JPH11329870A - 負荷時タップ切換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機能は従来と全く変ずに部品数を削減して構造
のコンパクト化を図ると共に、安価に製作することにあ
る。 【解決手段】変圧器タップ巻線のタップを１つのタップ
から隣接タップに切換える切換開閉器の底部に吊下げら
れ、間欠歯車機構によってタップに接続された固定接点
を順次選択する可動接点を備えたタップ選択器ににおい
て、絶縁支柱に変わって絶縁板を用い、この絶縁板46の
両面の円周上に固定接点52,53 を取付けた固定接点群50
を変圧器の相数に応じて配設し、最下段には絶縁サポー
ト47を配設子、金属サポート31との間を通しスタッド44
によって一体的に締付けると共に、可動接点群55は固定
接点群50の絶縁板に金属サポート31と絶縁サポート47に
保持された絶縁筒34を中心に設けられている開口部51内
を回動可能な構成とし、間欠歯車機構33の間欠動作に応
じて固定接点を順次選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のタップを持つ
変圧器タップ巻線のタップを負荷時に１つのタップから
隣のタップへ切換を行う負荷時タップ切換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に負荷時タップ切換器は、負荷電流
をしゃ断する切換開閉器と無電流状態でタップ選択する
タップ選択器とで構成され、これらは変圧器タンク内に
内蔵されている。

【０００３】図４は、代表例として特公昭６０−３８０
１４号公報に開示されている内蔵形の負荷時タップ切換
器を示すものである。図４において、１は変圧器タンク
の上カバーで、この上カバー１には開口部が設けられ、
この開口部を塞ぐように負荷時タップ切換器の頭部２が
油密に取付けられている。この頭部２の下面には切換開
閉器３が固定され、その下部にはタップ選択器５が吊下
げられ、これらは変圧器タンクに内蔵されている。ま
た、４は図示しない電動操作機構からの動力を受けてタ
ップ選択器５の回動部を動かす駆動絶縁軸である。

【０００４】上記タップ選択器５は、主切換器６とこの
主切換器６の特定動作位置でのみ動作する副切換器７と
からなり、カバー８によって切換開閉器３の下部に取付
けられている。

【０００５】カバー８内には駆動機構９が設けられ、こ
の駆動機構９は動力伝達を行う歯車機構１０と主及び副
切換器の可動接点を間欠的に回動させる間欠歯車機構１
１とで構成され、いずれも動力伝達の機能を持つ金属製
である。

【０００６】主切換器６はその中心部に絶縁筒１２を有
し、この絶縁筒１２の外周側には６個の集電リング１３
が軸方向に等間隔を存して設けられ、内周側から接続線
１４により切換開閉器へ接続される。１５，１６は可動
接点１７を駆動する絶縁筒で、その上端は間欠歯車機構
１１、下端は上端の回動軌跡に沿って平滑な回動を行わ
せるための金属製の従動アーム１８，１９にそれぞれ取
付けられている。

【０００７】さらに、２０はタップ数に応じて複数本配
置された絶縁支柱で、この絶縁支柱２０には６個の固定
接点２１が軸方向に等間隔を存して取付けられ、その上
端は駆動機構９の上部サポート２２に、下端は下部サポ
ート２３に固定されている。可動接点１７は間欠歯車機
構１１、駆動絶縁筒１５，１６によって間欠動作が与え
られて、固定接点２１を順次選択し、集電リング１３と
の間に通電経路を形成する。

【０００８】副切換器７は、上端が間欠歯車機構１１
に、下端が下部サポート２４に回転自在に軸受支持され
た絶縁軸２５が設けられ、この絶縁軸２５には３個の可
動接点２６が軸方向に等間隔を存して取付けられてい
る。また、絶縁軸２５に平行に絶縁支柱２７が設けら
れ、その上端は上部サポート２２に、下端は下部サポー
ト２４に固定されている。この絶縁支柱２７には可動接
点２６に対応させて固定接点２８が取付けられ、可動接
点２６が主切換器６の特定位置に連動して何ずれかの固
定接点２８に切換わるようになっている。

【０００９】なお、下部のサポート２３，２４は何ずれ
も金属製である。一方、絶縁筒１２の中心部には電位線
２９が軸方向に配設され、この電位線２９は下部サポー
ト２３，２４に電位を持たせるための接続線であって、
駆動機構９のカバー８から下部サポート２３へ接続され
る。ここで、変圧器巻線が三相星形結線の場合、タップ
巻線は中性点側に配置され、切換開閉器の中に中性点が
置かれる。これは負荷時タップ切換器にとって最も有利
になるためである。

【００１０】この場合はタップ巻線に接続された通電経
路以外の金属部品は全て中性点の電位になるように接続
される。また、中性点と最も高い電位を選択した固定接
点とはタップ巻線の全巻回数に相当する全タップ間が課
電される。従って、上部サポート２２及び下部サポート
２３，２４間は全タップ電圧に耐える絶縁距離を有して
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
負荷時タップ切換器においては、近年要求の高まってい
るコンパクトで安価に製作するという点で次のような難
点があった。 （１）絶縁支柱２０を接点数に応じて円周方向に配置
し、その上、下部をネジ締付けにより固定しているた
め、上部サポート２２及び下部サポート２３，２４とも
金属製のものが必要となる。また、図４に示すように形
状が複雑であるため、鋳物によって製作し、機械加工し
て仕上げているため、コスト高となる。 （２）前述の通り、下部サポート２３，２４と最下段の
固定接点間には全タップの電圧が課電されているため絶
縁が必要であり、その分全体の高さが高くなる。さら
に、変圧器に取付けた際には接地電位となるタンクとの
間で対地絶縁距離も必要となり、変圧器全体の大形化に
も繋がる。 （３）全長が高くなることによって可動接点１７の駆動
絶縁筒１５，１６も当然長くなり、下端には従動アーム
１８，１９を設けなければ、正常な回転軌道が得られな
いことになる。従って、従動アーム１８，１９の回転部
には玉軸受等の部材が必要になり、この結果下部サポー
トを金属製にしなければならない理由の一つでもある。 （４）下部サポートへ電位をとるため、上部のカバー８
から電位線を絶縁筒１２の中心を通して接続するように
しているので、この中には各相の集電リング１３から接
続線が通してあり、この間にタップ間の電圧が課電され
るため、これに見合って筒を大きくする必要が生じる。

【００１２】本発明は上記のような事情に鑑みなされた
もので、全体がコンパクトで部品点数を減少させて安価
に製作できる負荷時タップ切換器を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により負荷時タップ切換器
を構成するものである。請求項１に対応する発明は、変
圧器タップ巻線のタップを１つのタップから隣接タップ
に切換える切換開閉器と、この切換開閉器の底部に吊下
げられ、間欠歯車機構によって前記タップに接続された
固定接点を順次選択する可動接点を備えたタップ選択器
とからなる負荷時タップ切換器において、前記切換開閉
器の底部に一方の面が取付けられ、他方の面に軸受を介
して間欠歯車機構を回転自在に支持した金属サポート
と、この金属サポートに取付けられ前記切換開閉器に接
続される接続端子を有するターミナルと、前記金属サポ
ートに対応させて最下段に設けられ、前記金属サポート
に通しスタッドにより結合された絶縁サポートと、前記
間欠歯車機構の回動中心部を通して前記金属サポートに
一端部が、他端部が前記絶縁サポートにそれぞれ保持さ
れた絶縁筒と、この絶縁筒の外周側に変圧器相数に応じ
て配設され、絶縁板の一方の面に前記タップに接続され
る固定接点のうち奇数タップに接続される複数個の固定
接点を、他方の面に偶数タップに接続される複数個の固
定接点をそれぞれ設けた固定接点群と、前記絶縁筒の外
周面に前記固定接点群の各固定接点に対応させて取付け
られた集電リングと、一端部が前記間欠歯車機構の出力
端部に固定された絶縁駆動板に可動接点を取付け、この
可動接点により前記固定接点と前記集電リング間を橋絡
して通電経路を形成する可動接点群と、前記絶縁筒内に
配設され、一端が前記集電リングに接続されると共に、
他端が前記ターミナルに有する接続端子に接続される接
続線とを備え、前記可動接点群は前記固定接点群の絶縁
板に前記絶縁筒を中心にして設けられた開口部内を回動
可能な構成として、前記間欠歯車機構の間欠動作に応じ
て前記固定接点を順次選択するようにしたものである。

【００１４】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の負荷時タップ切換器において、間欠歯車機
構の出力端部に固定した可動接点群の駆動絶縁板の他端
部に転動軸受を設け、且つ前記絶縁サポートに前記転動
軸受の端面と係合して前記駆動絶縁板を前記間欠歯車機
構の出力端部の回動軌跡と同一軌跡となるように案内す
るガイド溝を設ける構成としたものである。

【００１５】請求項３に対応する発明は、請求項２に対
応する発明の負荷時タップ切換器において、転動軸受は
ガイド溝に沿って転動動作する絶縁物製の玉ユニット
と、この玉ユニットを押圧するばねと、これら玉ユニッ
ト及びばねを収容する軸受ケースから構成されたもので
ある。

【００１６】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の負荷時タップ切換器において、固定接点群
は絶縁板の一方の面に設けられた奇数タップに接続され
る固定接点及び他方の面に設けられた偶数タップに接続
される固定接点は、それぞれ絶縁板の両面に設けた凸部
に固定して構成されたものである。

【００１７】従って、上記請求項１乃至請求項４に対応
する発明の負荷時タップ切換器にあっては、機能は従来
と全く変ずに部品数を削減して構造のコンパクト化を図
ることができると共に安価に製作することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明による負荷時タップ切
換器の第１の実施の形態を示すもので、（ａ）はタップ
選択器の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う矢視
断面図である。

【００１９】図１（ａ），（ｂ）において、３１は図示
しない切換開閉器の下部に取付けられたカバーに連結さ
れる金属サポートで、この金属サポート３１はほぼ中央
部に貫通穴を有し、この穴に連通する適宜長さの筒状部
が下方に一体的に形成されている。

【００２０】また、金属サポート３１の一側部に駆動軸
３２を挿通させて軸受により回転可能に設けられ、この
駆動軸３２は図示しない電動操作機構からの動力を連結
ピン３２ａを介して金属サポート３１の下面側に設けら
れた間欠歯車機構３３に伝達可能に連結している。

【００２１】上記金属サポート３１のほぼ中央部に有す
る筒状部を通して絶縁筒３４が設けられると共に、その
上端部にターミナル３５を配置してボルトにより油密に
取付けると共に、その上面開口部をカバー３６により油
密に閉塞している。このターミナル３５は絶縁物注型品
からなり、その外周部に放射状に複数個の接続端子３７
が等配に配置されている。この場合、ターミナル３５を
絶縁物注型品で製作しているのは、接続端子３７の貫通
部を気密に構成する必要があり、また接続端子３７間に
は適正な絶縁を保つ必要があるためである。しかも、タ
ーミナル３５全体をコンパクトに製作できる。

【００２２】そして、間欠歯車機構３３の出力端部は金
属サポート３１の筒状部に軸受３８を介して回動可能に
支持されている。上記絶縁筒３４の下端部には筒状段部
が形成され、最下段に設けられた絶縁サポート４７に有
する穴４７ａに係合させて固定される。また、絶縁筒３
４の外周側には６個の集電リング３９が軸方向に等間隔
を存して設けられ、内周側から端子４１を介して接続線
４２を接続端子３７にボルト４３により接続固定して通
電経路を形成する。

【００２３】従って、接続端子３７の外側は切換開閉器
からの図示しないスライド接点へ摺動接触して切換開閉
器とタップ選択器との通電経路が形成される。また、金
属サポート３１の四隅部分には通しスタッド４４が軸方
向に配置され、この通しスタッド４４には金属サポート
３１の下部に配置された３個の固定接点群４５の絶縁板
４６、絶縁サポート４７を絶縁及び構造配置上必要な間
隔に保持させた状態で締付ける。

【００２４】さらに、金属サポート３１の筒状部に軸受
３８を介して回転自在に支持された間欠歯車機構３３の
出力端部に一端部が取付けられた駆動絶縁板４８に６個
の主可動接点５４が軸方向に等間隔を存して取付けら
れ、その他端部に設けられた転動軸受により、図１のＡ
部を拡大して示す図２のように絶縁サポート４７に形成
されたリング状のガイド溝４７ｂに沿って移動可能に支
持され、これらは主可動接点群５０を構成している。

【００２５】上記絶縁板４６には集電リング３９の中心
と同心的に円形の開口部５１が設けられ、主可動接点群
５０が回転できるようになっている。また、絶縁板４６
の上、下面には適正な間隔を保ってタップ巻線の奇数タ
ップ及び偶数タップに接続された固定接点５２及び５３
が設けられ、主可動接点群５０の主可動接点５４により
集電リング３９との間に通電経路が形成される。この場
合、固定接点５２及び５３は絶縁板４６の両面に設けた
凸部４６ａの一面に取付けられる。これらは垂直沿面絶
縁距離を保つために設けられたもので、水平面に絶縁に
支障のある異物が蓄積されても絶縁を保証するためであ
る。

【００２６】一方、５５は間欠歯車機構３３によって回
動動作する副可動接点群で、この副可動接点群５５は上
端部が間欠歯車機構３３に連結された駆動絶縁板５６
と、この駆動絶縁板５６に軸方向に等間隔を存して取付
けられた可動接点５７によって構成される。

【００２７】また、５８は図示しないタップ巻線の最初
と最後に接続される固定接点で、絶縁板４６上に取付け
られた集電子５９を介して可動接点５７により固定接点
５８間を橋絡して通電経路を形成する。駆動絶縁板５６
の下端部には主切換器と同様に転動軸受が設けられ、図
１のＡ部を拡大して示す図２のように絶縁サポート４７
に設けられたガイド溝４７ｃに沿って移動可能に支持さ
れている。

【００２８】この場合、副可動接点側においても主可動
接点側と同様に絶縁板４６に開口部６０が設けられ、こ
の中を副可動接点群５５が回動できるように構成され
る。図３は転動軸受６１の詳細を示すものである。６２
は軸受ケースで、駆動絶縁板４８，５６に固定され、圧
縮ばね６３で玉ユニット６４の大玉をガイド溝４７ｂ，
４７ｃへ押付け、適正なガイド機能が発揮できるように
している。

【００２９】この場合、玉ユニット６４は大玉とその周
囲を被せるように小玉を複数使用して大玉の転動動作が
自由になるように構成されている。また玉ユニット６４
は絶縁サポートのガイド溝の摩耗を抑制するため、全て
絶縁物で製作されている。

【００３０】このような構成の負荷時タップ切換器のタ
ップ選択器において、図示しない電動操作機構からの動
力が駆動軸３２に伝達されると、この駆動軸３２はその
動力を連結ピン３２ａを介して間欠歯車機構３３へ伝達
する。

【００３１】すると、間欠歯車機構３３の間欠動作を受
けて、主可動接点群５０が間欠動作し、固定接点群４５
の絶縁板４６に配置され、且つタップ巻線のタップに接
続された固定接点５２，５３上を可動接点５４が順次接
触してタップ切換動作が行われる。

【００３２】主切換器５０の切換動作の特定位置におい
て副可動接点群５５が動作し、その可動接点５７によっ
て２つの固定接点５８を切換え、タップ巻線の最初と最
後に接続変更される。

【００３３】このように本発明の実施の形態における負
荷時タップ切換器のタップ選択器にあっては、従来の絶
縁支柱に変わって絶縁板に固定接点を配置し、最下段は
絶縁サポートで構成できるようにしたので、全体がコン
パクトで部品点数が減少し、安価に製作できる。以下そ
の具体的な効果を挙げると次の通りである。 （１）固定接点５２，５３を絶縁板４６に取付けたこと
によって、従来のように上部サポート、この上部サポー
トを取付け固定するために複雑な部品形状となるカバ
ー、そして下部においては下部サポートが不要となるた
め、鋳物素材、機械加工仕上げなどの加工費を削減する
ことができ、製作費を大幅に低減することができる。 （２）最下段のサポートを絶縁板で構成できたことによ
り、全タップの絶縁が不要となること、及び変圧器タン
クとの大地間絶縁も大幅に短縮できるので、コンパクト
なタップ選択器にして変圧器全体の縮小化を図ることが
できる。 （３）主可動接点群５０及び副可動接点群５５の下端部
のガイドは絶縁サポート４７に設けたガイド溝４７ｂ，
４７ｃと転動軸受６１によって間欠動作に応動可能に支
持することができるので、従動アーム及びその軸受等が
不要となる。 （４）金属サポート３１には６本の接続端子３７を有す
るターミナル３６を配置したことで接続線はほぼ直線上
に構成でき、且つ金属サポート３１の中心部を通るた
め、金属サポート３１は平板状に構成できるので、全体
を大幅に簡略化することができる。 （５）下部の絶縁サポート４７への電位線が不要とな
り、中心部の接続線４３部の絶縁が軽減されるので、主
切換部の外径を短縮することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、機能
は従来と全く変ずに部品数を削減して構造のコンパクト
化を図ることができる安価な負荷時タップ切換器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による負荷時タップ切換器の実施の形態
を示すもので、（ａ）はタップ選択器の平面図、（ｂ）
は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う矢視断面図。

【図２】同実施の形態における絶縁サポートの平面図。

【図３】同実施の形態における絶縁サポートのガイド溝
と係合する駆動絶縁板に取付けた転動軸受の詳細図。

【図４】従来の負荷時タップ切換器の代表例の要部を断
面して示す構成図。

【符号の説明】

３１……金属サポート ３３……間欠歯車機構 ３４……絶縁筒 ３６……ターミナル ３９……集電リング ４３……接続線 ４４……通しスタッド ４５……固定接点群 ４６……絶縁板 ４７……絶縁サポート ４７ｂ，４７ｃ……ガイド溝 ５０……主可動接点群 ５１，６０……開口部 ５２……主固定接点 ５４……可動接点 ５５，５７……副可動接点 ６１……転動軸受 ６３……玉ユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器タップ巻線のタップを１つのタッ
   プから隣接タップに切換える切換開閉器と、この切換開
   閉器の底部に吊下げられ、間欠歯車機構によって前記タ
   ップに接続された固定接点を順次選択する可動接点を備
   えたタップ選択器とからなる負荷時タップ切換器におい
   て、 前記切換開閉器の底部に一方の面が取付けられ、他方の
   面に軸受を介して間欠歯車機構を回転自在に支持した金
   属サポートと、この金属サポートに取付けられ前記切換
   開閉器に接続される接続端子を有するターミナルと、前
   記金属サポートに対応させて最下段に設けられ、前記金
   属サポートに通しスタッドにより一体的に締付けられる
   絶縁サポートと、前記間欠歯車機構の回動中心部を通し
   て前記金属サポートに一端部が、他端部が前記絶縁サポ
   ートにそれぞれ保持された絶縁筒と、この絶縁筒の外周
   側に変圧器相数に応じて配設され、絶縁板の一方の面に
   前記タップに接続される固定接点のうち奇数タップに接
   続される複数個の固定接点を、他方の面に偶数タップに
   接続される複数個の固定接点をそれぞれ設けた固定接点
   群と、前記絶縁筒の外周面に前記固定接点群の各固定接
   点に対応させて取付けられた集電リングと、一端部が前
   記間欠歯車機構の出力端部に固定された絶縁駆動板に可
   動接点を取付け、この可動接点により前記固定接点と前
   記集電リング間を橋絡して通電経路を形成する可動接点
   群と、前記絶縁筒内に配設され、一端が前記集電リング
   に接続されると共に、他端が前記ターミナルに有する接
   続端子に接続される接続線とを備え、 前記可動接点群は前記固定接点群の絶縁板に前記絶縁筒
   を中心にして設けられた開口部内を回動可能な構成とし
   て、前記間欠歯車機構の間欠動作に応じて前記固定接点
   を順次選択するようにしたことを特徴とする負荷時タッ
   プ切換器。
2. 【請求項２】 間欠歯車機構の出力端部に固定した可動
   接点群の駆動絶縁板の他端部に転動軸受を設け、且つ前
   記絶縁サポートに前記転動軸受の端面と係合して前記駆
   動絶縁板を前記間欠歯車機構の出力端部の回動軌跡と同
   一軌跡となるように案内するガイド溝を設ける構成とし
   たことを特徴とする請求項１記載の負荷時タップ切換
   器。
3. 【請求項３】 転動軸受は、ガイド溝に沿って転動動作
   する絶縁物製の玉ユニットと、この玉ユニットを押圧す
   るばねと、これら玉ユニット及びばねを収容する軸受ケ
   ースから構成されたことを特徴とする請求項２記載の負
   荷時タップ切換器。
4. 【請求項４】 固定接点群は、絶縁板の一方の面に設け
   られた奇数タップに接続される固定接点及び他方の面に
   設けられた偶数タップに接続される固定接点をそれぞれ
   絶縁板の両面に形成された凸部に固定して構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の負荷時タップ切換器。