JPS59143223A - 負荷時タツプ切換器 - 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】 −この発明は真空バルブ成員荷時タップ切換器に関し、
特に各真空パルプ間の開閉タイミングを正確に保つ方法
に係わる。

第１図は一般的に行なわれている真空パルプ成員荷時タ
ップ切換器の一相分の主回路例を示し、一つの抵抗ｒと
その抵抗用真空パルプ几と二つの主真空パルプＡ、Ｂを
もっだ１抵抗３真空パルプ式負荷時タップ切換器の切換
順序を示す。これらの真空パルプの一方の端子は一括し
て中性点に接続され、Ａ及びＢの２個の主真空パルプの
他方の端子はそれぞれ巻線１の隣接した異なるタップＴ
。

Ｔ２を選択するタップ選択器２の可動接触子２ａ　、２
ｂに接続され、残る真空パルプ凡の他方の端子は限流抵
抗ｒを介して可動接触子２ａ、２ｂのいずれか（図では
２ｂ）に接続されている。

巻線１のタップＴ１からＴ２への切シ換えは図のイ、口
、ハ、二の順に真空パルプが開閉し、タップＴ２からｌ
への切シ換えは二からイへの順に真空パルプが開閉する
。主真空パルプＢの通電状態においては抵抗用真空パル
プＲは開となってももちろんよい訳であるが、流れる電
流が微少なために閉となって並列に通電しても差し支え
なく、この方が機構的にも有利であるだめ、タップ切換
動作を第１図のイから二、二からイの間で行なうのが一
般的である。

第２図は連動機構を含むタップ切換機構図で、０、．０
．．０．は固定された駆動軸を示す。クランク２１が駆
動軸Ｏａを中心に時計方向に回転することによシ、連結
棒２２を連結させた揺動レバー２３が軸Ｏ１を回動の中
心とした揺動運動を行なう。揺動レバー２３の先端に設
けられた支点Ｐと、駆動軸Ｏ２に固定された切換レバー
あの先端に設けられた支点９間には引張シばね２５が取
シ付けられ、該ばねは揺動レバー２３の動作に応じて蓄
勢され、Ｑ、Ｑ、、Ｐが同一直線上に並ぶ点（死点）を
越した時に蓄勢されたエネルギを急激に放出し、切換レ
バー冴をストッパ２６で止められるまで動かすことによ
シ駆動軸０２を回動させる。以上の２１から２６までが
速動機構２７である。駆動軸Ｏ１には真空−パルプ開閉
用の開閉装置四が設けられ、この動作によシ真空バルブ
Ｂ。

Ｒ，Ａを開閉する。この動作図と真空パルプの開閉順序
を示しだのが第３図で、タップＴ１からＴ、への切シ換
え順序を示し、（１）→（２）→（３）でＰＱ間に点線
で示す引張シばね部が蓄勢され、（４）→（７）で前記
蓄勢されたエネルギを放出することにより各真空パルプ
の開閉が完了する。第４図はタップＬからＴ１への切換
順序を示し、（１）から（２）へてＰＱ間の引張りはね
２５が蓄勢され、（３）から（６）へで放出することに
より開閉が完了する。なお、第３，４図は第２図に対応
する。

工 第５図は駆動軸０２以に取り付けられた開閉装置と真空
パルプ操作機構を示し、（１）は真空パルプ閉状態、（
２）は真空パルプ開状態を示す。図において５１は真空
パルプ、５２は固定ロッド、５３は可動ロッド、５４は
ガイドロッド、５５は加圧ばねを収納するかご、５６は
加圧ばね、５７は支持物、５８は引外しばね、５９は肩
、６０はカムローラ、６１はカムで回動円板６２の周囲
に配置［７てあり、６１と６２で開閉装置四を構成し、
６３（０２）は駆動軸である。

第６図は駆動軸０２が角度α、β、ｒだけ回転すること
によるカムローラ６０の動きを略示したもので、各回転
角に合わせて中心Ｏ７とカムローラ６ｏの中心とを結ぶ
距離が変化する図であるが、わかり易くするためにカム
ローラ６ｏがカム６１の周囲を動くように描いである。

駆動軸６３（Ｏｔ）が反時計方向に角度γだけ回転すれ
ば、カム６１の上をカムローラ６゜が動き、カムの外周
円６４上に乗って真空パルプが閉となる。この状態から
駆動軸Ｏ１が時計方向へ角度γだけ回れば真空パルプは
開となる。

第７図（１）は真空パルプが開閉するために必要な駆動
軸（第５図の０．　、６３　）のトルクの一相分をカム
の回転角に合せて描いたトルク線図で、カム回転角α、
β、γは第６図の回転角に合致する。パルプ開の状態か
ら閉の方向へは、第６図でカム６１が反時計方向に動く
わけであるから、軸トルクは零から第５図で示す引外し
はね５８を押しながら徐々に増加し、角度α動いた時点
で可動ロッド５３が固定ロッド５２に接触し、そのおと
加圧ばね５６を押し込む行程に人シ、軸トルクが急激に
増大し、カム６１の外周円６４にカムローラ６０が接す
る角度β動いた点で最大トルクとなシ、そのちと徐々に
小さくなシ、真空パルプが所定の外部加圧力を与えられ
た角度γで軸トルクは零となる。

真空パルプ閉の状態から開の方向へは駆動軸を逆回転さ
せると、これと全く逆の動作となり、カム軸に対するト
ルクも負として働き第７図（２）のようになる。すなわ
ち、真空パルプ投入時には正方向、開極時には負方向の
トルクがカム軸６３にかかる。

第８図は各相の同一作用をする真空パルプＲ５Ａ、Ｂが
それぞれ同時に開閉する場合の開閉タイムチャートで斜
線部は閉状態を示す。このタイムチャート通りに３相す
べでの真空パルプが動作するように、カムを回動円板上
に配置し駆動させる場合の合成トルク線図を第９図及び
第１０図に示す。

これらの図は第７図（１）　、　（２）で示された単体
のトルク線図の合成で点線は３相分の合成トルクである
。

なお、三相の場合駆動軸上には回動円板を３個配置し、
各回動円板には各々３個のカムを配置して、これらの動
作により９個の真空パルプが開閉される。

第９図はタップＴ２からＴ、への切シ換え時のカムの合
成トルク線図で、第８図のタイムチャート通り各相のＲ
真空パルプ間で始まｐＢ真空パルプの閉で終わる。この
場合駆動当初においてはカムの合成トルクが抗力として
働く。駆動ばねによる駆動トルクは常にカムの合成トル
クを上まわるので図示しない。

第１０図はタップＴ１からＴ２への切り換え時のカムの
合成トルク線図で各相のＢ真空バルブの開で始まり几真
空パルプの開で終る。この場合駆動当初においては合成
トルクは抗力としては働かず、負の力、すなわちカムを
回転させる力として作用する。引張シばね（第２図の２
５）に蓄勢されたエネルギを急激に放出する機構はＴ、
からＴ２への切換時は第３図（３）、Ｔ２から１１への
切換時は第４図（２）で示されるような死点を越すこと
が条件となっている勾が死点位置は揺動レバー（第２図
の２３）に与イるトルクが小さく、機械的摩擦力で動作
が左右系゛れるため非常に不安定であるのでＴ、からＴ
２方向へ切換時のような駆動当初に抗力がない場合は、
引張シばねによるトルクが規定値にならないうちに真空
パルプが動き出すことがあり、正確な開閉速度や開閉タ
イミングが得られない。

この発明は前記従来の欠点を改め、特に高価にせずに各
真空パルプ間の開閉タイミングや開閉速度を正確に保つ
ことを目的とする。この目的はこの発明によれば負荷時
タップ切換器を次のように構成することによシ達成され
る。すなわち、１相につき交互に切シ換えられる２個の
主真空パルプと１個の抵抗用真空パルプとで切換開閉器
を構成する。そしてこれら真空パルプの一方の端子を一
括して他に接続し、主真空パルプの他方の端子をそれぞ
れ切り換えられる巻線の隣接した異なるタップを順次交
互に選択するタップ選択器の二つの可動接触子に接続す
る。まだ抵抗用真空パルプの他方の端子を限流抵抗を介
して前記可動接触子のいずれかに接続し、かつ前記抵抗
用真空パルプが陽画の切シ換えの終端において主真空パ
ルプと並列通電するように構成する。そして蓄積された
エネルギを放出して急速駆動する連動機構に連結された
共通の駆動軸に設けた開閉装置により前記諸真空パルプ
が所定の順序で開閉するようにした負荷時タップ切換器
を抵抗用真空パルプと並列通電されている主真空パルプ
側から他方の主真空パルプ側に切り換える場合は所定の
真空パルプの開閉に先だち前記共通駆動軸に機械的負荷
をかける。

第１１図はこの発明実施例の真空開閉器を使用した三相
負荷時タップ切換器の開閉タイムチャートで、各相の主
真空パルプＡ、Ｂが同時に開閉するものについてのもの
である。この発明はこの開閉タイムチャート関係以外は
前述の従来の構造と同様である。

第１１図において、タップＴ２からＴ１に切シ換わる場
合に、まず各相の抵抗用真空パルプＲが閉となり、つい
で主真空パルプＡが開き、つぎに主真空パルプＢが閉と
なりこれら所定の順序の開閉が終わる前に任意相（図で
はＵ相）の抵抗用真空パルプＲが開き、他相のＲ，Ｂ真
空パルプはともに閉となってタップ実に移る。また、抵
抗用真空バルブ凡の少なくとも一つ（第１１図において
はＶ相とＷ相の二つ）が該抵抗用真空パルプと限流抵抗
ｒを介して接続された主真空パルプ（ここではＢ）とが
共に閉となシ並列通電されているＴ１からＴ２方向に切
シ換わる場合に各真空パルプが所定に開閉するに先だっ
て前記任意相の抵抗用真空パルプ几が閉路して駆動軸に
機械的負荷を与える。そして切り換えの終わりの川にお
いては各主真空バルブＡだけが通電する。

第１２図はこのタップ′１１．から１ｒ、への切り換え
時のトルク線図で点線は三相分の合成トルク線図である
。このように真空バルブの所定の開閉に先だって、すな
わち、切換動作当初（死点近傍）に抗力を与えることに
よって前述のように死点近傍における揺動レバーの不安
定が解消されて確実に切シ換えることができる。三相１
抵抗３真空バルブ式タップ切換器の９個の真空パルプの
開閉動作は第８図の開閉タイムチャートで示されるよう
に１タツプの切り換えにおいてはすべての真空パルプは
開または閉の一動作しか行なわないが、この発明の第１
１図のものは９個のうち１個の真空パルプ（ここではＵ
相のＲ）はタップ１回の切シ換えに当って各１回の開閉
動作を行なう。しかしこれにはカムの形状を変えるだけ
でよく、また実際の負荷の開閉に寄与するのは開まだは
閉の一度であシ、他は無負荷動作となるため真空パルプ
の負荷開閉寿命には影響を与えない。また一般的には真
空パルプの開閉寿命は、機械的開閉寿命が電気的開閉寿
命の倍以上の特性をもつから支障はない。

第１３図はタップＴ２からＴ１への切換時のトルク線図
で切シ換えの終わシに抵抗用真空パルプ凡の開による負
の力が働くだけであり、切シ換え当初においては抵抗用
真空バルブ凡の閉による抗力があるから死点部における
揺動レバーの安定性については何らの問題はない。

駆動機構を極力小さくする場合等駆動エネルギを十分に
大きくとれない場合、駆動軸に与えられる合成トルクを
極力小さくするだめに開閉チャートの許す限り三相９個
の真空パルプの開閉タイミングをずらすことが考えられ
る。この場合の一例が第１４図、第１５図である。図中
大文字は相を示し大文字に付した小文字は真空パルプの
種類を示す。

たとえばＵ、はＵ相の主真空パルプＢを示す。以下同様
である。

第１４図はタップＬからＴ、方向へ切換時の合成トルク
線図であシ、切シ換え当初に抗力があるので問題はない
。第１５図はタップＴ、からＴ２方向へ切換時の合成ト
ルク線図であるが、切り換え当初に抗力がないだめ前述
の問題がある。これに対処するために、真空パルプが三
相用として一つに組み立てられ、許す限り各真空パルプ
の開閉タイミングをずらし、所定のタップの切シ換えが
主真空パルプの開路からはじする切り換え時にはそのと
き最後に開路する主真空パルプの相の抵抗用真空バルブ
をこの切り換えの当初に閉路する。

すなわち、この場合、Ｔ１から部方向へ切り換え時には
所定の真空パルプの切り換えが主真空パルプＷ、　、　
Ｖ、　、　Ｕ、の順の主真空パルプの開路によシはじ才
るだめこの最後に開路する主真空パルプであるＵ相の抵
抗用真空パルプＵ、を前記所定の真空パルプの切り換え
の前に閉路する。このトルク線図が第１６図である。こ
れは第１５図に比し駆動当初に抗力が設けられるので円
滑な開閉ができる。なお、この場合Ｕ相以外の■、Ｗ相
の真空パルプＲを開閉することも考えられるが、■相用
とすると、ＬからＴ１方向へ切換時には■相真空バルブ
Ｂが閉じて間もなくＶ相の真空パルプＲが開くことにな
るし、逆にＴ、から部方向へ切換時には真空パルプＢが
開いて間もなく真空パルプＲが閉じることになる。すな
わち、真空パルプＢと真空パルプ凡の開閉時間間隔が非
常に小さくなシ、真空パルプの投入時のチャタリング等
の影響をうけ、円滑な開閉が困難になる。まだＷ相の真
空バルブ凡の開閉もＶ相用の真空バルブ凡の開閉と同様
なことがいえ′るほかに、Ｕ相真空バルブ几を開閉する
よシも長い開閉チャートが必要となシ機構が大型化する
。

第１７図は川からＴＩ力方向切換時の合成トルク線図で
機構上Ｕ相の抵抗用真空パルプＵ、の開路は所定の真空
パルプの開閉の最後になシ、負として働くがこれは何ら
問題はない。

カム全体の合成トルクを小さくする方法の他に真空バル
ブ閉路時だけカム合成トルクを小さくするように各真空
パルプの閉路タイミングを多少ずらすことも考えられる
。（当然開閉タイミングも多少ずれるψこの場合の一例
が第１８図であり、タップ四からＴ、方向へ切シ換えの
合成トルク線図である。第１９図は同じくタップＴ、か
らＴ、方向へ切り換えの合成トルク線図である。

第１９図は切り換え当初に抗力がないため前述のように
問題がある。これに対処するため第１６図と同様にＵ相
真空パルプ凡の開閉を行なうようにするとＬから男方向
へ切換時には第２０図に示す合成トルク線図となり、何
ら支障ないし、Ｔ、からＬ方向へ切換時には第２１図の
合成トルク線図となシ切り換え当初に抗力が設けられ前
述のように円滑な開閉ができる。

三相の同一作用をする各真空パルプを多少ずらして閉路
する場合はＵ相の真空パルプＲ以外の真空バルブ、たと
えばＷ相、■相の真空パルプ凡の開閉を行なっても同様
の効果が得られ、開閉チャートや駆動機構に何らの影響
を与えない。Ｗ相の真空バルブＲを開閉し７た場合■タ
ップＴ１から讃方向へ切り換えの合成トルク線図を第２
２図に示す。

これは第２１図と同様な効果が得られる。

以上の説明で明らかなように、真空バルブを使用した負
荷時タップ切換器において、少なくとも陽画の切シ換え
の終シにおいて主真空パルプと抵抗用真空パルプとが並
列通電され、真空バルブが連動機構に連結された駆動軸
に設けられた開閉装置によシ所定の順序で開閉されるも
のにおいて、いずれかの抵抗用真空パルプと主真空パル
プとが並列通電された状態よシの切り換えの場合は真空
（抗力）を与えることによシ速動機構の死点部における
動きを安定させ、真空開閉器の正確な開閉速度や開閉タ
イミングを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１抵抗３真空パルプ式負荷時タップ切換器の一
相分の切シ換え順序を示す図、第２図はタップ切換機構
説明図、第３図および第４図はタップ切シ換え動作図、
第５図は真空パルプ操作機構図、第６図はカムおよびカ
ムローラ動作図、第７図は真空バルブを開閉するために
駆動軸に作用するトルク線図、第８図は三相負荷時タッ
プ切換器の開閉チャート図、第９図はタップＴ２からＴ
、方向へ三相同時切換時の合成トルク線図、第１Ｏ図は
タップＴ、からＬ方向へ三相同時切換時の合成トルク線
図、第１１図はこの発明実施例の三相用負荷時タップ切
換器の開閉チャート図、第１２図はこの発明実施例のタ
ップＴ、からＴ、方向へ切換時のトルり線図、第１３図
は同じくタップ−から黒方向へ切換時のトルク線図、第
１４図は各相の真空ノ（ルプの開閉タイミングを大きく
ずらしたタップＴ２からＴ１方向へ切換時の合成トルク
線図、第１５図は同じ＜　’　ＴＩから′Ｐ２方向へ切
換時の合成トルク線図、第１６図はこの発明実施例の各
相の真空バルブの開閉タイミングを太きくずらし、タッ
プＴ１からＬ方向へ切換時の合成トルク線図、第１７図
は同じくＬからＴ、方向へ切換時の合成トルク線図、第
１８図は各相の真空バルブの開閉タイミングを少しずら
せたタップＬからＴ、方向へ切換時の合成トルク線図、
第１９図は同じくタップＴ１から黒方向へ切換時の合成
トルク線図、第２０図はこの発明実施例の各相の開閉タ
イミングを少しずらした場合でタップ鳴からＴ、方向へ
切換時の合成トルク線図、第２１図および第２２図は同
じくタップＴ、からＬ方向へ切換時の合成トルク線図で
ある。 Ａ、Ｂ・・・主真空パルプ、Ｒ・・・抵抗用真空パルプ
、ｒ・・・限流抵抗、Ｔ、　、　Ｔ２・・・タップ、２
・・・タップ選択器、２ａ　、　２ｂ・・・可動接触子
、０２．６３・・・駆動軸。 ４　　　　　　　　　　　　１つ　　　　　　　　　　
　　ハ　　　　　　　　　　　　ニオ　１　　ｌ￥１ 金 べ 中 ”１′生 具 寸Ｚ　閃 ’？３ｆ￥１ （／Ｊ　　　　　　　　　　　　　　（２）？、５１￥
１ ’ｆ　　６　図 （２） ７７　　圓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１相につき交互に切シ換えられる２個の主真空パル
   プと１個の抵抗用真空パルプとを備え、これら真空パル
   プの一方の端子が一括して他に接続され、主真空パルプ
   の他方の端子がそれぞれ切シ換えられる巻線の隣接した
   異なるタップを順次交互に選択するタップ選択器の二つ
   の可動接触子に接続され、抵抗用真空パルプの他方の端
   子が限流抵抗を介して前記可動接触子のいずれかに接続
   され、かつ前記抵抗用真空パルプが陽画の切シ換えの終
   端において主真空バルブと並列通電され、蓄積されたエ
   ネルギを放出して急速駆動する速動機構に連結された共
   通の駆動軸に設けられた開閉装置によシ前記諸真空パル
   プが所定の順序で開閉されるものにおいて、抵抗用真空
   パルプと並列通電されている主真空パルプ側から他方の
   主真空パルプ側に切り換わる場合は所定の真空パルプの
   開閉に先だち前記共通駆動軸に機械的負荷がかけられる
   ことを特徴とする負荷時タップ切換器。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、機械的
   負荷が少なくとも１相の抵抗用真空パルプの閉路動作で
   あることを特徴とする負荷時タップ切換器。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、真空パ
   ルプが三相用として一つに組み立てられ、各真空パルプ
   の開閉タイミングがずらされ、抵抗用真空パルプと並列
   通電されている主真空パルプ側から他方の主真空バルブ
   側に切シ換わる場合は最後に開路する主真空パルプの相
   の抵抗用真空パルプをこの切シ換え動作の当初に閉路す
   ることを特徴とする負荷時タップ切換器。