回路図
を含む構成断面図、第２図は第１図の光フアイバ
ー接続部の拡大断面図、第３図は第１図の動作時
のシーケンス図、第４図及び第５図は本発明の他
の実施例の要部のそれぞれ拡大断面図、第６図及
び第７図は従来の負荷時タツプ切換器の回路図及
びシーケンス図である。 ６ａ，６ｂ……ａ側及びｂ側の可動接点回路
部、７……容器、８……光検出部、９……蓋、１
０……光フアイバー接続部、１１……光・電気変
換部、１３……赤外線フイルタ、W_T……タツプ
巻線、T₁，T₂……タツプ、１ａ，１ｂ……可動
接触子、Ra，Rb……限流抵抗器、Ka，Kb……
補助接点、Wa，Wb……抵抗接点真空バルブ、
Ha，Hb……主接点真空バルブ、F₁，F₂……光フ
アイバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タツプ巻線のタツプと接触する１対の可動接
   点と中性点間に第１及び第２の真空バルブを直列
   に接続し、前記第１と第２の真空バルブとの接続
   点と前記中性点間に前記第２の真空バルブと並列
   に限流抵抗器を接続してなる１対の可動接点回路
   部を容器内に収納してなる負荷時タツプ切換器に
   おいて、前記１対のそれぞれの可動接点回路部に
   おける前記第１の真空バルブと前記限流抵抗器と
   の前記接続点と、前記第２の真空バルブとの間に
   それぞれ補助接点を設け、前記限流抵抗器と前記
   補助接点との近傍に複数の光検出部を設け、前記
   容器外部に設けた光・電気変換部と容器に設けた
   赤外線フイルタを備えた光フアイバー検出部のこ
   の赤外線フイルタを介して前記検出部とを光フア
   イバーによつて接続したことを特徴とする負荷時
   タツプ切換器。