JPH07509095A - 負荷時タップ切換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 負荷時タップ切換器 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載した、可動の２個の選択器接触子 を備えた負荷時タップ切換変圧器の負荷時タップ切換器に関する。このような負 荷時タップ切換器はドイツ連邦共和国特許出願公開第２３２１３６９号公報によ って知られている。

このような公知の負荷時タップ切換器の場合には、それぞれ一つの選択器接触子 を支持する２本の選択器アームが設けられている。この場合、第１の可動の選択 器接触子の後には、電流を持続的に案内および中断するのに適した真空スイッチ が、そして第２の可動の選択器接触子の後には、隣接する二つの変圧器タップの 間の過度電流を案内および中断するためにのみ形成された真空スイッチが境界抵 抗と直列に接続配置されている。その際、可動の再選択器接触子が互いに連結際 に、駆動装置の回転方向も交替させられ、タップの切換の間、第２の選択器接触 子、すなわち境界抵抗と直列に後続配置されている、過度電流を案内および中断 するためにのみ形成された真空スイッチを備えている選択器接触子は、その都度 高いタップ電圧を有するタップに短時間接触する。

そのため、この公知の負荷時タップ切換器の場合には、切換方向に応じて抵抗接 触子が後続するかまたは先行する。すなわち、切換過程が切換方向によって変化 する。

従って、それぞれの選択器接触子を支持する再選択器アームを蓄勢器によって一 緒に操作しなければならない。この場合、運動が複雑になり、特にタップ切換の 度に同してない切換段階により、蓄勢器の機械的にコストが高いという欠点があ る。

そこで、本発明の根底をなす課題は、運動が簡単であり、それによって両解放方 向に簡単かつ対称に作動し、切換手段を操作するために、常に同し切換段階で実 現される蓄勢器を一つだけしか必要としない負荷時タップ切換器を提供すること である。

この課題は当該種類の負荷時タップ切換器において、請求の範囲第１項に記載し た技術的手段によって解決される。請求の範囲従属項は本発明の特に有利な実施 形を含んでいる。

本発明による負荷時タップ切換器において、切換方向、ひいては駆動装置の回転 方向に関係なく、補助接触子が常に先行し、その際ゆっくり操作され、負荷時゛ 　タップ切換器の駆動軸によって直接操作可能であることが特に有利である。従 って、常に後続する主接触子だけが蓄勢器によって操作され、よって蓄勢器が非 常に簡単になる。

従って、本発明による負荷時タップ切換器の場合には、主接触子と補助接触子が 互いに完全に独立して動くことができる。すなわち、補助接触子はゆっくり回転 する駆動軸によって連続的に動かされ、遮断される新しい変圧器タップを予備選 択する。続いて、主接触子は解放された蓄勢器によって急激な運動で追随する。

本発明の他の有利な実施形では、主接触子と補助接触子が垂直方向において互い に分離されて、共通の軸線回りに互いに独立して回転可能に配置され、この軸線 の回りに同心的に配置されタップ巻線のそれぞれ一つのタップに接続された固定 接触子は、主接触子と補助接触子が擦過できるように、垂直方向に延びている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２１９２２０号公報により、接触子ローラが 擦過可能な固定接触子を、複数の平面内で垂直方向に配置することが知られてい る。しかし、この公知の構造は、互いに連結された複数の接触子ローラによる擦 過の際の空間的状態を改善する働きだけをする。

本発明の他の有利な実施形によれば、固定接触子を慴動切換器の場合のように線 形に配置し、擦過を邪魔されずに行うことができるように可動接触子を形成する ことが可能である。これは例えば、固定接触子かＵ字状に形成され、そばを通過 する平行な接触子ローラまたは接触子ブレード等によって、互いに独立して擦過 可能であることによって行われる。

エラーに対する安全性を高めるために、負荷電流を切り換えてこの負荷電流を持 続的に案内する真空スイッチに対して直列に、特に同し構造の他の真空スイッチ を、第１の可動の選択器接触子の後に接続配置し、この再真空スイッチをほぼ同 時に操作すると特に有利である。

同様に、すべての切換手段を可動の切換接触子の一方に、他方の可動切換接触子 に対してのみ電気的な接続を行うことができる。

次に、図に基づいて本発明を例示的に詳しく説明する。

図１は本発明による第１の負荷時タップ切換器の概略図、図２は変圧器タップか ら他の変圧器タップへの切換え時にこの第１の負荷時タップ切換器の必要な切換 段階を示す図、図３はｎから（ｎ＋１）へ、そして（（ｎ＋２）へ、続いて再び （ｎ＋１）へ戻るように数回切換えるときのこの第１の負荷時タップ切換器の切 換グラフ、図４は、すべての要素が主接触子ＳＫＭを支持する可動のアームに設 けられている、この負荷時タップ切換器の変形例を示す図、図５は本発明による 負荷時タップ切換器の第２の実施例の概略図、図６は本発明による負荷時タップ 切換器の第３の実施例の概略図、図７はｎから（ｎ＋１）へ、そして（（ｎ＋２ ）へ、続いて再び（ｎ＋１）へ戻るように数回切換えるための第３の負荷時タッ プ切換器の切換グラフ、図８はすべての要素が主接触子ＳＫＭを支持する可動の アームに設けられている、この第３の負荷時タップ切換器の変形例を示す図、図 ９は図８に略示した負荷時タップ切換器の構造を上から示す図、図１Ｏはこの負 荷時タップ切換器をＡ−Ａ平面に沿って見た図、図１１は同じ負荷時タップ切換 器をＢ−Ｂ平面に沿って見た図、図１２は個々の被駆動部分の部分的な斜視図、 図１３はこの負荷時タップ切換器の切換グラフ、図１４は個々の固定接触子の斜 視図、 図１５は互いに独立して移動可能な接触子ブリッジとして形成された擦過可能な 両選択器接触子と共に、固定接触子を示す図である。

図１に略示した負荷時タップ切換変圧器のタップ巻線のタップは固定接触子ｎ。

（ｎ＋１）、・・・　（ｎ＋ｍ）に連結されている。この固定接触子は円形また は線形に配置可能である。負荷時タップ切換器は更に、真空スイッチＳＫＶを介 して共通の誘導体に連結された切換接触子ＳＫＭと、それと無関係にかつ機械的 連結器なしに移動可能である補助接触子ＨＫＷとからなっている。この補助接触 子は補助スイッチＨＫＭと境界抵抗Ｒからなる直列接続部を介して、同様に共通 の誘導体に連結されている。

図２は切換時の必要な切換段階を示している。この切換段階は、低い電圧段から 高い電圧段への切換を行うのか、それとも高い電圧段から低い電圧段への切換を 行うのかとは関係がない。その際、個々の切換段階は１〜９で示しである。

図３は、ｎから（ｎ＋１）へ、そして（ｎ＋２）へ、続いて（ｎ十ｌ）へ戻る数 回のタップ切換のための切換グラフである。

高い電圧段へ切り換えるか低い電圧段へ切換えるかとは関係な（、常に補助接触 子ＨＫＷが先行し、予備選択する機能を発揮する。その際、固定接触子ｎ。

（ｎ＋１）、（ｎ＋２）　・・・は、互いに独立して主接触子ＳＫＭと補助接触 子ＨＫＷによって切換えることができるように、構造的に形成されている。

図４は負荷時タップ切換器の変形例を略示している。この場合、すべての要素は 主接触子ＳＫＭを支持する可動のアームに設けられている。このアームは図にお いて一点鎖線で示してあり、かつ誘導体に連結されている。この主接触子と無関 係に動くことができる補助接触子ＨＫＷは絶縁されて案内または支承され、かつ 主接触子ＳＫＭを支持するアームに電気的に接続されている。

図５は他の実施例を示している。この場合、機械的な補助スイッチＨＫＭは他の 真空スイッチＨＫＶに置き換えられている。

図６は負荷時タップ切換器の他の実施例を示している。この場合、可動の切換接 触子ＳＫＭは２個の真空スイッチＳＫＶ、ＺＫＶからなる直列接続部を介して共 通の一つの誘導体に接続されている。このような配置構造により、負荷分岐時の 真空スイッチの停止に対する安全性が大幅に高まる。

図７は、ｎから（ｎ＋１）へ、そして（ｎ＋２）へ、続いて再び（ｎ＋１）へ戻 るよう切換えるときの、このような負荷時タップ切換器の切換グラフである。

図８は、図６の負荷時タップ切換器の変形例を示している。この場合、すべての 切換要素は主接触子ＳＫＭを支持する可動のアームに設けられている。主接触子 とは無関係に動（ことができる補助接触子ＨＫＷは絶縁されて案内または支承さ れ、そして主接触子ＳＫＭを支持するアームに電気的に接続されている。

図９は図８の負荷時タップ切換器の構造を上から見た２図であり、図１Ｏはこの 負荷時タップ切換器をＡ−Ａ平面に沿って見た側面図であり、図１１はＢ−Ｂ平 面に沿って見た図である。

負荷時タップ切換器はケーシングｌを備えている。この場合、ケーシングの端面 には、固定のタップ接触子２が垂直方向に設けられている。このタップ接触子は それぞれ、負荷時タップ切換器の中へ互いに平行に延びる２個の接触子部分２゜ １、　２．２からなっている。駆動装置３から延びるスピンドル４は、上側から ケーシングｌ内へ案内されている。固定のタップ接触子２寄りのケーシングｌの 側には、２本のカム付レール５．２本の案内レール６および１本の誘導レール７ が垂直方向に延びるよう設けられている。これらのレールの機能については後で 詳しく説明する。負荷時タップ切換器は更に、ばね式蓄勢器を備えている。この 蓄勢器は管状の昇降キャリッジ８からなっている。この昇降キャリッジは圧縮は ね９によって取り囲まれ、そしてそれを駆動するスピンドル４を取り囲んでいる 。

昇降キャリッジ８には、その都度選択された固定のタップ接触子２の一方の接触 子部分２、ｌを擦過するかまたは取り巻く予備選択補助接触子１０と、垂直方向 に延びる解放部材２０が絶縁されて固定されている。ばね式蓄勢器は更に、はぼ Ｕ字状の被駆動部分１１を備えている。被駆動部分１１の統合された固定の構成 部分、ひいては解放後の急激な運動を行う構成部分は、その都度各々の固定タッ プ接触子２の他方の接触子部分を切換える切換接触子１２と、３個の真空スイッ チ１３，１４．２８と、導体の接触子レール１５と、真空スイッチ１３，１４゜ ２８を操作するためのアングルレバ−２６，２７，２９およびローフ２４．２５ と、誘導レール７に連結された誘導接触子ブレード１８と、少なくとも一つの境 界抵抗１９である。

切換を行うときには、スピンドル４が回転運動を行い、スピンドルを取り囲む管 状の昇降キャリッジ８が回転方向に応じて連続的に上方または下方へ移動する。

それによって、上側の支持部材９．１または下側の支持部材９．２に支持された 圧縮ばね９が圧縮され、ばね式蓄勢器がエネルギーを蓄勢する。

まだ停止している被駆動部分ＩＩと相対的な昇降キャリッジ８のこの運動の際に 、被駆動部分１１の解放間２２のローラ２１は、同様に垂直方向に動く解放部材 ２０上を走行する。この解放部材は傾斜面２０．　Ｉ、２０．　２を備えている 。

同時に、昇降キャリッジ８に絶縁されて固定連結された予備選択を行う補助接触 子ｌＯが移動する。この補助接触子は元の固定された夕・ンプ接触子２から離れ 、その上または下にある次の固定タップ接触子に達する。予備選択を行う補助接 触子ｌＯはその他端が接触子レール１５を擦過する。この接触子レールは少なく とも１個の境界抵抗１９を介して真空セル１３に連結されている。続いて、ロー ラ２１が斜面２０．　１．　２０．　２に達する。解放間２２は錠止部２３から 案内レール６内へ水平に摺動し、彼駆動部分＋１全体が昇降キャリ・フジ８の先 行する運動に急激に動いて追随する。その際、案内レール６は機械的な垂直案内 を行う。

切換接触子１２は同様に、今までの固定されたタップ接触子２から離れ、新しい 一方のタップ接触子の接触子部分に達する。このタップ接触子の他方の接触子部 分には既に補助接触子ｌＯが載っている。補助接触子１０は接触子レール１５と 、少なくとも一つの境界抵抗１９と第１の真空スイッチ１３からなる直列接続部 を介して、負荷誘導部に連結されている。切換接触子１２自体は、第２の真空切 換管１４と第３の真空切換管２８からなる直列誘導部と、それに固定連結された 誘導接触子ブレード１８を介して、誘導レール７、ひいては負荷誘導部に連結さ れている。

アングルレバ−２７はローラ２５を備えている。このローラはカム付レール５上 を走行し、その輪郭によって偏向される。それによって、アングルレバ−２７は その回転点２７１回りに回転し、従って枢着点２７２に枢着された、第２真空ス イツチ１４の操作レバー２７３を操作する。同時に、乗り上げ面７４が第２のア ングルレバ−２９の対応する乗り上げ面２７４に当たり、それによってアングル レバ−はその回転点２９１を中心に回転し、それに伴い枢着点２９２を介して枢 着された、第３真空スイツチ２８のｉＩｈの操作レバー２９３を操作する。両レ バー２７．２９の対応する乗り上げ面２７４，２９４の間の、静止状態で存在す る中間空間によって、第２の真空スイッチ１４の操作は、図７からも判るように 、その都度下３の真空スイッチ２８の操作の直前に行われる。

その際、負荷電流分岐部で次の電流経路が生じる。すなわち、固定のタップ接触 子２の接触子部分２．２から切換接触子１２を経て、導体の連結部分３０、第３ の真空スイッチ２８、そこから導体の可撓性接触子ブリッジ３１を経て第２の真 空スイッチ１４へ、これから誘導接触子ブレード１８を経て負荷誘導部の誘導レ ール７へ、電流経路が生じる。これは特に図１３からよく判る。

負荷切換の場合、切換経過を要約すると、予備選択を行う補助接触子ｌＯがｎか ら（ｎ＋１）へ移動する。補助接触子１０が新しい位置に達すると、被駆動部分 １１が解放される。被駆動部分はその急激な運動を開始し、次の切換段階を順々 に行う。

１、第１の真空切換管１３が循環電流を通じる。

２、第２と第３の真空切換管１４．２８が負荷導出部に至る負荷電流分岐部ｎを 遮断する。

３　切換接触子１２がｎから（ｎ＋１）へ動く。

４、第２と第３の真空切換管１４．２８が誘導部に至る負荷電流分岐部（ｎ＋１ ）を切換える。それによって、切換が完全に行われる。

５、第１の真空切換管１３が出発位置に戻される。

図１４はほぼＵ字形に形成された個々の固定接触子２を示している。この固定接 触子は長手方向に互いに平行に延びる擦過可能な個々の接触子側面４１．４２を 備えている。この接触子側面の間にはそれと垂直に連結脚部４３が設けられてい る。この連結脚部はその都度の固定接触子を機械的に固定し電気的に接続するた めの手段４４を備えている。

図１５は図１４に示した固定接触子を、それを擦過する可動の選択器接触子ブリ ッ、ジＫｌ、に２と共に示している。この選択器接触子ブリッジは図９の補助接 触子ｌＯまたは切換接触子１２に対応する。

ｎ　ｎ＋１ Ｆ＝゛９．１２ 用野道査報告 ＰＣＴ／ＥＰ　９３１０１１１２ フロントページの続き （３１）優先権主張番号　Ｐ４２３７１６５．１（３２）優先臼　１９９２年１ １月４日（３３）優先権主張国　ドイツ（ＤＥ）（８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、 ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＺ。

ＦＩ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、Ｎｏ、ＮＺ、ＰＬ、 ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ （７２）発明者　ノイマイヤー・ヨーゼフドイツ連邦共和国、デー−８４１１ヴ アルデッツェンベルク、ブッヒエン　ストラー、セ、３８ （７２）発明者　アルブレヒト・ヴオルフガングドイツ連邦共和国、デー−８４ １１ヴエンツェンバッハ、リリーエンストラーセ、１３（７２）発明者　フロー ト・ギュンタードイツ連邦共和国、デー−８４２４ザール、エルンストーンェッ トーーストラーセ、２０（７２）発明者　ラウターヴアルト・ロルフドイツ連邦 共和国、デー−８４１１ペツテンドルフ、トーンーディットマ、−一ストラーセ 、９ （７２）発明者　レースマン−ミースケ・ハンスーヘニングドイツ連邦共和国、 デー−８４０２ノイトラウブリング、ハイトアウアー・ストラーセ、３１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可動の２個の選択器接触子を備え、この第１の可動選択器接触子の後に、負 荷電流を切換えかつ負荷電流を持続的に案内する真空スイッチが、そして第２の 可動選択器接触子の後に、負荷時タップ切換変圧器の隣接する二つのタップの間 の過度電流を切換えて過度電流を短時間導くスイッチが境界抵抗と直列に接続配 置され、停止位置で第１と第２の可動の選択器接触子が同じタップ上に位置して いる負荷時タップ切換変圧器用の負荷時タップ切換器において、第１の可動選択 器接触子（ＳＫＭ）と第２の可動選択器接触子（ＨＫＷ）が互いに独立してかつ 互いに連結しないでおよび影響を与えないで移動可能であり、 第１の選択器接触子（ＳＫＭ）がそれまでの固定接触子（ｎ）から離れる前に、 第２の可動選択器接触子が切換運動の度に切換方向とは関係なく、新しい固定後 触子（ｎ＋／−１）に達し、 第２の可動選択器接触子（ＨＫＷ）が駆動軸によって直接連続操作可能であり、 第１の可動選択器接触子（ＳＫＭ）が蓄勢器を解放後、第２の可動選択器接触子 （ＨＫＷ）の運動に迅速に追随可能であり、この場合蓄勢器が駆動軸によって蓄 勢可能であることを特徴とする負荷時タップ切換器。 ２．第２の可動選択器接触子（ＨＫＷ）に連結された、過度電流を切り換えるた めのスイッチが同様に真空スイッチ（ＨＫＶ）であることを特徴とする請求の範 囲第１項の負荷時タップ切換器。 ３．第１の可動の選択器接触子（ＳＫＭ）の後に、負荷電流を切り換えて負荷電 流を持続的に導く真空スイッチ（ＳＫＶ）と直列に、他の真空スイッチ（ＺＫＶ ）が接続配置され、直列に配置さたこの両真空スイッチ（ＳＫＶ，ＺＫＶ）がほ ぼ同時に操作可能であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項の負荷 時タップ切換器。 ４．可動の両選択器接触子（ＳＫＭ，ＨＫＷ）が同軸に回転可能に支承されて垂 直方向に上下に設けられ、可動の両選択器接触子（ＳＫＭ，ＨＫＷ）が固定接触 子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）を互いに独立して擦過できるように、固定接触子それぞれ 垂直方向に延びていることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか一つの 負荷時タップ切換器。 ５．可動の両選択器接触子（ＳＫＭ，ＨＫＷ）が互いに独立して線形移動できる よう案内され、そしてその都度線形に配置されたすべての固定接触子（ｎ・・・ ｎ＋ｍ）を擦過できるように形成されていることを特徴とする請求の範囲第１〜 ３項のいずれか一つの負荷時タップ切換器。 ６．固定接触子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）が線形の軌道に沿って負荷時タップ切換器の 中へ延び、摺動可能な切換機構によって切換可能であり、切換機構がスピンドル （４）に連結された駆動軸によって駆動され、切換機構がスピンドル（４）によ って直接連続的に駆動可能な昇降キャリッジ（８）と、ばね式蓄勢器を用いてこ の昇降キャリッジによって持上げ可能な被駆動部分（１１）を備え、この被駆動 分が解放後急に動いて昇降キャリッジ（８）に追随し、昇降キャリッジ（８）が 予備選択を行う補助接舷子（１０）に連結され、この補助接触子が可動の第２の 選択器接触子（ＨＫＷ）を形成し、この第２の選択器接触子が各々の固定タップ 接触子（２）に接触可能であり、かつ少なくとも一つの境界抵抗（１９）と第１ のスイッチ（１３）を介して負荷誘導部に連結され、被駆動部分（１１）が第１ の可動選択器接触子（ＳＫＭ）を形成する切換接触子（１２）に固定連結され、 この選択器接触子が同様に、各々の固定タップ接触子（２）に接触可能であり、 かつ第２のスイッチ（１４）を介してまたは第２と第３のスイッチ（１４，２８ ）からなる直列接続部を介して、負荷誘導部に連結されていることを特徴とする 請求の範囲第５項の負荷時タップ切換器。 ７．各々の固定接触子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）が長手方向に互いに平行に延び互いに 電気的に接続された擦過可能な二つの接触子側面（４１，４２）を備え、導電性 の２本の接触子レール、すなわち補助接触子レール（１５）と誘導接触子レール （７）が固定接触子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）に対して平行に負荷時タップ切換器を通 って延び、誘導接触子レール（７）が直接負荷誘導部に連結され、補助接触子レ ール（１５）が少なくとも一つの境界抵抗（１９）と過度電流（１３）を切り換 えるためのスイッチからなる直列接続部を介して負荷誘導部に連結され、第１の 可動選択器接触子（ＳＫＭ）として、第１の接触子ブリッジ（１２）がそれぞれ 、少なくとも一つの真空スイッチ（１４，２８）を間に接続配置して、各固定接 舷子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）の一方の接触子側面を誘導レール（７）に連結し、第２ の可動の選択器後触子（ＨＫＷ）として、第２の接触子ブリッジ（１０）が各固 定接触子（ｎ・・・ｎ＋ｍ）の他方の接触子側面を補助接触子レール（１５）に 連結していることを特徴とする請求の範囲第６項の負荷時タップ切換器。 ８．昇降キャリッジ（８）が管状に形成され、かつ被駆動部分（１１）に支持さ れたばね式蓄勢器の圧縮ばね（９）によって取り巻かれ、昇降キャリッジ（８） 自体がスピンドル（４）を取り囲んでいることを特徴とする請求の範囲第６項ま たは第７項の負荷時タップ切換器。 ９．予備選択を行う補助接触子（１０）が接触子ブリッジとして形成され、この 接触子ブリッジの自由端が導体の接触子レール（１５）を擦過し、この接触子レ ールが電気的に絶縁されて被駆動部分（１１）に固定され、かつ少なくとも一つ の境界抵抗（１９）と第１のスイッチ（１３）を介して負荷誘導部に電気的に接 続されていることを特徴とする請求の範囲第６〜８項のいずれか一つの負荷時タ ップ切換器。 １０．切換接触子（１２）、少なくとも２個の真空スイッチ（１３，１４，２８ ）、導体の篠触子レール（１５）、ローラ（２４，２５）、少なくとも２個の真 空スイッチ（１３，１４，２８）を操作するためのアングルレバー（２６，２７ ，２９）、誘導レール（７）に連結された誘導接触子ブレード（１８）および少 なくとも一つの境界砥坑（１９）が、機械的に固定連結されて被駆動部分（１１ ）に配置され、かっ解放後被駆動部分の急激な運動を行うように配置されている ことを特徴とする請求の範囲第６〜９項のいずれか一つの負荷時タップ切換器。