JPH0775210B2

JPH0775210B2 - 真空バルブ式負荷時タップ切換器

Info

Publication number: JPH0775210B2
Application number: JP2953590A
Authority: JP
Inventors: 征支小川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH03235308A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は変圧器の負荷時タップ切換器に係わり、特に、
三角結線用に適した真空バルブ式負荷時タップ切換器に
関する。

（従来の技術）我国の電力系統は直接接地系がとられていることもあ
り、電力用負荷時タップ切換変圧器は３相星形結線が多
く採用されている。この星形結線採用にともない、電圧
調整を行なう変圧器タップ巻線は星形結線の中性点に位
置させることが最も好都合である。

その理由の第１は中性点一体構成がとれ、かつ各相間の
絶縁が線路端に位置する場合と異なり各相間および極間
の絶縁は１タップ分の絶縁でよく、絶縁レベルが低減さ
れるからであり、その理由の第２は対地運転電圧が直接
接地系のため、ほぼ零に等しく対地絶縁設計上から線路
端用に比較して、よりコンパクトな構成にまとめ易いか
らである。このような理由から負荷時タップ切換器は中
性点一括形が主として使用されている。

しかし、電力系統によっては三角結線形が採用される場
合もある。この場合単相形負荷時タップ切換器を３組変
圧器に取付けるより、第10図に示すように主巻線W_uとタ
ップ巻線TW_uとからなるＵ相と、主巻線W_vとタップ巻線T
W_vとからなるＶ相に２相形の負荷時タップ切換器LTC II
を、また主巻線W_wとタップ巻線TW_wとからなるＷ相に単
相形の負荷時タップ切換器LTC Iを接続する方が２台の
負荷時タップ切換器ですむので変圧器構成上１台分の空
間を節約することができ、経済的にも有利である（特公
昭41−7648号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年、都市の過密化に伴い都心部に設置され
る電力機器の絶縁媒体は、不燃性指向により絶縁油から
絶縁ガスへ移行されつつある。負荷時タップ切換器もこ
の要求に応えて絶縁ガス中で使用できる構成のものが提
案されている。その代表例として回路構成は第９図に示
すような２抵抗４バルブ方式とし、その構造は第７図に
示すような中性点一括形の負荷時タップ切換器を用いた
ものがある。

しかしながら、中性点一括形の負荷時タップ切換器を三
角結線用にそのまま２相用あるいは単相用として適用す
ることは１相分あるいは２相分が遊ぶことになり、経済
的でないことは明らかである。したがって、この３相中
性点一括形を部分的に改良して三角結線用として制作で
きれば、経済的に有利な適用方法となる。このような点
から第７図のカム駆動方式の切換開閉器においては、カ
ム27が３相構成の場合には円周等間隔に真空バルブ（H
A,HB,WA,WB）が配置され、蓄勢装置の放勢力による駆動
軸26の回転によって開閉動作を行なわせている。しか
し、３相器を単純に２相器あるいは単相器とすると、真
空バルブと駆動機構がなくなるので、荷重のアンバラン
スによってカム27が波形運動となって円滑な回転運動を
得ることができない。

以下、第７図乃至第９図を参照して従来技術の詳細を説
明する。

第７図において、20は図示しない変圧器カバーに取付け
られる頭部、21は図示しない電動操作機構からの動力を
受け垂直変換する歯車装置、22は歯車装置21の動力を蓄
勢装置23へ伝達する絶縁軸、24は絶縁支柱で複数本設け
られており，支持棒25と共に蓄勢装置23およびその下部
に吊り下げられた遮断機構30を支持する。

26は駆動軸で，蓄勢装置23からの放勢力を受けて回転
し，カム27、ローラ28および直線案内軸受4,4′を介し
て主バルブHA,HBと抵抗バルブWA,WBを所定の順序に従っ
て開閉動作を行なわせる。29はロッドで，直線案内軸受
4,4′と主バルブHA,HBおよび抵抗バルブWA,WBの可動接
点軸とを連結する。

また、１は中性点引出し端子Ｎと主バルブHA,HBを固定
する締付部を有した中性点導体で蓄勢装置23に支持棒25
により固定される。2,2′は主バルブHA,HBおよび抵抗バ
ルブWA,WB各々の可動接点へ接続され、接続導体３へ接
続した平編線で，主バルブHA,HBから抵抗バルブWA,WBへ
の通電経路を形成している。５は金属製の軸受板であ
り、主バルブHA,HBおよび抵抗バルブWA,WB各々の可動接
点をガイドする直線案内軸受4,4′を上下方向に対向し
て取付け、カム27の回転動作からローラ28を介して直線
運動を案内する。7A,7Bは抵抗バルブWA,WBの固定接点に
取付けられた接続端子である。また、６は絶縁パネル
で、接続端子7A,7Bを取付け、この接続端子7A,7B間には
垂直沿面絶縁をもたせるための凸部を設け、タップ間お
よび相間を絶縁し、その中央部には駆動軸26の軸受6Aを
有している。

第８図は上記直線案内軸受4,4′の詳細図であり、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は縦断面図である。これら
の図において、31は直線軸受32を取付けた取付台で，軸
受板５にボルト37により固定される。直線軸受32はレー
ル38とこのレール38の軌道面を転動するボールを内蔵し
たベアリング39を備えており、レール38はボルト35によ
って取付台31に固定される。ベアリング39はレール38上
を同図（ｂ）の上下方向に直線運動ができる。このベア
リング39にはばね取付台36がボルト34によって固定され
ていて、下部の舌部にはローラ28を有している。タップ
選択器M1,M2は、第９図に示すようにタップ巻線TWのタ
ップT1,T2に接続される。

次に、上記従来の負荷時タップ切換器の動作を説明す
る。

図示しない電動操作機構の上げ方向または下げ方向の回
転を伝導軸（図示せず）を介して歯車装置21へ伝達し、
さらに絶縁軸22を介して蓄勢装置23に蓄勢動作を与え
る。蓄勢力が所定値に達すると放勢され、その放勢力を
回転運動に変換して駆動軸26を回転させる。この回転に
よりカム27が回転して外周部に設けられた溝の変位に応
じて直線案内軸受4,4′を上、下方向に直線運動を行な
わせ、主バルブHA,HBおよび抵抗バルブWA,WBを所定の順
序で切換を行なうように構成されている。

ワイプロッド29は真空バルブHA,HB,WA,WBの可動軸へそ
れぞれ連結されているので、カム27の回転動作に応じワ
イプロッド29が上下動し、直線案内軸受4,4′を介して
真空バルブHA,HB,WA,WBを開閉させる。第５図（ａ）は
カム27の溝27aの変化を360゜展開し、３相器の真空バル
ブHA,HBの取付および荷重状態を示した図である。図示
のように円周360゜には３相均等に真空バルブHA,HBが配
置されているので、カム27の回転運動は円滑に行われ
る。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記中性点一括形の負荷時タップ切換器の切
換開閉器では、第７図に示すカム27が３相構成の場合は
円周等間隔に真空バルブHA,HB,WA,WBが配置されている
ので安定した回転動作が得られるが、２相器の場合は１
相分の真空バルブ、単相器の場合には２相分の真空バル
ブを欠くためその部分が空相となり、このままではワイ
プばね33の荷重がアンバランスとなって偏荷重が作用
し、カム27は波状運動となり、円滑な回転を得ることが
できなくなって切換時間に変化が生じるという欠点があ
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、２相器，単相器いずれにおいても円滑な回転運動が
得られるようなカム機構を備えた負荷時タップ切換器を
提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）本発明は、上記目的を達成するために、真空バルブを複
数個平面上に配置し、その中心部に設けた溝カムによっ
て３相同時に切換えを行うように構成された真空バルブ
式負荷時タップ切換用切換開閉器において、２相器また
は単相器を構成する際３相構成の空相となる部分に、前
記溝カムの外周部に接する転動部材と前記転動部材を溝
カム外周部に押圧するばね系緩衝装置とからなる波状運
動抑制装置を配置したことを特徴とするものである。

本発明の真空バルブ式負荷時タップ切換器用切換開閉器
によれば、波状運動抑制装置を真空バルブの空相部分に
配置しているので、２相器、単相器いずれにおいても円
滑な回転運動が得られる。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。

図において、26は駆動軸で，第７図に示すように蓄勢装
置23からの放勢力を受けて回転し，カム27、ローラ28お
よび直線案内軸受4,4′を介して主バルブHA,HBと抵抗バ
ルブWA,WBを所定の順序に従って開閉動作を行なわせ
る。そして、空相となる部分には波状運動抑制装置40が
設けられている。すなわち、転動部材と対する面を平板
としたカム41を駆動軸26に設けており、このカム41の平
板面に転動部材としてボール42を当接し、圧縮ばね43の
荷重によりカム41の平板上にボール42を押圧している。
また圧縮ばね43はばね取付金具44に取付けられている。
45は軸受板５に固定された取付台である。

ところでカム41の溝41aは例えば第５図（ｂ）に示すよ
うに真空バルブHA,HB,WA,WBを所定の順序で開閉させる
ための溝であり、一方、空相となる部分の溝41bは上記
溝41aより幅広く一条となっている、このように本発明
の波状運動抑制装置40ではカム41の平板の上下面にボー
ル42を上下に当接させて圧縮ばね43で押圧しているの
で、カム41の波状運動を抑制している。

上述したように、本実施例によれば３相器の空相部分に
主バルブHA,HBおよび抵抗バルブWA,WBの代わりにカム波
状運動抑制装置40がそのまま取付けられているので、２
相器または単相器であっても３相器と同様に円滑な回転
運動を得ることができ、また波状運動抑制装置40がその
まま取付けられる結果、安価に製作できる。さらに３相
器を部分改造して２相器および単相器を製作できるので
生産上非常に有利となる。

第４図および第５図は前記波状運動抑制装置を用いた負
荷時タップ切換器用切換開閉器の平面図および展開図で
ある。

第４図（ａ）は比較のための従来の切換開閉器である３
相器の平面図である。真空バルブHA,HBがそれぞれU,V,W
相にあるので、中心部に配置されたカム27の回転運動に
よって所定順序で開閉動作が行われる。第４図（ｂ）お
よび（ｃ）はそれぞれ本発明の波状運動抑制装置40を空
相部に取付けた２相器および単相器の平面図である。こ
れらの図において、中心部に配置されたカム41の溝41a
によって真空バルブHA,HBが所定の順序で開閉動作が行
なわれるが、空相部には波状運動抑制装置40が取り付け
られているので、切換器の回転運動によってもカムの波
状運動が生じることはない。

第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応したU,W相間の境界線で3
60゜展開した展開図である。

第５図（ａ）は従来例の場合であり、第４図（ａ）に対
応する３相器の展開図で、U,V,W相にはそれぞれに真空
バルブHA,HBが配設されており、カム27には２条の溝27a
が設けられていて真空バルブHA,HBを所定の順序で開閉
する。

第５図（ｂ）は第４図（ｂ）に対応する２相器の展開図
で、U,Vの２相にはカム41の二条の溝41aを設けており、
前述の通り真空バルブHA,HBを所定の順序で開閉させる
が、Ｗ相の空相部には波状運動抑制装置40を設置してい
る。すなわち一条の溝41bを設けており、カム41の平板
の上下両側面にボール42をそれぞればね43で押圧させて
いる。

また、第５図（ｃ）は第４図（ｃ）に対応する単相器の
展開図で、V,Wの２相の空相部でカム41の平板の上下面
にボール42をそれぞればね43で押圧させている以外は前
記同図（ｂ）と同様の構成となっている。

本実施例では、上記したように２相器または単相器にお
いては、空相となる部分に波状運動抑制装置を配置して
おり、真空バルブ開閉時に作用するアンバランスな荷重
に対抗できるように構成されているので、３相器と同様
の安定した開閉動作が得られる。

第２図は本発明の他の実施例の縦断面図である。本実施
例と上記第１図の実施例とは波状運動抑制装置53の構成
が相違するのみである。すなわち波状運動抑制装置53
は、カム46の空相部を平板状に構成し、その上下に転動
部材としてカムフォロワ47を配置し、これを軸50を介し
てばね取付金具49に連結している。ばね取付金具49内に
は引張ばね48を設け、この引張ばね48の荷重によってカ
ム44の波状運動を抑制するように構成している。なお45
は取付台、51はレール、52はベアリングである。その平
面図および展開図は第４図および第５図と同一であるの
でその説明は省略する。

第３図は本発明のさらに他の実施例の縦断面図である。
本実施例と上記第１図の実施例とは波状運動抑制装置60
の構成が相違するのみである。すなわち波状運動抑制装
置60は、カム54の空相部を平板に構成し、このカム54の
外周部に一条の溝55を設けて、その溝55の上，下面に転
動部材としてボール56を配置し、１ケの圧縮ばね57の荷
重によりカム54の波状運動を抑制している。なお５は軸
受板、58はばね取付金具、59は取付台である。

第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ第３図に対応した
U,W相間の境界線で360゜展開した２相器および単相器の
展開図である。

第６図（ａ）はU,Vの２相にはカム54の二条の溝54aを設
けており、真空バルブHA,HBを所定の順序で開閉させる
が、Ｗ相の空相部には波状運動抑制装置60を設置してい
る。すなわち一条の溝55を設け、この溝55の上，下面に
転動部材としてボール56を配置し、１ケの圧縮ばね57の
荷重によりカム54の波状運動を抑制している。

また、第６図（ｂ）はV,Wの２相の空相部に波状運動抑
制装置51を設けている以外は同図（ａ）と同様の構成と
なっている。

なお、上記実施例では三角結線の負荷時タップ切換変圧
器について説明したが、本発明はこれ以外にもタップ巻
線が高圧側に設けられた星形結線あるいはＶ結線の負荷
時タップ切換変圧器にも適用できることは明白なことで
ある。

［発明の効果｝以上説明したように、本発明の負荷時タップ切換変圧器
によれば、波状運動抑圧制御装置を真空バルブの空相部
分に配置しているので、タップ切換時には２相器、単相
器いずれにおいても円滑な回転運動が得られるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の他の実施例の縦断面図、第３図は本発明のさらに他の
実施例の縦断面図、第４図（ａ）および第４図（ｂ）お
よび（ｃ）はそれぞれ従来の切換開閉器および本発明の
波状運動抑制装置を空相部に取付けた２相器および単相
器の平面図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ
第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応したU,W相間の境
界線で360゜展開した展開図、第６図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ第３図（ａ）および（ｂ）に対応した
U,W相間の境界線で360゜展開した２相器および単相器の
展開図、第７図は従来の３相用切換開閉器の縦断面図、
第８図は第７図の直線案内軸受部分の詳細図であり，同
図（ａ）は平面図，同図（ｂ）は縦断面図、第９図は従
来の２抵抗４バルブ方式の回路構成図、第10図は従来の
負荷時タップ切換器２台を用いた３相回路図である。５……軸受板 23……蓄勢装置 26……駆動軸 27,41,46,54……カム40 ,53,60……波状運動抑制装置 42,56……ボール 43,59……圧縮ばね 44,49……ばね取付金具 45,58……取付台 47……カムフォロワ 48……引張ばね 50……軸 51……レール 52……ベアリング 55……溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空バルブを複数個平面上に配置し、その
中心部に設けた溝カムによって３相同時に切換えを行う
ように構成された真空バルブ式負荷時タップ切換器用切
換開閉器において、２相器または単相器を構成する際３
相構成の空相となる真空バルブ部分に、前記溝カムの外
周部に接する転動部材と前記転動部材を溝カム外周部に
押圧するばね系緩衝装置とからなる波状運動抑制装置を
配置したことを特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切
換器用切換開閉器。