JPH10275730A - 負荷時タップ切換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱上変圧器のように小型の変圧器の変圧器容
器の内部に収納できる負荷時タップ切換器を提供する 【解決手段】 第１及び第２のフレーム１１及び１２に
それぞれ固定接点１〜１０を固定する。可動接点導体１
５を駆動力発生機構１６によって回動させてタップを切
り換える。限流抵抗Ｒ１及びＲ２をそれぞれ中間固定接
点対７，８及び９，１０の接続点ＣＰ１，ＣＰ２と第２
のタップ切換固定接点対を構成する固定接点２及び５と
の間に設ける。駆動力発生機構１６は、回転プレート１
４，バネ部材１９及び伝達機構２０から構成され、バネ
力を利用して可動接点導体１５を瞬時に移動させる。回
転プレート１４の外周部には、バネ部材１９の蓄勢及び
放勢を制御するカム曲線部２３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タップを切り換え
る際に限流抵抗を利用する負荷時タップ切換器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】タップ切換器には、変圧器が充電されて
いない無電圧状態のときに手作業でタップを切り換える
無電圧タップ切換器と、変圧器から負荷に電力が供給さ
れている状態でタップを切り換える負荷時タップ切換器
とがある。図１５は、従来の負荷時タップ切換器の構成
を概略で示す図である。従来の負荷時タップ切換器で
は、Ｖ結線される２つの巻線Ｗ１及びＷ２に設けた複数
のタップを切り換えるために、切換開閉器２０１と、タ
ップ選択器２０２と、限流抵抗Ｒ１及びＲ２とを備えて
いる。そして切換開閉器２０１とタップ選択器２０２と
を適宜に切り換えて、限流抵抗Ｒ１及びＲ２を利用して
切換時に大電流が流れないようにしてタップを切り換え
ている。このようなタップ切換器では、切換タップ数を
多くできる利点があるものの、構造が複雑で、しかも大
形になる。そのため変圧器容器の中に収納することは非
常に難しい。そのため、従来柱上変圧器等の小容量変圧
器の内部には、複雑で大形の切換構造を必要としない無
電圧タップ切換器が収納されている。このような無電圧
タップ切換器の一例は、特開平７−２４５２１９号公報
（特願平６−３４３３７号）に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら無電圧タ
ップ切換器では、無電圧状態でタップ切換をする必要が
あるため、負荷状態でタップ切換をすることができず、
タップ切換作業が面倒であるという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、小形でしかも構造が簡単
な負荷時タップ切換器を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、柱上変圧器のように
小型の変圧器の変圧器容器の内部に収納できる負荷時タ
ップ切換器を提供することにある。

【０００６】本発明の更に他の目的は、２つの限流抵抗
を用いて３タップの切換を行うことができる簡単な構造
の負荷時タップ切換器を提供することにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、簡単な構造で切
換動作を迅速に行うことができる負荷時タップ切換器を
提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、変圧器容器の外部か
らのハンドル操作により簡単にタップを切り換えること
ができる負荷時タップ切換器を備えた変圧器を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】柱上変圧器のように小容
量の変圧器であれば、現在の電力事情から考慮すると３
タップの切換で十分である。そこで本発明は、限流抵抗
を利用してタップ切換時の電流を低減しながらタップを
切り換える３タップ切換の負荷時タップ切換器を対象と
する。

【００１０】本発明の負荷時タップ切換器は、一対の第
１及び第２の固定接点からそれぞれ構成され間隔を開け
て配置された（具体的には弧状に且つ等しい間隔を開け
て配置された）第１〜第３のタップ切換固定接点対と、
一対の第１及び第２の固定接点からそれぞれ構成され且
つ第１及び第２のタップ切換固定接点対及び前記第２及
び第３のタップ切換固定接点対との間に配置された第１
及び第２の中間固定接点対と、複数の一対の第１及び第
２の固定接点の間を通り接触している１以上の一対の第
１及び第２の固定接点を電気的に相互に接続する可動接
点を一端に備え他端が回転軸に回転自在に支持された可
動接点導体と、可動接点導体を回転軸を中心にして回動
させるための回転駆動力を発生する駆動力発生機構とを
具備する。一対の第１及び第２の固定接点は、通常は所
定の間隔を開けて対向するように配置される。

【００１１】本発明では、可動接点の形状寸法及び第１
及び第２の中間固定接点対の配置位置を、可動接点導体
が回動する過程において、第１のタップ切換固定接点対
と第１の中間固定接点対とが可動接点により電気的に接
続され、第１及び第２の中間固定接点と第２のタップ切
換固定接点対とが可動接点により電気的に接続され、第
３のタップ切換固定接点対と第２の中間固定接点対とが
可動接点により電気的に接続されるように定める。そし
て第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの第１の固
定接点を相互に電気的に接続し、第２のタップ切換固定
接点対の第１の固定接点と第１及び第２の中間固定接点
対のそれぞれの第１の固定接点の接続点との間に第１の
限流抵抗を接続する（または第２のタップ切換固定接点
対の第１の固定接点と接続点とを第１の限流抵抗を介し
て相互に接続する）。また第１及び第２の中間固定接点
対のそれぞれの第２の固定接点を相互に電気的に接続
し、第２のタップ切換固定接点対の第２の固定接点と第
１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの第２の固定接
点の接続点との間には第２の限流抵抗を接続する（また
は第２のタップ切換固定接点対の第２の固定接点と接続
点とを第２の限流抵抗を介して相互に接続する）。

【００１２】このように構成すると、２つの限流抵抗と
１つの切換機構（１つの可動接点導体と駆動力発生機
構）とから３タップ切換の負荷時タップ切換器を簡単且
つ小形に構成することができる。そのため小容量の変圧
器の変圧器容器の内部にも収納可能な負荷時タップ切換
器を得ることができる。

【００１３】なお駆動力発生機構を、バネ部材の放勢力
を利用して可動接点導体を駆動して短い時間でタップを
切り換えるように構成すれば、迅速にタップ切換を行う
ことができて、負荷変動を小さくして、しかも限流抵抗
の容量を小さくできる利点がある。

【００１４】駆動力発生機構は、具体的には、回転軸に
連結されて回転軸に手動で回転力を付与する回転力付与
機構と、回転軸に固定された回転プレートと、回転軸の
回転方向に所定の角度間隔を開けて回転プレートに設け
られた第１及び第２の係合部と、バネ部材と、伝達機構
とから構成することができる。回転力付与機構は、簡単
には、回転軸に連結された操作軸とハンドルによって構
成される。そしてバネ部材は、回転プレートが第１の角
度区間を一方向に回転する際に蓄勢され、回転プレート
が第１の角度区間に連続する第２の角度区間を前記一方
向に回転する際に放勢され、回転プレートが第２の角度
区間に連続する第３の角度区間を前記一方向に回転する
際に蓄勢され、回転プレートが第３の角度区間に連続す
る第４の角度区間を前記一方向に回転する際に放勢さ
れ、回転プレートが第５の角度区間を前記一方向と逆方
向の他方向に回転する際に蓄勢され、回転プレートが第
５の角度間隔と連続する第６の角度区間を前記他方向に
回転する際に放勢され、回転プレートが第６の角度区間
と連続する第７の角度区間を前記他方向に回転する際に
蓄勢され、回転プレートが第７の角度区間と連続する第
８の角度区間を前記他方向に回転する際に放勢されるよ
うに配置されている。

【００１５】そして伝達機構は、バネ部材と回転プレー
トとの間に配置されて、バネ部材を蓄勢する際に回転プ
レートからバネ部材に蓄勢力を伝え且つバネ部材の放勢
力を回転プレートに伝えるように構成されている。伝達
機構は、具体的には、回転プレートに設けられたカム曲
線部と、このカム曲線部上を回動する回転体と、回転体
の動きに応じてバネ部材を蓄勢したり放勢する蓄勢−放
勢機構とから構成される。そしてカム曲線部は回転プレ
ートが第１の角度区間を一方向に回転する際にバネ部材
を蓄勢し、回転プレートが第２の角度区間を一方向に回
転する際に蓄勢されたバネ部材を放勢し、回転プレート
が第３の角度区間を一方向に回転する際にバネ部材を蓄
勢し、回転プレートが第４の角度区間を一方向に回転す
る間に蓄勢されたバネ部材を放勢し、回転プレートが第
５の角度区間を前記他方向に回転する際に前記バネ部材
を蓄勢し、回転プレートが第６の角度区間を他方向に回
転する際に蓄勢されたバネ部材を放勢し、回転プレート
が第７の角度区間を前記他方向に回転する際にバネ部材
を蓄勢し、回転プレートが第８の角度区間を前記他方向
に回転する間に蓄勢されたバネ部材を放勢するように構
成される。

【００１６】また前記他方向側に位置する第１の係合部
と前記一方向側に位置する第２の係合部との間の所定の
角度間隔は、回転プレートが前記一方向に第１の角度区
間を回転する間は第１及び第２の係合部が可動接点導体
とは係合せず、回転プレートが前記一方向に第２〜第４
の角度区間を回転する間は第１の係合部が可動接点導体
と係合し、回転プレートが前記他方向に第５の角度区間
を回転する間は第１及び第２の係合部が可動接点導体と
は係合せず、回転プレートが他方向に第６〜第８の角度
区間を回転する間は第２の係合部が可動接点導体と係合
するように定められる。

【００１７】そして回転プレートが第１の角度区間を回
転する間可動接点は第１のタップ切換固定接点対と接触
しており、回転プレートが第２の角度区間の回転を終了
した時点で可動接点は第１の中間固定接点対と第２のタ
ップ切換固定接点対とに接触しており、回転プレートが
第３の角度区間の回転を終了した時点で可動接点は第２
のタップ切換固定接点対と第２の中間固定接点対とに接
触しており、回転プレートが第４の角度区間の回転を終
了した時点で可動接点は第３のタップ切換固定接点対と
接触しており、回転プレートが第５の角度区間を回転す
る間可動接点は第３のタップ切換固定接点対と接触して
おり、回転プレートが第６の角度区間の回転を終了した
時点で可動接点は第２の中間固定接点対と第２のタップ
切換固定接点対とに接触しており、回転プレートが第７
の角度区間の回転を終了した時点で可動接点は第１のタ
ップ切換固定接点対と第２の中間固定接点対とに接触し
ており、回転プレートが第８の角度区間の回転を終了し
た時点で可動接点は第１のタップ切換固定接点対と接触
している。

【００１８】以上のように、駆動力発生機構を構成する
と、回転プレートを回転させる動作を行わせるだけで、
簡単に且つ確実に、しかもバネ力を利用して迅速にタッ
プ切換を行うことができる。特に、伝達機構を上記のカ
ム曲線部と蓄勢−放勢機構とから構成すると、バネ部材
の蓄勢と放勢を回転プレートの動きに確実に追随させる
ことができ、切換動作が確実になる。

【００１９】本発明の負荷時タップ切換器は、所定の間
隔をあけて配置された第１及び第２のフレームを用い
て、第１のフレームに複数の第１の固定接点を固定し、
第２のフレームに複数の第２の固定接点を固定し、回転
軸を第１及び第２のフレームに回転自在に支持し、第１
及び第２のフレームの少なくとも一方のフレームの外側
に第１及び第２の限流抵抗を固定した構造を基本構造と
することができる。勿論この回転軸には、回転軸に手動
で回転力を付与する回転力付与機構が取り付けられる。
またこの回転軸には回転プレートが固定され、可動接点
導体の他端もこの回転軸に回転自在に支持される。この
ような基本構造を採用すると、構造が非常に簡単にな
る。なおバネ部材及び伝達機構も、第１及び第２のフレ
ームの間に配置すれば、更に構造は簡単になる。

【００２０】更に本発明の負荷時タップ切換器を変圧器
容器に収納する場合には、一端にハンドルを備え他端が
変圧器容器の内部に位置する操作軸によって回転力付与
機構を構成する。そしてこの操作軸の他端を負荷時タッ
プ切換器の回転軸に連結する。このようにすると変圧器
容器の外部からのハンドル操作により簡単にタップを切
り換えることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。図１（Ａ）及び
（Ｂ）は、本発明の実施の形態の負荷時タップ切換器の
主要部の概略構成を示すための図である。なお図１
（Ａ）においては、便宜上すべての固定接点１〜１０が
見えるように記載してある。また図１（Ｂ）では、固定
接点対の一方だけを図示してある。この負荷時タップ切
換器は、例えば第２図に示すような結線で用いることが
できる。図２の結線は、三相四線式複合変圧器と呼ばれ
る柱上変圧器の結線であり、一次側のＵ相巻線とＷ相巻
線とがＶ結線され、Ｕ相巻線に設けたタップｔ1 〜ｔ3
とＷ相巻線に設けたタップｔ4 〜ｔ6 が、破線で示した
部分に設ける負荷時タップ切換器１００により切り換え
られる。

【００２２】図１において、所定の間隔を開けて対向配
置された固定接点１及び４により第１のタップ切換固定
接点対が構成され、所定の間隔を開けて対向配置された
固定接点２及び５により第２のタップ切換固定接点対が
構成され、所定の間隔を開けて対向配置された固定接点
３及び６により第３のタップ切換固定接点対が構成され
ている。また所定の間隔を開けて対向配置された固定接
点７及び９により第１の中間固定接点対が構成され、所
定の間隔を開けて対向配置された固定接点８及び１０に
より第２の中間固定接点対が構成されている。固定接点
１，３，５，７，８は、第１のフレーム１１に弧状に且
つ等しい間隔を開けて配置されてそれぞれ第１の固定接
点を構成し、固定接点４，５，６，９，１０は第２のフ
レーム１２に弧状に且つ等しい間隔を開けて配置されて
第２の固定接点を構成している。第１及び第２のフレー
ム１１及び１２は固定状態にあり、第１及び第２のフレ
ーム１１及び１２には回転軸１３が回転自在に支持され
ている。またこの回転軸１３には回転プレート１４が固
定され、可動接点導体１５の他端もこの回転軸１３に回
転自在に支持されている。

【００２３】可動接点導体１５は、各複数対の第１及び
第２の固定接点の間を通り、接触している１以上の一対
の第１及び第２の固定接点を電気的に相互に接続する可
動接点１５ａを一端に備え、他端が回転軸に回転自在に
支持されている。図１（Ａ）に示すように、可動接点導
体１５は、電気的にＶ相に接続されている。そして固定
接点１，２，３はそれぞれＵ相巻線のタップｔ1 〜ｔ3
に電気的に接続され、固定接点４，５，６はそれぞれＷ
相巻線のタップｔ4 〜ｔ6 に電気的に接続されている。
そして第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの第１
の固定接点７及び８は相互に電気的に接続され、第２の
タップ切換固定接点対の第１の固定接点２と第１及び第
２の中間固定接点対のそれぞれの第１の固定接点７，８
の接続点ＣＰ１との間に第１の限流抵抗Ｒ１が接続され
ている。即ち第２のタップ切換固定接点対の第１の固定
接点２と接続点ＣＰ１とは第１の限流抵抗Ｒ１を介して
相互に接続されている。同様にして、第１及び第２の中
間固定接点対のそれぞれの第２の固定接点９及び１０は
相互に電気的に接続され、第２のタップ切換固定接点対
の第２の固定接点５と第１及び第２の中間固定接点対の
それぞれの第２の固定接点９，１０の接続点ＣＰ２との
間に第２の限流抵抗Ｒ２が接続されている。即ち第２の
タップ切換固定接点対の第２の固定接点５と接続点ＣＰ
２とは第２の限流抵抗Ｒ２を介して相互に接続されてい
る。

【００２４】可動接点導体１５の可動接点１５ａの形状
寸法及び第１及び第２の中間固定接点対（７，８，９，
１０）の配置位置は、可動接点導体１５が回動する過程
において、第１のタップ切換固定接点対（１，４）と第
１の中間固定接点対（７，９）とが可動接点１５ａによ
り電気的に接続され、第１及び第２の中間固定接点
（７，８，９，１０）と第２のタップ切換固定接点対
（２，５）とが可動接点１５ａにより電気的に接続さ
れ、第３の切換固定接点対（３，６，）と第２の中間固
定接点対（８，１０）とが可動接点１５ａにより電気的
に接続されるように定めされている。

【００２５】駆動力発生機構１６は、回転軸１３に連結
されて回転軸１３に手動で回転力を付与する図示しない
回転力付与機構と、回転軸１３に固定された回転プレー
ト１４と、回転軸１３の回転方向に所定の角度間隔を開
けて回転プレート１４に設けられた第１及び第２の係合
部１７，１８と、バネ部材１９と、伝達機構２０とから
構成される。回転力付与機構は、図１３に示すように、
回転軸１３に機械的に連結された操作軸２１と操作ハン
ドル２２とによって構成される。図１３において、操作
軸２１は、一端に操作ハンドル２２を備え他端が変圧器
容器の内部に位置し、操作軸２１の他端が負荷時タップ
切換器１００の回転軸に連結されている。このようにす
ると変圧器容器の外部からのハンドル２２の操作により
簡単にタップを切り換えることができる。

【００２６】バネ部材１９は、この例では伝達機構２０
の機能を具備するように簡略化して記載してある。伝達
機構２０は、バネ部材１９と回転プレート１４との間に
配置されて、バネ部材１９を蓄勢する際に回転プレート
１４からバネ部材１９に蓄勢力を伝え且つバネ部材１９
の放勢力を回転プレート１４に伝えるように構成されて
いる。具体的には、回転プレート１４に設けられたカム
曲線部２３と、カム曲線部２３上を回動する回転体２４
と、回転体２４の動きに応じてバネ部材１９を蓄勢した
り放勢する蓄勢−放勢機構とから構成される。なお図１
ではバネ部材１９の一方の脚部と、ピン２５及び２６と
により蓄勢−放勢機構が構成されている。カム曲線部２
３は、回転プレート１４の外周部に形成された３つの弧
状の凹部２３ａ，２３ｂ及び２３ｃとこれらの凹部の間
に位置する凸部２３ｄ及び２３ｅとから構成されてい
る。凸部２３ｄ及び２３ｅがハッカー部を構成してい
る。そしてカム曲線部２３は。回転プレート１４が第１
の角度区間θ１［図４（Ｂ）参照］を一方向［図１
（Ｂ）の実線矢印方向］に回転する際にバネ部材１９を
蓄勢し、回転プレート１４が第２の角度区間θ２［図７
（Ｂ）参照］を一方向に回転する際に蓄勢されたバネ部
材１９を放勢し、回転プレート１４が第３の角度区間θ
３［図９（Ｂ）参照］を一方向に回転する際にバネ部材
１９を蓄勢し、回転プレート１４が第４の角度区間θ４
［図１２（Ｂ）参照］を一方向に回転する間に蓄勢され
たバネ部材１９を放勢し、以下図１２（Ｂ）に示すよう
に回転プレート１４が第５の角度区間θ５を他方向［図
１（Ｂ）の実線矢印方向と反対の方向］に回転する際に
バネ部材１９を蓄勢し、回転プレート１４が第６の角度
区間θ６を他方向に回転する際に蓄勢されたバネ部材１
９を放勢し、回転プレート１４が第７の角度区間θ７を
他方向に回転する際にバネ部材１９を蓄勢し、回転プレ
ート１４が第８の角度区間θ８を他方向に回転する間に
蓄勢されたバネ部材１９を放勢するように構成される。
角度区間θ１及びθ８は、図１（Ｂ）に示した凹部２３
ａの円弧の長さによって定まり、角度区間θ２及びθ３
並びにθ６及びθ７は凹部２３ｂの円弧の長さによって
定まり、角度区間θ４及びθ５は凹部２３ｂの円弧の長
さによって定まる。

【００２７】回転プレート１４に設けられて可動接点導
体１５と係合する第１及び第２の係合部１７及び１８
は、図１（Ｂ）の例では回転プレート１４に形成した扇
状の溝部の回転方向両端部によってそれぞれ構成されて
いる。なおこの第１及び第２の係合部１７及び１８は、
回転プレート１４が所定の角度範囲を回転しているとき
に可動接点導体１５の回転方向両縁部と係合し得る構造
であればいかなる構造でもよく、例えば突起でもよい。
そして他方向側に位置する第１の係合部１７と一方向側
に位置する第２の係合部１８との間の所定の角度間隔θ
ｏは、回転プレート１４が一方向に第１の角度区間θ１
を回転する間は第１及び第２の係合部１７及び１８が可
動接点導体１５とは係合せず、回転プレート１４が一方
向に第２〜第４の角度区間θ２〜θ４を回転する間は第
１の係合部１７が可動接点導体１５と係合し、回転プレ
ート１４が他方向に第５の角度区間θ５を回転する間は
第１及び第２の係合部１７及び１８が可動接点導体１５
とは係合せず、回転プレート１４が他方向に第６〜第８
の角度区間θ６〜θ８を回転する間は第２の係合部１８
が可動接点導体１５と係合するように定められている。

【００２８】次に、図３乃至図１２を用いて可動接点導
体１５が一方向（反時計回り方向）に回転して、タップ
がｔ1 （ｔ4 ）からｔ3 （ｔ6 ）へと移動する場合のタ
ップ切換動作について説明する。なお図３乃至図１２に
おいて、それぞれ（Ａ）は回路の接続状態を示し、
（Ｂ）は機構の状態を示している。まず図３に示す状態
即ち可動接点１５ａが第１のタップ切換固定接点対
（１，４）と接触している状態から、図１３に示す操作
ハンドル２２を一方向に回転させる。回転プレート１４
が第１の角度区間θ１［図４（Ｂ）参照］を回転する間
可動接点１５ａは第１のタップ切換固定接点対（１，
４）と接触している。図３の状態から図４の状態に移行
する間に、回転体２４は凹部２３ｂの円弧に添って回転
中心から離れる方向に移動し、図１のバネ部材１９を蓄
勢する。図４に示すように回転プレート１４に設けた凸
部２３ｃと回転体２４が接触している状態で、図１
（Ｂ）のバネ部材１９は完全に蓄勢された状態にある。
この状態では、負荷電流ＩL は第１のタップ切換固定接
点対（１，４）を通って流れている。

【００２９】次に操作ハンドル２２（図１３）を更に一
方向に僅かに回転すると、バネ部材１９が蓄勢されたバ
ネ力を放勢し、このバネ力で回転体２４が凹部２３ｂの
円弧に添って瞬時に移動する。その結果、バネ力で回転
プレート１４は一方向に瞬時に第２の角度区間θ２回転
する。この際の状態を図５乃至図７に示してある。特
に、図７に示すように可動接点１５ａが第２のタップ切
換固定接点対（２，５）と完全に接触するまでの間は、
図５及び図６に示すように、限流抵抗Ｒ１及びＲ２が機
能する。即ち、第２の角度区間θ２の途中で、可動接点
１５ａが第１の中間固定接点対（７，９）に接触する
と、図５に示すように、循環電流Ｉｃが限流抵抗Ｒ１及
びＲ２を通って流れる。このとき負荷電流ＩL は、第１
のタップ切換固定接点対（１，４）を通って流れてい
る。循環電流Ｉｃが流れても、限流抵抗があるために、
短絡状態が発生することはない。図６に示すように、可
動接点１５ａが第１のタップ切換固定接点対（１，４）
から離れた状態では、第１の中間固定接点対（７，９）
を通って負荷電流ＩL ´が流れる。このときの負荷電流
ＩL ´は、限流抵抗Ｒ１及びＲ２を通るため、ＩL より
小さくなっている。更に回転プレート１４が一方向に回
転すると、図７に示すように回転体２４が回転プレート
１４の凹部２３ｂに完全に嵌合した状態となる。回転プ
レート１４が第２の角度区間の回転を終了した時点で可
動接点１５ａは第１の中間固定接点対と第２のタップ切
換固定接点対とに接触している。図７の状態では、負荷
電流ＩL は第２のタップ切換固定接点対（２，５）を通
って流れる。このときに限流抵抗Ｒ１及Ｒ２を通って流
れる電流ＩR は非常に小さい。

【００３０】更にタップを切り上げる場合には、操作ハ
ンドル２２を更に一方向に第３の角度区間θ３［図９
（Ｂ）参照］回転する。図７の状態から図９に進む過程
で、回転体２４は凹部２３ｂの円弧に添って移動し、凸
部２３ｅと回転体２４が接触した状態でバネ部材１９は
再度蓄勢される。回転プレート１４が第３の角度区間θ
３の回転を終了した時点で可動接点１５ａは第２のタッ
プ切換固定接点対（２，５）と第２の中間固定接点対
（８，１０）とに接触している。

【００３１】次に操作ハンドル２２を更に一方向に僅か
に回転すると、バネ部材１９が蓄勢されたバネ力を放勢
し、このバネ力で回転体２４が凹部２３ｃの円弧に添っ
て瞬時に移動する。その結果、バネ力で回転プレート１
４は一方向に瞬時に第４の角度区間θ４［図１２（Ｂ）
参照］回転する。この際の状態を図１０乃至図１２に示
してある。特に、図１２に示すように可動接点１５ａが
第３のタップ切換固定接点対（３，６）と完全に接触す
るまでの間は、図１０及び図１１に示すように、限流抵
抗Ｒ１及びＲ２が機能する。即ち、第４の角度区間θ４
の途中で、可動接点１５ａが第２の中間固定接点対
（８，１０）と第３のタップ切換固定接点対（３，６）
とに接触している間、図１１に示すように、循環電流Ｉ
ｃが限流抵抗Ｒ１及びＲ２を通って流れる。このとき負
荷電流ＩL は、第３のタップ切換固定接点対（３，６）
を通って流れている。循環電流Ｉｃが流れても、限流抵
抗Ｒ１及びＲ２があるために、短絡状態が発生すること
はない。図１０に示すように、可動接点１５ａが第２の
タップ切換固定接点対（２，５）から離れた状態では、
第２の中間固定接点対（８，１０）を通って負荷電流Ｉ
L ´が流れる。このときの負荷電流ＩL ´は、限流抵抗
Ｒ１及びＲ２を通るため、ＩL より小さくなっている。
更に回転プレート１４が一方向に回転すると、図１２に
示すように回転体２４が回転プレート１４の凹部２３ｃ
に完全に嵌合した状態となる。回転プレート１４が第４
の角度区間θ４の回転を終了した時点で可動接点１５ａ
は第３のタップ切換固定接点対（３，６）のみと接触し
ている。以上の動作によって、タップがｔ1 （ｔ4 ）か
らｔ3 （ｔ6 ）へと切り換えられる。

【００３２】図１２の状態から、タップが切り下げられ
る即ちｔ3 （ｔ6 ）からｔ1 （ｔ4）へと切り換えられ
る場合には、回転プレート１４を逆方向（他方向即ち時
計回り方向）に回転させる。このときの回転区間θ５〜
θ８を図１２に示してある。回転プレート１４が第５の
角度区間θ５を回転する間可動接点１５ａは第３のタッ
プ切換固定接点対（３，６）と接触しており、回転プレ
ート１４が第６の角度区間θ６の回転を終了した時点で
可動接点１５ａは第２の中間固定接点対（８，１０）と
第２のタップ切換固定接点対（２，５）とに接触してお
り、回転プレート１４が第７の角度区間θ７の回転を終
了した時点で可動接点１５ａは第１のタップ切換固定接
点対（１，４）と第１の中間固定接点対（７，９）とに
接触しており、回転プレート１４が第８の角度区間θ８
の回転を終了した時点で可動接点１５ａは第１のタップ
切換固定接点対（１，４）と接触している。その際のバ
ネ部材１９の蓄勢及び放勢は、前述と同様になる。

【００３３】このように構成すると、２つの限流抵抗Ｒ
１及びＲ２と１つの切換機構（１つの可動接点導体１５
と駆動力発生機構）とから３タップ切換の負荷時タップ
切換器を簡単且つ小形に構成することができる。特にこ
の例では、タップ切換動作の際に、２つの限流抵抗Ｒ１
及びＲ２が共用されるため、部品点数が少なくなる。そ
してこの負荷時タップ切換器１００は小形になるため、
図１３に示すように、変圧器容器の内部に負荷時タップ
切換器１００の主要部を収納することができる。図１３
のように配置すると、変圧器容器の外部からのハンドル
２２の操作により簡単にタップを切り換えることができ
る。

【００３４】図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の負荷時
タップ切換器の実施例の主要部の正面図，平面図，底面
図及び右側面図である。これらの図においては、図１〜
図１３に示した実施の形態の一例に付した部材と同様の
部材には、図１〜図１３に付した符号の数に１００を加
えた数の符号を付してある。この実施例では、バネ部材
１１９としてコイルスプリングを用いており、伝達機構
１２０は、一端が第１及び第２のフレーム１１１及び１
１２に回動自在に固定され他端にバネ部材１１９の一端
が固定されたアーム１２０ａとこのアーム１２０ａに回
転自在に支持された回転体１２４とから構成される。バ
ネ部材１１９の他端は、第１及び第２のフレーム１１１
及び１１２の間に配置されたピンに固定されている。こ
の実施例では、バネ部材１１９及び伝達機構１２０が第
１及び第２のフレーム１１１及び１１２の間に配置され
ているので、全体の形状がコンパクトになっている。ま
た第１及び第２の限流抵抗Ｒ１及びＲ２は、第２のフレ
ーム１１２の外側に固定されている。この実施例では、
各固定接点は、コイルスプリンＳのバネ力を利用して可
動接点１１５ａに押し付けられる。

【００３５】本発明は、３つのタップを切り換えるタイ
プの負荷時タップ切換器に関するものであるが、本発明
の構造は、２つのタップを切り換えるタイプの負荷時タ
ップ切換器にも適用できる。その場合の構成要件を以下
に列挙する。

【００３６】（１） 限流抵抗を利用してタップ切換時
の電流を低減しながらタップを切り換える負荷時タップ
切換器であって、一対の第１及び第２の固定接点からそ
れぞれ構成され間隔を開けて配置された第１及び第２の
タップ切換固定接点対と、一対の第１及び第２の固定接
点からそれぞれ構成され且つ前記第１及び第２のタップ
切換固定接点対の間に配置された中間固定接点対と、複
数の前記一対の第１及び第２の固定接点の間を通り接触
している１以上の前記一対の第１及び第２の固定接点を
電気的に相互に接続する可動接点を一端に備え他端が回
転軸に回転自在に支持された可動接点導体と、前記可動
接点導体を前記回転軸を中心にして回動させるための回
転駆動力を発生する駆動力発生機構とを具備し、前記可
動接点の形状寸法及び前記中間固定接点対の配置位置
は、前記可動接点導体が回動する過程において、前記第
１のタップ切換固定接点対と前記中間固定接点対とが前
記可動接点により電気的に接続され、前記第２の切換固
定接点対と前記中間固定接点対とが前記可動接点により
電気的に接続されるように定められ、前記中間固定接点
対の前記第１の固定接点と前記第２のタップ切換固定接
点対の前記第１の固定接点との間に第１の限流抵抗が接
続され、前記中間固定接点対の前記第２の固定接点と前
記第２のタップ切換固定接点対の前記第２の固定接点と
の間に第２の限流抵抗が接続されている負荷時タップ切
換器。

【００３７】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、２つの
限流抵抗と１つの切換機構（１つの可動接点導体と駆動
力発生機構）とから３タップ切換の負荷時タップ切換器
を簡単且つ小形に構成することができる。

【００３８】請求項３の発明によれば、簡単な構造で駆
動力発生機構を構成することができて、タップ切換を迅
速に行うことができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、伝達機構の構造
を簡単にすることができる。

【００４０】請求項５の発明によれば、２つのフレーム
を用いて負荷時タップ切換器の主要部を簡単な構造で構
成することができる。

【００４１】請求項６の発明によれば、変圧器容器の外
部から負荷時タップ切換器の操作ができる変圧器を得る
ことできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態の
負荷時タップ切換器の主要部の概略構成をそれぞれ示す
ための図である。

【図２】 三相四線式複合変圧器と呼ばれる柱上変圧器
の結線である。

【図３】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示している。

【図４】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図３の次の過程を示してい
る。

【図５】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図４の次の過程を示してい
る。

【図６】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図５の次の過程を示してい
る。

【図７】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図６の次の過程を示してい
る。

【図８】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図７の次の過程を示してい
る。

【図９】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の動
作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の状
態をそれぞれ示しており、図８の次の過程を示してい
る。

【図１０】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の
動作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の
状態をそれぞれ示しており、図９の次の過程を示してい
る。

【図１１】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の
動作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の
状態をそれぞれ示しており、図１０の次の過程を示して
いる。

【図１２】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態の
動作過程の一部を説明するため回路の接続状態と機構の
状態をそれぞれ示しており、図１１の次の過程を示して
いる。

【図１３】 本発明の変圧器の構造を示す図である。

【図１４】 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の負荷時タップ
切換器の実施例の主要部の正面図，平面図，底面図及び
右側面図である。

【図１５】 従来の負荷時タップ切換器の概略構成の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１〜１０ 固定接点 １１ 第１のフレーム １２ 第２のフレーム １３ 回転軸 １４ 回転プレート １５ 可動接点導体 １５ａ 可動接点 １６ 駆動力発生機構 １７ 第１の係合部 １８ 第２の係合部 １９ バネ部材 ２０ 伝達機構 ２１ 操作軸 ２２ 操作ハンドル ２３ カム曲線部 ２４ 回転体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 最所 隆樹 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 池尻 吉隆 福岡県宗像郡福間町花見が浜二丁目１番１ 号 九州変圧器株式会社内 (72)発明者 川崎 文浩 福岡県宗像郡福間町花見が浜二丁目１番１ 号 九州変圧器株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 限流抵抗を利用してタップ切換時の電流
   を低減しながらタップを切り換える負荷時タップ切換器
   であって、 一対の第１及び第２の固定接点からそれぞれ構成され間
   隔を開けて配置された第１〜第３のタップ切換固定接点
   対と、 一対の第１及び第２の固定接点からそれぞれ構成され且
   つ前記第１及び第２のタップ切換固定接点対及び前記第
   ２及び第３のタップ切換固定接点対との間に配置された
   第１及び第２の中間固定接点対と、 複数の前記一対の第１及び第２の固定接点の間を通り接
   触している１以上の前記一対の第１及び第２の固定接点
   を電気的に相互に接続する可動接点を一端に備え他端が
   回転軸に回転自在に支持された可動接点導体と、 前記可動接点導体を前記回転軸を中心にして回動させる
   ための回転駆動力を発生する駆動力発生機構とを具備
   し、 前記可動接点の形状寸法及び前記第１及び第２の中間固
   定接点対の配置位置は、前記可動接点導体が回動する過
   程において、前記第１のタップ切換固定接点対と前記第
   １の中間固定接点対とが前記可動接点により電気的に接
   続され、前記第１及び第２の中間固定接点と前記第２の
   タップ切換固定接点対とが前記可動接点により電気的に
   接続され、前記第３のタップ切換固定接点対と前記第２
   の中間固定接点対とが前記可動接点により電気的に接続
   されるように定められ、 前記第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第
   １の固定接点は相互に電気的に接続され、前記第２のタ
   ップ切換固定接点対の前記第１の固定接点と前記第１及
   び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第１の固定接
   点の接続点との間には第１の限流抵抗が接続され、 前記第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第
   ２の固定接点は相互に電気的に接続され、前記第２のタ
   ップ切換固定接点対の前記第２の固定接点と前記第１及
   び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第２の固定接
   点の接続点との間には第２の限流抵抗が接続されている
   負荷時タップ切換器。
2. 【請求項２】 限流抵抗を利用してタップ切換時の電流
   を低減しながらタップを切り換える負荷時タップ切換器
   であって、 所定の間隔を開けて対向するように配置された一対の第
   １及び第２の固定接点からそれぞれ構成され弧状に等し
   い間隔を開けて配置された第１〜第３のタップ切換固定
   接点対と、 所定の間隔を開けて対向するように配置された一対の第
   １及び第２の固定接点からそれぞれ構成され且つ前記第
   １及び第２のタップ切換固定接点対及び前記第２及び第
   ３のタップ切換固定接点対との間に配置された第１及び
   第２の中間固定接点対と、 複数の前記一対の第１及び第２の固定接点の間を通り接
   触している１以上の前記一対の第１及び第２の固定接点
   を電気的に相互に接続する可動接点を一端に備え他端が
   回転軸に回転自在に支持された可動接点導体と、 前記可動接点導体を前記回転軸を中心にして回動させる
   ための回転駆動力を発生する駆動力発生機構とを具備
   し、 前記可動接点の形状寸法は、前記可動接点導体が回動す
   る過程において、前記第１のタップ切換固定接点対と前
   記第１の中間固定接点対とを前記可動接点により電気的
   に接続し、前記第１の中間固定接点と前記第２のタップ
   切換固定接点対とを前記可動接点により電気的に接続
   し、前記第２のタップ切換固定接点対と前記第２の中間
   固定接点対とを前記可動接点により電気的に接続し、前
   記第３のタップ切換固定接点対と前記第２の中間固定接
   点対とを前記可動接点により電気的に接続し得るように
   定められ、 前記第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第
   １の固定接点は相互に電気的に接続され、前記第２のタ
   ップ切換固定接点対の前記第１の固定接点と前記第１及
   び第２の中間固定接点対のそれぞれの前記第１の固定接
   点の接続点とは第１の限流抵抗を介して相互に接続さ
   れ、 前記第１及び第２の中間固定接点対のそれぞれの第２の
   固定接点は相互に電気的に接続され、前記第２のタップ
   切換固定接点対の前記第２の固定接点と前記第１及び第
   ２の中間固定接点対のそれぞれの前記第２の固定接点の
   接続点とは第２の限流抵抗を介して相互に接続され、 前記駆動力発生機構は、バネ部材の放勢力を利用して前
   記可動接点導体を駆動して短い時間でタップを切り換え
   るように構成されていることを特徴とする負荷時タップ
   切換器。
3. 【請求項３】 前記駆動力発生機構は、 前記回転軸に連結されて前記回転軸に手動で回転力を付
   与する回転力付与機構と、 前記回転軸に固定された回転プレートと、 前記回転軸の回転方向に所定の角度間隔を開けて前記回
   転プレートに設けられた第１及び第２の係合部と、 前記回転プレートが第１の角度区間を一方向に回転する
   際に蓄勢され、前記回転プレートが前記第１の角度区間
   に連続する第２の角度区間を前記一方向に回転する際に
   放勢され、前記回転プレートが前記第２の角度区間に連
   続する第３の角度区間を前記一方向に回転する際に蓄勢
   され、前記回転プレートが前記第３の角度区間に連続す
   る第４の角度区間を前記一方向に回転する際に放勢さ
   れ、前記回転プレートが第５の角度区間を前記一方向と
   逆方向の他方向に回転する際に蓄勢され、前記回転プレ
   ートが前記第５の角度間隔と連続する第６の角度区間を
   前記他方向に回転する際に放勢され、前記回転プレート
   が前記第６の角度区間と連続する前記第７の角度区間を
   前記他方向に回転する際に蓄勢され、前記回転プレート
   が前記第７の角度区間と連続する第８の角度区間を前記
   他方向に回転する際に放勢されるバネ部材と、 前記バネ部材と前記回転プレートとの間に配置されて、
   前記バネ部材を蓄勢する際に前記回転プレートから前記
   バネ部材に蓄勢力を伝え且つ前記バネ部材の放勢力を前
   記回転プレートに伝える伝達機構とを具備し、 前記他方向側に位置する前記第１の係合部と前記一方向
   側に位置する前記第２の係合部との間の前記所定の角度
   間隔は、前記回転プレートが前記一方向に前記第１の角
   度区間を回転する間は前記第１及び第２の係合部が前記
   可動接点導体とは係合せず、前記回転プレートが前記一
   方向に前記第２〜第４の角度区間を回転する間は前記第
   １の係合部が前記可動接点導体と係合し、前記回転プレ
   ートが前記他方向に前記第５の角度区間を回転する間は
   前記第１及び第２の係合部が前記可動接点導体とは係合
   せず、前記回転プレートが前記他方向に前記第６〜第８
   の角度区間を回転する間は前記第２の係合部が前記可動
   接点導体と係合するように定められ、 前記回転プレートが前記第１の角度区間を回転する間前
   記可動接点は前記第１のタップ切換固定接点対と接触し
   ており、前記回転プレートが前記第２の角度区間の回転
   を終了した時点で前記可動接点は前記第１の中間固定接
   点対と前記第２のタップ切換固定接点対とに接触してお
   り、前記回転プレートが前記第３の角度区間の回転を終
   了した時点で前記可動接点は前記第２のタップ切換固定
   接点対と前記第２の中間固定接点対とに接触しており、
   前記回転プレートが前記第４の角度区間の回転を終了し
   た時点で前記可動接点は第３のタップ切換固定接点対と
   接触しており、前記回転プレートが前記第５の角度区間
   を回転する間前記可動接点は前記第３のタップ切換固定
   接点対と接触しており、前記回転プレートが前記第６の
   角度区間の回転を終了した時点で前記可動接点は前記第
   ２の中間固定接点対と前記第２のタップ切換固定接点対
   とに接触しており、前記回転プレートが前記第７の角度
   区間の回転を終了した時点で前記可動接点は前記第１の
   タップ切換固定接点対と前記第２の中間固定接点対とに
   接触しており、前記回転プレートが前記第８の角度区間
   の回転を終了した時点で前記可動接点は第１のタップ切
   換固定接点対と接触していることを特徴とする請求項１
   または２に記載の負荷時タップ切換器。
4. 【請求項４】 伝達機構は、前記回転プレートに設けら
   れたカム曲線部と、前記カム曲線部上を回動する回転体
   と、前記回転体の動きに応じて前記バネ部材を蓄勢した
   り放勢する蓄勢−放勢機構とから構成され、 前記カム曲線部は前記回転プレートが第１の角度区間を
   一方向に回転する際に前記バネ部材を蓄勢し、前記回転
   プレートが前記第２の角度区間を前記一方向に回転する
   際に蓄勢された前記バネ部材を放勢し、前記回転プレー
   トが前記第３の角度区間を前記一方向に回転する際に前
   記バネ部材を蓄勢し、前記回転プレートが前記第４の角
   度区間を前記一方向に回転する間に蓄勢された前記バネ
   部材を放勢し、前記回転プレートが第５の角度区間を前
   記他方向に回転する際に前記バネ部材を蓄勢し、前記回
   転プレートが前記第６の角度区間を前記他方向に回転す
   る際に蓄勢された前記バネ部材を放勢し、前記回転プレ
   ートが前記第７の角度区間を前記他方向に回転する際に
   前記バネ部材を蓄勢し、前記回転プレートが前記第８の
   角度区間を前記他方向に回転する間に前記蓄勢された前
   記バネ部材を放勢するように構成されている請求項３に
   記載の負荷時タップ切換器。
5. 【請求項５】 所定の間隔をあけて配置された第１及び
   第２のフレームを備え、 前記第１のフレームに複数の前記第１の固定接点が固定
   され、前記第２のフレームに複数の前記第２の固定接点
   が固定され、 前記回転軸が前記第１及び第２のフレームに回転自在に
   支持され、 前記第１及び第２のフレームの少なくとも一方のフレー
   ムの外側に前記第１及び第２の限流抵抗が固定されてい
   る請求項４に記載の負荷時タップ切換器。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の負荷時タップ切換器が
   変圧器容器内に収納され、前記回転力付与機構は一端に
   ハンドルを備え他端が前記変圧器容器の内部に位置する
   操作軸からなり、前記操作軸の前記他端が前記負荷時タ
   ップ切換器の前記回転軸に連結されていることを特徴と
   する変圧器。