JPH0584523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、切換開閉器にサイリスタスイツチ
を用いたサイリスタスイツチ式負荷時タツプ切換
器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の装置として、第４図に示すものが
あつた。図において、１は複数のタツプを有する
変圧器タツプ巻線、２は変圧器タツプ巻線１の任
意の位置における上位のタツプに接続された上位
の固定接触子、３は上位の固定接触子２に接続さ
れたタツプの下位に隣接するタツプに接続された
下位の固定接触子でそれぞれの固定接触子２，３
は所定の間隔を置いて固定されている。６はタツ
プ選択器で、固定接触子２，３と接触してタツプ
を選択する一対の第１及び第２の可動接触子４，
５を有し、第１の可動接触子４と出力端子との間
に一対のサイリスタ素子を互いに逆並列に接続し
たサイリスタスイツチ８が接続され、第２の可動
接触子５と出力端子との間には酸化亜鉛を主成分
とする非線形抵抗体９が接続され、第１の可動接
触子２と第２の可動接触子３は固定接触子４，５
の間を橋絡する間隔が保たれている。非線形抵抗
体９は第５図に示す電圧−電流特性でありその制
限電圧が隣接タツプ間電圧よりも高く各タツプの
対地電位よりも低いものが選定されている。１０
は上記サイリスタスイツチ８に並列に接続された
通電スイツチ、１２はサイリスタスイツチ８の点
弧制御を行う点弧装置で補助接触子１１を備えて
おりこの補助接触子１１を閉じるとサイリスタス
イツチ８に対して点弧信号を出力する。上記通電
スイツチ１０、補助接触子１１は可動接触子４，
５と連動して所定の位置で動作するように構成さ
れている。

つぎに動作について説明する。第６図は従来の
装置の切換動作時の切換順序を示したものであ
る。図中の１〜５，８〜１０は第４図と同一のも
のである。

また第７図は切換時の各接触子、スイツチの開
閉状態を示したシーケンス図である。第６図にお
いて、ａは任意のタツプ位置における定常時の接
触状態を示すものである。図中負荷電流I_Lの流路
は太線でしめしており（以下同じ）タツプ巻線１
→上位の電圧タツプに接続された固定接触子２→
第１の可動接触子４→通電スイツチ１０を介して
出力される。今、タツプ切換指令があり、電圧タ
ツプの位置を下位のタツプへ切換えようとすると
き、第６図ｂのようにタツプ選択器６が移動して
第２の可動接触子５が上位の固定接触子２から開
離して下位の固定接触子３と接触する。接触する
ことにより非線形抵抗体９にタツプ間電圧（以下
U_Sと呼ぶ）が加わる、この位置で補助接触子１
１が閉となり点弧装置１２よりサイリスタスイツ
チ８に点弧信号が出力され、サイリスタスイツチ
８が導通状態となり第６図ｃの状態となる。つぎ
に通電スイツチ１０が開となつて第６図ｄの状態
となり、つづいて補助接触子１１が開となり点弧
信号が停止し負荷電流I_Lは下位のタツプに接続さ
れた固定接触子３、第２の可動接触子５、非線形
抵抗体９を介して出力される第６図ｅの状態とな
る。

さらにタツプ選択器が移動して第１の可動接触
子４が上位の固定接触子２から開離し、下位の固
定接触子３に接触して第６図ｆの状態となる。つ
ぎに補助接触子１１が再び閉となり点弧装置１２
より点弧信号が出力されサイリスタスイツチ８が
導通状態となつて第６図ｇの状態となり、つづい
て通電スイツチ１０が閉となり第６図ｈの状態と
なつて負荷電流I_Lは下位のタツプから下位の固定
接触子３、第１の可動接触子４、通電スイツチ１
０を介して出力される。その後に補助接触子１１
が開となつて点弧制御装置の点弧信号が消えてサ
イリスタスイツチ８が切状態となつて負荷電流I_L
が下位のタツプから下位のタツプ接続された下位
の固定接触子３、第１の可動接触子４、通電スイ
ツチ１０を介して出力され、第６図ｉの状態とな
つて１タツプの切換が完了する。

タツプ切換途中の第６図のｃからｄの状態への
移行時に通電スイツチ１０が開くがこの時の通電
スイツチ１０極間電圧は１〜２ボルト程度であ
り、ほとんど無発弧の状態で開極できる。また、
第６図にｃかｄに移行する段階で非線形抵抗体９
にはタツプ間電圧が加わるがこの電圧においては
電流がほとんど流れないように制限電圧を選定し
ているのでタツプ間短絡になることはない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のサイリスタ式負荷時タツプ切換器は以上
のように構成され、補助接触子の開閉によつて、
サイリスタスイツチ８の開閉を制御するので、一
連の切換動作を高速で行つた場合、補助接触子の
開閉動作のタイミングを正確に得ることが困難と
なり、それを避けるため一連の切換動作を低速で
行つた場合に負荷電流が非線形抵抗体に流れる時
間が長くなるためその分だけ非線形抵抗体の発熱
量が大きくなり熱耐量の大きい大形で高価な非線
形抵抗体が必要であつた。また、補助接触子は、
機械的接点ながら、その良否がタツプ切換器の信
頼度を大きく左右するため、きわめて高信頼度の
ものが必要となり、その分だけ高価なものとなる
等の問題点があつた。

この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたものでサイリスタスイツチの開閉制
御をサイリスタスイツチ両端の電圧および第１の
可動接触子と第２の可動接触子間の電圧を用いて
電気的に行うものであり、高価な補助接触子が不
要となつたばかりか、切換が高速に行なわれて
も、正確にサイリスタスイツチの制御を行うこと
が可能となり、その分だけ非線形抵抗体を流れる
負荷電流の通電時間が短くなり、それにより、非
線形抵抗体の発熱を小さくして小形のものとする
負荷時タツプ切換器を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解消するための手段〕

この発明に係わるサイリスタ式負荷時タツプ切
換器は、サイリスタスイツチ両端の電位差を検出
する第１の電圧検出装置と、タツプ選択器の一対
の可動接触子間の電位差を検出する第２の電圧検
出装置、及び第１と第２の電圧検出装置からの電
圧信号を受けてサイリスタスイツチの点弧制御を
行う点弧制御装置を設けたものである。

〔作用〕

この発明におけるサイリスタ式負荷時タツプ切
換器は、第１の電圧検出装置が電圧を検出し、第
２の電圧検出装置が無電圧を検出したときに点弧
装置がサイリスタスイツチを点弧する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。第
１図はこの発明の実施例を示す構成図であり、第
２図は実施例の動作説明図、第３図は切換シーケ
ンス図である。図において１〜６，８〜１０は従
来のものと同一または同一機能を有するものであ
り、説明は省略する。１３はサイリスタスイツチ
８の両端の電位差（以下V_THと呼ぶ）を検出する
第１の電圧検出装置、１４は第１の可動接触子４
と第２の可動接触子５の間の電位差（以下V_STEP
と呼ぶ）を検出する第２の電圧検出装置、１５は
第２の電圧検出装置１４が電圧無で第１の電圧検
出装置１３がV_THを検出したときにサイリスタス
イツチ８に点弧信号を出力し、第２の電圧検出装
置１４がV_STEPを検出しているときには電圧検出
装置１３がV_THを検出しても点弧信号を出力しな
いように構成されている点弧装置である。

第１の可動接触子４及び第２の可動接触子５は
固定接触子２，３の間を橋絡する間隔を保つて移
動するものであり、従来例に示したものと同じよ
うに第１の可動接触子４にはサイリスタスイツチ
８が接続され、第２の可動接触子５には非線形抵
抗体９が接続され、第２の可動接触子が先行して
移動する。

通電スイツチ１０は第２の可動接触子５の移動
に連動して所定の位置で開閉するように構成され
ている。非線形抵抗体９は従来例と同じように第
５図に示すような特性でその制限電圧は隣接する
電圧タツプ間電圧V_STEPより高く、それぞれの電
圧タツプの対地電圧よりも低い値となつている。

つぎに動作について説明する。第２図ａはタツ
プ選択器が任意のタツプを選択して定常状態にあ
る状態を示したもので、この状態はサイリスタス
イツチ８は開、通電スイツチ１０は閉となつてい
り、負荷電流I_Lはタツプ巻線１→任意のタツプに
接続された固定接触子２→第１の可動接触子４→
通電スイツチ１０を経由して出力されている。こ
の状態でタツプ切換指令があると、タツプ選択器
６が下位へ移動して、まず第２の可動接触子５が
移動して上位の固定接触子２から開離する。第２
の可動接触子５が移動して下位の固定接触子３と
接触するまでの間に通電スイツチ１０を開とす
る。通電スイツチ１０が開となり、I_Lをしや断し
ようとするとサイリスタスイツチ８の端子間に
V_THが発生しこれを第１の電圧検出装置１３が検
出して、点弧装置１５よりサイリスタスイツチ８
に対して点弧信号が出力され、サイリスタスイツ
チ８が通電状態となり、負荷電流I_Lはサイリスタ
スイツチ８に転流して下位の固定接触子３と接触
すると、第２の電圧検出装置１４がV_STEPを検出
し、点弧装置１５よりサイリスタスイツチ８に対
して出力していた点弧信号を停止し、サイリスタ
スイツチ８が開となる。サイリスタスイツチ８が
開となることにより負荷電流I_Lは下位のタツプ→
下位の固定接触子３→第２の可動接触子５→非線
形抵抗体９を経由する回路に転流し、第２図ｃの
状態となる。この切換過程では非線形抵抗体９に
はV_STEPの電圧が加わるがその制限電圧はV_STEPの
最大値よりも高く設定されているのでタツプ間橋
略電流は大きくはならない。

つづいてタツプ選択器６が移動して第１の可動
接触子４が第１の固定接触子２と開離し、さらに
移動して第１の可動接触子４が下位の固定接触子
３と接触する。第１の可動接触子４が下位の固定
接触子３と接触すると、第１の電圧検出装置１３
は非線形抵抗体９に流れている負荷電流I_Lの電圧
降下に相当する電圧のV_THを検出し、点弧装置１
５よりサイリスタスイツチ８に点弧信号が出力さ
れサイリスタスイツチ８が通電状態となる第２図
ｄの状態になる。

タツプ選択器６がタツプ切換後の定常位置に到
達すると、通電スイツチ１０が閉となつて第１の
電圧検出装置１３の検出電圧が零を検出して点弧
装置１５からサイリスタスイツチ８に出力されて
いた点弧信号が停止しサイリスタスイツチ８が開
状態となり、サイリスタスイツチ８に流れていた
負荷電流I_Lがが通電スイツチ１０に転流し、第３
図ｆの状態となりタツプ切換の１動作が完了す
る。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によればサイリスタスイ
ツチの開閉制御をV_TH、及びV_STEPの有無によつて
行う構成としたので一連の切換動作を高速で行つ
てもサイリスタスイツチの開閉は適確に行うこと
ができるので信頼性の高い高速切換操作が可能で
あり、非線形抵抗体に負荷電流を転流させる時間
も短くなり、非線形抵抗体での消費電力が小さく
なるので小形の安価な非線形抵抗体を使用するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
２図は第１図の構成による動作説明図、第３図は
第１図の構成の切換シーケンス図である。第４図
は従来の構成図、第５図は非線形抵抗体の電圧−
電流特性図、第６図は従来の構成の動作説明図、
第７図は従来の切換シーケンス図である。 図において１はタツプ巻線、２，３は固定接触
子、４，５は可動接触子、６はタツプ選択器、８
はサイリスタスイツチ、９は非線形抵抗体、１０
は通電スイツチ、１３は第１の電圧検出装置、１
４は第２の電圧検出装置、１５は点弧装置であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のタツプを有する変圧器タツプ巻線のそ
   れぞれのタツプに接続され、所定の距離を保つて
   等間隔に配置された複数の固定接触子と、この固
   定接触子と接触してタツプを選択する一対の可動
   接触子を有し、一方の第１の可動接触子には一対
   のサイリスタ素子を互いに逆並列に接続したサイ
   リスタスイツチの一端が接続され、他方の第２の
   可動接触子には制限電圧が隣接タツプ間電圧より
   も高く、いずれのタツプの対地電圧よりも低い値
   を有する非線形抵抗体の一端が接続され、サイリ
   スタスイツチの他端と、非線形抵抗体の他端を共
   通に接続して負荷電流を出力するものであり、第
   １の可動接触子と第２の可動接触子は移動過程に
   おいて、上記隣接する固定接触子間を橋絡する間
   隔を保つて第２の可動接触子が先行して移動する
   ように構成されたタツプ選択器と、上記サイリス
   タスイツチと並列に接続された通電スイツチと、
   上記サイリスタスイツチの端子間の電位差を検出
   する第１の電圧検出装置と、上記第１の可動接触
   子と上記第２の可動接触子との間の電位差を検出
   する第２の電圧検出装置と、上記第１の電圧検出
   装置の検出電圧と、上記第２の電圧検出装置の検
   出電圧とによつて、上記サイリスタスイツチに点
   弧信号を出力する点弧装置とを備え、上記通電ス
   イツチは上記第２の可動接触子が上位の固定接触
   子から開離した後下位の固定接触子と接触するま
   での間に開極し、第１及び第２の可動接触子が下
   位の固定接触子と接触して定常位置に達すると閉
   極するものであり、上記点弧装置は上記第１の電
   圧検出装置が電圧を検出し、第２の電圧検出装置
   が電圧を検出していないときに点弧信号をサイリ
   スタスイツチに出力することを特徴とするサイリ
   スタスイツチ式負荷時タツプ切換器。