JP5945394B2 - Load tap changer - Google Patents
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Description
本発明は、配電系統に設置される負荷時タップ切換装置に関するものである。 The present invention relates to a load tap changer installed in a power distribution system.
配電系統には、配電線の各部の電圧を調整するために、特許文献１や２に示されているように、無停電で調整変圧器のタップを切り換える負荷時タップ切換装置（ＬＴＣ）が設置されている。負荷時タップ切換装置としては、種々の構成を有するものが用いられているが、本明細書では、特許文献１に示されたものを例にとって説明する。特許文献１に示された負荷時タップ切換装置ＬＴＣは、図１４（Ａ）に示されているように、調整変圧器に設けられたタップ巻線Ｗｔの奇数タップｔ１，ｔ３，…及び偶数タップｔ２，ｔ４，…を交互に選択するタップ選択装置ＴＳと、タップ選択装置ＴＳが、選択するタップを切り換える過程で負荷電流を流すタップを、切り換え前のタップから切り換え後のタップに切り換える切換開閉器ＣＳと、タップ切り換え時に流れるタップ間短絡電流を制限する限流抵抗器Ｒとを備えている。
In order to adjust the voltage of each part of the distribution line, the distribution system is equipped with an on-load tap switching device (LTC) that switches the tap of the adjustment transformer without any interruption as shown in
タップ選択装置ＴＳは、奇数タップｔ１，ｔ３，…を順次選択する奇数タップ選択器ＴＳoと、偶数タップｔ２，ｔ４，…を順次選択する偶数タップ選択器ＴＳｅと、電動操作器により駆動される中心軸の回転に伴って奇数タップ選択器ＴＳo及び偶数タップ選択器ＴＳｅを操作する操作機構とを備えていて、中心軸が一方向に回転駆動された際に奇数タップを選択する動作と偶数タップを選択する動作とを交互に行ってタップを昇圧側に切換えていくタップ選択動作を行い、中心軸が他方向に回転駆動された際に奇数タップを選択する動作と偶数タップを選択する動作とを交互に行ってタップを降圧側に切換えていくタップ選択動作を行うように構成されている。 The tap selection device TS includes an odd-numbered tap selector TSo that sequentially selects odd-numbered taps t1, t3,..., An even-numbered tap selector TSe that sequentially selects even-numbered taps t2, t4,. An operation mechanism for operating the odd-numbered tap selector TSo and the even-numbered tap selector TSe as the shaft rotates, and the operation for selecting the odd-numbered tap and the even-numbered tap when the central axis is driven to rotate in one direction. The operation of selecting the odd tap and the operation of selecting the even tap when the central axis is rotationally driven in the other direction are performed by alternately performing the selection operation and switching the tap to the boost side. It is configured to perform a tap selection operation that is alternately performed to switch the tap to the step-down side.
図示の切換開閉器ＣＳは、タップ選択器ＴＳo及びＴＳeを通して流れる負荷電流を開閉する第１のスイッチＳ１と、限流抵抗器Ｒの投入及び切り離しを行なう第２のスイッチＳ２と、負荷電流を奇数タップ選択器Ｔoと偶数タップ選択器Ｔeとに切り換える切換スイッチＳＷとからなっていて、回転駆動軸の回転に伴って、第１及び第２のスイッチＳ１及びＳ２と切換スイッチＳＷとが所定のシーケンスで動作するように構成されている。 The illustrated switching switch CS includes a first switch S1 that opens and closes a load current flowing through the tap selectors TSo and TSe, a second switch S2 that switches on and off the current limiting resistor R, and an odd load current. A changeover switch SW for switching between a tap selector To and an even-numbered tap selector Te is provided, and the first and second switches S1 and S2 and the changeover switch SW are in a predetermined sequence as the rotary drive shaft rotates. It is configured to work with.
図示の切換スイッチＳＷは、奇数タップ選択器ＴＳｏ及び偶数タップ選択器ＴＳｅにそれぞれ接続された固定接点ａ及びｂと、固定接点ａ及びｂに選択的に接触する可動接点ｃとを有していて、可動接点ｃが第１のスイッチＳ１を通して調整変圧器の中性点Ｎに接続されている。なお切換スイッチＳＷは複数の真空バルブにより構成される場合もある。 The illustrated changeover switch SW has fixed contacts a and b connected to the odd-numbered tap selector TSo and even-numbered tap selector TSe, respectively, and a movable contact c that selectively contacts the fixed contacts a and b. The movable contact c is connected to the neutral point N of the regulating transformer through the first switch S1. The change-over switch SW may be composed of a plurality of vacuum valves.
図示の例では、第１及び第２のスイッチＳ１及びＳ２が真空バルブからなっていて、第１のスイッチＳ１の一端は調整変圧器の中性点Ｎに接続され、他端は切換スイッチＳＷを通して奇数タップ選択器Ｔo又は偶数タップ選択器Ｔeのいずれかに接続される。また第２のスイッチＳ２の一端は中性点Ｎに接続され、他端は限流抵抗器Ｒを通して奇数タップ選択器ＴＳoに接続されている。図１４において、太線は、限流抵抗器Ｒにより制限されていない負荷電流が流れる部分を示している。 In the illustrated example, the first and second switches S1 and S2 are vacuum valves, one end of the first switch S1 is connected to the neutral point N of the adjusting transformer, and the other end is passed through the changeover switch SW. Connected to either the odd tap selector To or the even tap selector Te. One end of the second switch S2 is connected to the neutral point N, and the other end is connected to the odd tap selector TSo through the current limiting resistor R. In FIG. 14, a thick line indicates a portion through which a load current that is not limited by the current limiting resistor R flows.
図１４に示された負荷時タップ切換装置は、次のように動作する。ここでは、一例として、図１４（Ａ）に示すように偶数タップｔ２を選択している状態から、昇圧側の奇数タップｔ３を選択する状態（同図Ｇに示す状態）に切り換える際の動作を説明する。偶数タップｔ２から奇数タップｔ３にタップを切り換える際には、先ず切換スイッチＳＷを偶数タップ選択器ＴＳe側に切換えたままの状態（可動接点ｃを固定接点ｂに接触させた状態）で、図１４（Ｂ）に示すように、奇数タップ選択器ＴＳｏを奇数タップｔ１につながる固定接点から昇圧側の奇数タップｔ３につながる固定接点に移動させ、次いで同図（Ｃ）に示すように、第２のスイッチＳ２をオン状態にする。このとき限流抵抗器Ｒを通して、制限されたタップ間短絡電流Ｉｓが流れる。次いで図１４（Ｄ）に示すように、第１のスイッチＳ１をオフ状態にして負荷電流が限流抵抗器Ｒを通して流れる状態にした後、同図（Ｅ）に示すように、切換スイッチＳＷの可動接点ｃを、固定接ａ及びｂのいずれにも接触しないオフ位置を経て、同図（Ｆ）に示すように固定接点ａに接触させた後、第１のスイッチＳ１をオン状態にする。次いで同図（Ｇ）に示すように第２のスイッチＳ２をオフ状態にしてタップ切換動作を完了させる。 The on-load tap changer shown in FIG. 14 operates as follows. Here, as an example, the operation at the time of switching from the state where the even-numbered tap t2 is selected as shown in FIG. 14A to the state where the booster-side odd-numbered tap t3 is selected (the state shown in FIG. 14G). explain. When the tap is switched from the even-numbered tap t2 to the odd-numbered tap t3, the switch SW is first switched to the even-numbered tap selector TSe side (the movable contact c is in contact with the fixed contact b). As shown in (B), the odd-numbered tap selector TSo is moved from the fixed contact connected to the odd-numbered tap t1 to the fixed contact connected to the odd-numbered tap t3 on the boost side, and then, as shown in FIG. Switch S2 is turned on. At this time, the limited short circuit current Is between taps flows through the current limiting resistor R. Next, as shown in FIG. 14D, after the first switch S1 is turned off so that the load current flows through the current limiting resistor R, as shown in FIG. The movable contact c is brought into contact with the fixed contact a as shown in FIG. 5F after passing through the off position where it does not come into contact with either the fixed contact a or b, and then the first switch S1 is turned on. Next, as shown in FIG. 5G, the second switch S2 is turned off to complete the tap switching operation.
負荷時タップ切換装置においては、切換開閉器ＣＳの切換え動作を素早く行なわせる必要があるため、中心軸の回転に伴ってバネを蓄勢する蓄勢機構と、中心軸が設定角度回転するまでの間バネを蓄勢された状態に保持し、中心軸が設定角度回転したときにバネのラッチを解除するラッチ機構と、ラッチ機構によるバネのラッチが解除されたときに生じるバネの変位を回転変位に変換して回転駆動軸に伝達する変位伝達機構とを備えた蓄勢駆動機構を設けて、回転駆動軸がバネの付勢力により駆動されて回転する際に切換開閉器の切換動作を一気に行なわせる（速動させる）ようにしている。 In the on-load tap switching device, it is necessary to quickly perform the switching operation of the switching switch CS. Therefore, an accumulator mechanism that accumulates a spring along with the rotation of the central shaft, and the central shaft until the central shaft rotates a set angle. Holds the intermediate spring in a stored state and releases the latch of the spring when the central axis rotates a set angle, and the rotational displacement of the spring that occurs when the latch of the spring by the latch mechanism is released An accumulator drive mechanism having a displacement transmission mechanism that converts to a rotation drive shaft and converts the rotation drive shaft to be driven by a biasing force of a spring to rotate and performs a switching operation of the switching switch at once. To make it move (fast move).
この種の蓄勢駆動機構としては、例えば特許文献３に示されたものが知られている。図１６ないし図１８は、特許文献３に示された蓄勢駆動機構１の一連の動作過程における各部の状態を示している。図示の蓄勢駆動機構１は、フレーム２と、対向配置されてフレーム２にスライド自在に支持された箱形の第１のスライダ４及び第２のスライダ５と、第１及び第２のスライダのスライド方向に対して直角な方向に並べて配置されて、第１のスライダ４の変位に伴って蓄勢されて第２のスライダ５を付勢する一対のバネ６，６(図１６ないし図１８においては、一方のバネ６のみが示されている。）と、フレーム２を間にして第２のスライダ５と反対側に配置された中空の回転駆動軸７と、第１のスライダ４に設けられた長孔と第２のスライダ５に設けられた長孔とフレーム２に設けられた窓部と回転駆動軸７の中空部とを貫通した状態で設けられた中心軸８と、中心軸８の回転を往復直線変位に変換して第１のスライダ４に伝達するカム機構１０と、バネ６の付勢力により変位させられようとする第２のスライダ５をラッチするラッチ機構１１と、第２のスライダ５のスライド変位を回転変位に変換して回転駆動軸７に伝達する変位伝達機構１２とを備えている。中心軸８は、図示しない電動操作器により、絶縁駆動軸９(図１６Ｃ参照）を介して回転駆動される。
As this type of energy storage drive mechanism, for example, the one shown in
第１のスライダ４は、互いに平行に配置されて、第１のスライダの一端側の側壁部及び他端側の側壁部をスライド自在に貫通した一対のガイド棒１４ａ，１４ｂを介してフレーム２に支持されている。また第２のスライダ５は、ガイド棒１４ａ，１４ｂの内側に互いに平行に配置されて、第２のスライダ５の一端側の側壁部及び他端側の側壁部をスライド自在に貫通した１対のガイド棒１５ａ，１５ｂを介してフレーム２に支持されている。
The
一対のバネ６，６は、それぞれ第１のスライダ４をガイドする一対のガイド棒１４ａ，１４ｂの周囲を両ガイド棒の軸線方向に沿ってらせん状に伸びるように設けられていて、それぞれのバネの一端及び他端は、ガイド棒１４ａ，１４ｂにスライド自在に嵌合された一対のバネ受け部材の一方及び他方を介して第２のスライダ５の一端側の側壁部の内面及び他端側の側壁部の内面に当接されている。また第１のスライダ４の一端側の側壁部及び他端側の側壁部のガイド棒１４ａ，１４ｂが貫通した部分にそれぞれ一対のバネ受け部材の一方及び他方をそれぞれ押圧する一対のバネ駆動部が形成されていて、これらのバネ駆動部と、上記バネ受け部材とにより、第１のスライダがスライド変位する過程でバネ６，６を圧縮して蓄勢する蓄勢機構が構成されている。なお図１６ないし図１８においては、バネ受け部材や、バネ駆動部が図示されていないが、これらについては、後記する発明の実施形態の項で説明する。
The pair of
カム機構１０は、ガイド棒１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの長手方向に対して直角な方向に長手方向を向けた状態で平行に配置されて第１のスライダ４の天井板に固定された一対の四角柱状のカム従動子１６，１６と、中心に対して偏心した位置に回動中心を位置させた状態で中心軸８に固定された円板状のカム板１７とからなっている。カム板１７は、カム従動子１６，１６の間に、その外周面をカム従動子１６，１６の対向面に接触させた状態で配置されている。このカム機構１０は、カム板１７が一方向に１８０度回転する間に第１のスライダ４をガイド棒１４，１４の長手方向に沿って一方向に一定距離だけ変位させ、カム板１７が一方向に更に１８０度回転する間に、第１のスライダ４をガイド棒１４，１４の長手方向に沿って他方向に一定距離だけ直線変位させるように構成されている。
The
変位伝達機構１２は、回転駆動軸７に固定されたクランク板２０と、第２のスライダ５の底面に固定された駆動板２１と、中心軸８に対して偏心した位置で一端及び他端がそれぞれ駆動板２１及びクランク板２０に結合されて、駆動板２１とクランク板２０との間を連結するピン２２とからなっている。ピン２２は、駆動板２１及びクランク板２０に対して回転自在に設けられていて、駆動板２１が第２のスライダ５とともにガイド棒１５，１５の長手方向に沿って一方の側にスライド変位したとき及び他方の側にスライド変位したときに、クランク板２０が回転駆動軸７とともに一方向及び他方向に一定角度だけ回転させられるようになっている。
The
ラッチ機構１１は、第１及び第２のスライダ４及び５のスライド方向に間隔をあけて配置されて、フレーム２に対して固定された支持板３２に角部がピン２３，２４を介して回動自在に支持された一対のＬ型のラッチレバー２５，２６と、ラッチレバー２５，２６の先端を係合させるためにクランク板２０の外周に形成された凹部２０ａ，２０ｂと、ラッチレバー２５，２６の後端部を互いに引き寄せる方向に付勢する復帰バネ２９と、第１のスライダ４に一体に設けられたラッチ解除部材３０とからなっている。ラッチ解除部材３０は、第１のスライダ４が一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程で設定位置（バネの蓄勢が完了する位置）まで変位したとき(中心軸が設定角度回転したとき）に、ラッチレバー２５，２６にそれぞれ設けられた解除部材係合部２５ａ及び２６ａに係合して、ラッチレバー２５及び２６をバネ２９の付勢力に抗して回動させることにより、ラッチレバー２５及び２６の先端を凹部２０ａ，２０ｂから外して第２のスライダ５のラッチを解除するように設けられている。
The latch mechanism 11 is disposed with a gap in the sliding direction of the first and
回転駆動軸７を貫通した中心軸８は、前述のタップ選択装置の操作軸に歯車機構などを介して結合されていて、その回転に伴って、奇数タップ選択器によるタップ選択動作と、偶数タップ選択器によるタップ選択動作とを交互に行なわせる。また回転駆動軸７は、切換開閉器の操作部に操作力を与えて該切換開閉器の切換動作を所定のシーケンスで行なわせる。
The
図１６ないし図１８に示した蓄勢駆動機構１は次のように動作する。中心軸８が図１６ないし図１８の（Ａ）において反時計方向に回転させられるものとすると、中心軸８の回転に伴ってカム板１７が反時計方向に回転し、第１のスライダ４が図面上右方向にスライド変位する。この第１のスライダ４のスライド変位に伴ってバネ６が圧縮される。このときバネ６により第２のスライダ５が付勢されて図面上右方向に変位しようとするが、図１６（Ｂ）に示すようにラッチレバー２５とクランク板２０の凹部２０ａとの係合により、クランク板２０の反時計方向への回転が阻止されているため、クランク板２８に駆動板２１及びピン２２を介して連結されている第２のスライダ５の変位も阻止されて(第２のスライダがラッチされて）おり、第２のスライダ５は停止した状態を保持している。そのため、第１のスライダ４の変位に伴ってバネ６が蓄勢されていく。図１７はバネ６が蓄勢される途中の状態(カム板１７が図１６の状態から約９０度回転した状態）を示している。
The
第１のスライダ４が右方向に変位していく過程で、その変位量が最大値に達する直前の位置に設定された設定位置に達すると、第１のスライダ４に設けられたラッチ解除部材３０がラッチレバー２５の解除部材係合部２５ａを押してラッチレバー２５の先端を凹部２０ａから外す。これにより、第２のスライダ４のラッチが解除されるため、バネ６の付勢力により、第２のスライダ４が右方向に素早くスライド変位させられる。この第２のスライダ４のスライド変位は変位伝達機構１２により回転変位に変換されて回転駆動軸７に固定されたクランク板２０に伝達されるため、クランク板２０が回転駆動軸７とともに図１７（Ｂ）において反時計方向に回転させられる。この回転駆動軸７の回転により、例えばタップを奇数側のタップから偶数側のタップに切り換える際の切換開閉器の一連の切換動作が行なわれる。クランク板２０が図１８に示した限界位置まで回動したときにラッチレバー２６の先端がクランプ板２０に設けられた凹部２０ｂに係合して、クランプ板２０の図面上時計方向への回転を阻止し、第２のスライダ５の図面上左方向への変位を阻止した状態になる。
In the process in which the
中心軸８を更に１８０度回転させると、第１のスライダ４が図面上左方向にスライド変位させられる。この第１のスライダ４のスライド変位の過程で、バネ６が再び蓄勢される。第１のスライダ４が左方向にスライド変位する過程で設定位置に達したときにラッチ解除部材３０がラッチレバー２６の解除部材係合部２６ａに係合してラッチレバー２６の先端をクランク板２０の凹部２８から外すため、バネ６の付勢力により第２のスライダ５が図面上左方向に素早くスライドさせられる。この第２のスライダ５のスライド変位によりクランク板２０が回転駆動軸７とともに時計方向に回転させられる。この回転駆動軸７の回転により、タップを偶数タップから奇数タップに切り換える際の切換開閉器の一連の切換動作が行なわれる。
When the
上記のように、負荷時タップ切換装置においては、偶数タップから奇数タップに切り換えるタップ切換指令または奇数タップから偶数タップに切り換えるタップ切換指令が与えられた時に、先ずタップ選択装置がタップ選択動作を行ない、次いで蓄勢駆動機構により与えられる駆動力により切換開閉器ＣＳの第１及び第２のスイッチＳ１及びＳ２の開閉動作と、切換スイッチＳＷの切換動作とを所定のシーケンスで行なわせる。切換開閉器が正常に動作する場合には、従来技術によっても何ら問題がないが、万一何らかの原因により切換開閉器ＣＳの機構部に異常が生じて切換開閉器に操作力を与える回転駆動軸が回転することができなくなったり、蓄勢駆動機構のラッチを外すことができなくなったりする機械的な障害が発生した場合に、変圧器を損傷させる事故が生じるおそれがあった。 As described above, in the on-load tap switching device, when a tap switching command for switching from even-numbered taps to odd-numbered taps or a tap switching command for switching from odd-numbered taps to even-numbered taps is given, the tap selection device first performs a tap selection operation. Then, the opening / closing operation of the first and second switches S1 and S2 of the change-over switch CS and the switching operation of the change-over switch SW are performed in a predetermined sequence by the driving force applied by the energy storage drive mechanism. When the switching switch operates normally, there is no problem even with the prior art, but in the unlikely event that an abnormality occurs in the mechanism of the switching switch CS due to some reason, the rotary drive shaft that applies operating force to the switching switch In the case where a mechanical failure occurs such that the motor cannot rotate or the latch of the energy storage drive mechanism cannot be removed, there is a possibility that an accident that damages the transformer may occur.
例えば、図１４（Ａ）ないし（Ｇ）を用いて説明した偶数タップｔ２から奇数タップｔ３へのタップ切換過程において、何らかの原因で(例えばラッチ解除部材３０の折損により）切換開閉器ＣＳが切換動作を行なうことができなかった場合には、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、タップ選択器によるタップ選択動作は行なわれるが、図１５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、負荷電流をタップｔ３に切り換える切換開閉器ＣＳの切換動作は行われないため、タップがｔ２からｔ３に切り換えられた状態で切換スイッチＳＷが偶数タップ選択器ＴＳｅ側に切換えられたままの状態にされる。この状態では、タップｔ３が選択されているにもかかわらず、負荷電流はタップｔ２を通して流れている。この状態で、タップを奇数タップｔ３から偶数タップｔ４に切り換える次のタップ切換指令が与えられると、図１５（Ｅ）に示すように偶数タップ選択器ＴＳｅがタップｔ２につながる固定接点から離れた瞬間にタップ選択器ＴＳｅとタップｔ２につながる固定接点との間にアークＡが発生し、変圧器が損傷する事故が発生する。 For example, in the tap switching process from the even-numbered tap t2 to the odd-numbered tap t3 described with reference to FIGS. 14A to 14G, the switching switch CS is switched for some reason (for example, due to breakage of the latch release member 30). 15A and 15B, the tap selection operation by the tap selector is performed as shown in FIGS. 15A and 15B, but as shown in FIGS. 15C and 15D. Since the switching operation of the switching switch CS for switching the load current to the tap t3 is not performed, the switching switch SW remains switched to the even-numbered tap selector TSe side while the tap is switched from t2 to t3. Is done. In this state, even though the tap t3 is selected, the load current flows through the tap t2. In this state, when the next tap switching command is given to switch the tap from the odd-numbered tap t3 to the even-numbered tap t4, the moment when the even-numbered tap selector TSe leaves the fixed contact connected to the tap t2, as shown in FIG. An arc A is generated between the tap selector TSe and the fixed contact connected to the tap t2, and an accident occurs in which the transformer is damaged.
本発明の目的は、タップ切換時に万一切換開閉器が動作することができない不具合が生じたときに、事故が発生するのを防ぐことができる負荷時タップ切換装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an on-load tap switching device that can prevent an accident from occurring if a malfunction occurs in which a switching switch cannot operate during tap switching.
本発明は、操作器の出力軸に絶縁駆動軸を介して連結されて操作器により回転駆動される中心軸と、中心軸により駆動されて変圧器のタップ巻線のタップを選択する動作を行うタップ選択装置と、タップ選択装置が選択するタップを切り換える過程で負荷電流を流すタップを、切り換え前のタップから切り換え後のタップに切り換える切換開閉器と、中心軸の回転に伴ってバネを蓄勢する蓄勢機構と中心軸が設定角度回転するまでの間バネを蓄勢された状態にラッチし、中心軸が設定角度回転したときにバネのラッチを解除するラッチ機構とラッチ機構によるバネのラッチが解除されたときに生じるバネの変位を回転変位に変換して回転駆動軸に伝達する変位伝達機構とを有する蓄勢駆動機構とを備えて、回転駆動軸がバネの付勢力により駆動されて回転する間に切換開閉器の切換動作が行われるように構成された負荷時タップ切換装置を対象とする。 The present invention performs the operation of selecting the tap of the tap winding of the transformer driven by the central shaft and connected to the output shaft of the operating device via the insulated drive shaft and rotated by the operating device. A tap switch that switches the tap that flows load current in the process of switching the tap selected by the tap selector to switch from the tap before switching to the tap after switching, and stores the spring as the central shaft rotates The spring is latched in a state where the spring is stored until the power storage mechanism and the central shaft rotate by a set angle, and the spring is latched when the central shaft rotates by the set angle, and the spring is latched by the latch mechanism. An energy storage drive mechanism having a displacement transmission mechanism that converts the displacement of the spring that occurs when the rotation is released into a rotational displacement and transmits the rotational displacement to the rotational drive shaft, and the rotational drive shaft is driven by the biasing force of the spring. Target configured load tap switching device as a switching operation of the diverter switch is performed during the rotation is.
本発明においては、ラッチ機構によるバネのラッチを解除しても回転駆動軸が回転することができない機械的な障害が発生しているときに、中心軸の回転を阻止するストッパ機構が設けられ、ストッパ機構により中心軸の回転が阻止された状態で操作器から駆動力が与えられたときに破損するように強度が設定された機械的弱点部が、操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けられている。 In the present invention, a stopper mechanism is provided that prevents rotation of the central shaft when a mechanical failure has occurred that prevents the rotation drive shaft from rotating even when the latch of the spring by the latch mechanism is released. A mechanical weak point with strength set so that it will be damaged when a driving force is applied from the operating device while the rotation of the central shaft is blocked by the stopper mechanism, to transmit power from the operating device to the energy storage mechanism It is provided in the power transmission path.
上記のように構成すると、ラッチ機構によるバネのラッチを解除しても回転駆動軸が回転することができない機械的な障害が発生したときに、操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けられた機械的弱点部を破損させて、タップ選択装置に駆動力が与えられるのを阻止することができるため、切換開閉器が動作することができない状態でタップ選択装置がタップ選択動作を行なうのを防いで、事故が発生するのを防ぐことができる。 When configured as described above, when a mechanical failure occurs in which the rotary drive shaft cannot rotate even when the latch of the spring by the latch mechanism is released, power transmission is transmitted from the operating device to the energy storage mechanism. Since the mechanical weak point provided in the path can be damaged to prevent the tap selection device from being applied with a driving force, the tap selection device can operate in a state where the switching switch cannot operate. Can prevent accidents from occurring.
本発明の好ましい態様では、上記蓄勢駆動機構が、対向配置されて一方向及び他方向にスライド変位し得るように支持された第１及び第２のスライダと、中心軸の回転に伴って第１のスライダを往復変位させるべく中心軸の回転を第１のスライダに伝達するカム機構と、第１のスライダと第２のスライダとの間に設けられて第１のスライダが一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程で蓄勢されて第２のスライダを一方向及び他方向に付勢するバネと、第１のスライダが一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程で第１のスライダが設定位置に達するまでの間バネを蓄勢するために第２のスライダをラッチし、第１のスライダが設定位置に達したときに第２のスライダのラッチを解除するラッチ機構と、第２のスライダのラッチを解除した際にバネの付勢力により生じる第２のスライダの変位を回転変位に変換して切換開閉器に操作力を与える回転駆動軸に伝達する変位伝達機構とを備えて、第２のスライダが変位を完了する間に切換開閉器の切換動作が行われるように構成される。 In a preferred aspect of the present invention, the energy storage drive mechanism includes a first slider and a second slider which are opposed to each other and supported so as to be slidable in one direction and the other direction. A cam mechanism for transmitting the rotation of the central axis to the first slider to reciprocally displace one slider, and the first slider in one direction and the other direction between the first slider and the second slider. And a spring that biases the second slider in one direction and in the other direction, and a first slider that moves in the one direction and in the other direction. A latch mechanism that latches the second slider to store the spring until the first slider reaches the set position, and releases the latch of the second slider when the first slider reaches the set position; When the latch is released A displacement transmission mechanism for converting the displacement of the second slider caused by the urging force of the spring into a rotational displacement and transmitting it to a rotary drive shaft that applies an operating force to the switching switch, and the second slider completes the displacement. In the meantime, the switching operation of the switching switch is performed.
この場合、ストッパ機構は、中心軸に機械的に結合されて中心軸と共に回転する第１のストッパと、第２のスライダの変位方向に間隔を開け、かつ第２のスライダに機械的に結合されて第２のスライダと共に変位する一対の第２のストッパとを備えて、第１のストッパが一対の第２のストッパの何れかに接することにより中心軸の回転を阻止するように構成される。 In this case, the stopper mechanism is mechanically coupled to the central axis and spaced apart in the displacement direction of the second slider, and mechanically coupled to the second slider. And a pair of second stoppers that are displaced together with the second slider, and the first stopper contacts one of the pair of second stoppers to prevent rotation of the central axis.
上記のようにストッパ機構を構成する場合、第１のスライダが一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程でラッチが解除された第２のスライダが、切換開閉器に１回の切換動作を行わせるために必要な規定の変位を完了したときには第１のストッパと第２のストッパとが接することがないが、ラッチが解除された第２のスライダが規定の変位を完了することができなかったときには第１のスライダの変位が完了するまでの間に第１のストッパが一対の第２のストッパの何れかに接して中心軸の回転を阻止した状態になるように第１のストッパと一対の第２のストッパとの位置関係が設定され、ストッパ機構により中心軸の回転が阻止された状態で操作器から駆動力が与えられたときに破損するように強度が設定された機械的弱点部が、操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる。
When the stopper mechanism is configured as described above, the second slider whose latch is released in the process in which the first slider is displaced in one direction and the other direction causes the switching switch to perform one switching operation. The first stopper and the second stopper do not come into contact with each other when the prescribed displacement necessary for this is completed, but when the second slider whose latch has been released fails to complete the prescribed displacement. Until the displacement of the first slider is completed, the first stopper and the pair of second stoppers are in contact with one of the pair of second stoppers to prevent the rotation of the central axis. The mechanical weak point portion whose strength is set so that it is damaged when a driving force is applied from the operating device in a state where the positional relationship with the
本発明の好ましい態様では、上記カム機構が、中心軸に取り付けられて中心軸とともに回転するカム板と、第１のスライダに固定されてカム板に接触させられたカム従動子とを備えて、カム板の回転に伴って第１のスライダを往復変位させるように構成される。また第１のストッパはカム板に固定され、第２のストッパは第２のスライダに固定される。 In a preferred aspect of the present invention, the cam mechanism includes a cam plate attached to the central shaft and rotating together with the central shaft, and a cam follower fixed to the first slider and brought into contact with the cam plate. The first slider is configured to reciprocate with the rotation of the cam plate. The first stopper is fixed to the cam plate, and the second stopper is fixed to the second slider.
本発明の好ましい態様では、上記機械的弱点部が、絶縁駆動軸又は中心軸に設けられる。 In a preferred aspect of the present invention, the mechanical weak point portion is provided on the insulated drive shaft or the central shaft.
本発明においては、ラッチ機構によるバネのラッチを解除しても切換開閉器を動作させることができない機械的な障害が発生したときに中心軸の回転を阻止するストッパ機構を設けるとともに、ストッパ機構により中心軸の回転が阻止された状態で操作器から駆動力が与えられたときに破損するように強度が設定された機械的弱点部を操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けたので、切換開閉器を動作させることができない機械的な障害が発生したときに、機械的弱点部を破損させて、タップ選択装置に駆動力が与えられるのを阻止することができる。従って、本発明によれば、バネのラッチを解除しても切換開閉器を動作させることができない機械的な障害が発生したときに、タップ選択装置がタップ選択動作を行なうのを防いで、事故が発生するのを防ぐことができる。 In the present invention, a stopper mechanism is provided that prevents rotation of the central shaft when a mechanical failure occurs in which the switching switch cannot be operated even when the latch of the spring by the latch mechanism is released. A mechanical weak point with strength set to break when a driving force is applied from the operating device in a state where the rotation of the central shaft is blocked to a power transmission path that transmits power from the operating device to the energy storage mechanism Since it is provided, it is possible to prevent the tap selection device from being given driving force by damaging the mechanical weak point when a mechanical failure that prevents the switching switch from operating occurs. Therefore, according to the present invention, when a mechanical failure occurs in which the switching switch cannot be operated even when the spring latch is released, the tap selection device is prevented from performing the tap selection operation, and an accident is caused. Can be prevented.
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１ないし図８は、本発明の実施形態で用いる蓄勢駆動機構１の構成を示したものである。これらの図において、図１６ないし図１８に示された従来の蓄勢駆動機構の各部と同等の部分には、図１６ないし図１８に示された符号と同一の符号を付してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 8 show the configuration of the energy
図１ないし図８において、２はフレーム、４及び５はそれぞれ対向配置されてフレーム２にスライド自在に支持された第１のスライダ及び第２のスライダ、６は第１のスライダ４の変位に伴って蓄勢されて第２のスライダ５を付勢するバネである。本実施形態では、一対のバネ６，６が設けられて、これらのバネが、第１及び第２のスライダ４及び５のスライド方向に対して直角な方向に並べて配置されている。
1 to 8,
また図２及び図６に示された７は、フレーム２を間にして第２のスライダ５と反対側に配置された中空の回転駆動駆動軸、８は第１のスライダ４に設けられた長孔４ａと第２のスライダ５に設けられた長孔５ａとフレーム２に設けられた窓部２ａと回転駆動軸７の中空部とを貫通した状態で設けられた中心軸である。また図２及び図４に示された１０は、中心軸８の回転を往復直線変位に変換して第１のスライダ４に伝達するカム機構、図５及び図６に示された１１はラッチ機構、１２は第２のスライダ５のスライド変位を回転変位に変換して回転駆動軸７に伝達する変位伝達機構である。
2 and FIG. 6 is a hollow rotary drive shaft disposed on the opposite side of the
図示のフレーム２は、矩形板状の底板部２０１と、底板部２０１の両端から起立した、相対する一対の起立壁部２０２，２０３とを備えていて、中心軸８と回転駆動軸７とを貫通させるための窓部２ａが底板部２０１に形成されている。
The illustrated
第１のスライダ４は、ほぼ正方形の天井部４０１と該天井部４０１の四辺に沿って形成された側壁部４０２とを一体に有する箱形のケースの形状に形成され、第２のスライダ５は、長方形状の底壁部５０１と該底壁部５０１の四辺に沿って形成された側壁部５０２とを一体に有する箱形のケースの形状に形成されている。第１のスライダ４及び第２のスライダ５は、それぞれの天井部４０１及び底壁部５０１を互いに反対側に向けた状態で（それぞれの開口部を相手側に向けた状態で）対向配置されている。
The
図８に示されているように、第１のスライダ４の長手方向の一端側及び他端側には、該スライダの側壁部４０２の開口端から第２のスライダ５側に突出した第１のバネ駆動部４０２ａと第２のバネ駆動部４０２ｂとが、第１のスライダ４の幅方向に間隔をあけて形成されている。第１のスライダ４の長手方向の一端側及び他端側にそれぞれ形成された第１のバネ駆動部４０２ａ，４０２ａは、第１のスライダ４０２の長手方向に相対するように設けられていて、これら第１のバネ駆動部４０２ａ，４０２ａを貫通させた状態でスラスト軸受け４２，４２が取り付けられ、これらの軸受けをスライド自在に貫通させてガイド棒１４ａが設けられている。
As shown in FIG. 8, on the one end side and the other end side of the
第１のスライダ４の長手方向の一端側及び他端側にそれぞれ形成された第２のバネ駆動部４０２ｂ，４０２ｂも第１のスライダ４０２の長手方向に相対するように設けられていて、これら第２のバネ駆動部４０２ｂ，４０２ｂに取り付けられた軸受け４２をスライド自在に貫通させて、ガイド棒１４ａと平行に伸びるガイド棒１４ｂが設けられている。
Second
第１のスライダ４は、フレーム２の起立壁部２０２と２０３との間に配置され、ガイド棒１４ａ及び１４ｂのそれぞれの一端がフレーム２の一方の起立壁部２０２に固定されるとともに、ガイド棒１４ａ及び１４ｂのそれぞれの他端が、フレーム２の他方の起立壁部２０３に固定されている。第１のスライダ４は、ガイド棒１４ａ及び１４ｂを介してフレーム２の起立壁部２０２，２０３にスライド自在に支持されている。
The
またガイド棒１４ａ，１４ｂの内側をこれらのガイド棒と平行に伸びるガイド棒１５ａ，１５ｂが、第２のスライダ５の側壁部５０２をスライド自在に貫通した状態で設けられ、これらのガイド棒１５ａ，１５ｂの一端及び他端がフレーム２の起立壁部２０２及び２０３に固定されることにより、第２のスライダ５がフレーム２にスライド自在に支持されている。
Further, guide
第１のスライダ４及び第２のスライダ５のスライド変位を妨げないようにするため、第２のスライダ５の側壁部５０２には、第１のスライダ４に設けられた第１のバネ駆動部４０２ａ，４０２ａをそれぞれ容易に通過させ得る大きさを有する切り欠き部５０２ａ，５０２ａと、第２のバネ駆動部４０２ｂ，４０２ｂを容易に通過させ得る大きさを有する切り欠き部５０２ｂ，５０２ｂとが形成されている。
In order not to prevent the sliding displacement of the
第２のスライダ５の内側には、第１のスライダ４をガイドするガイド棒１４ａ，１４ｂの周囲を両ガイド棒の軸線方向に沿ってらせん状に伸びる一対のバネ６，６が設けられている。ガイド棒１４ａに沿って設けられたバネ６の一端は、ガイド棒１４ａにスライド自在に嵌合されたスリーブ状のバネ受け部材４１を介して、第２のスライダ５の一端側に設けられた切り欠き部５０２ａの周縁部の内側に当接され、ガイド棒１４ａに沿って設けられたバネ６の他端は、ガイド棒１４ａにスライド自在に嵌合された他のバネ受け部材４１を介して、第２のスライダ５の他端側に設けられた切り欠き部５０２ａの周縁部の内側に当接されている。
Inside the
またガイド棒１４ｂに沿って設けられたバネ６の一端は、ガイド棒１４ｂにスライド自在に嵌合されたバネ受け部材４１を介して、第２のスライダ５の一端側に設けられた切り欠き部５０２ｂの周縁部の内側に当接され、ガイド棒１４ｂに沿って設けられたバネ６の他端は、ガイド棒１４ｂにスライド自在に嵌合された他のバネ受け部材４１を介して、第２のスライダ５の他端側に設けられた切り欠き部５０２ｂの周縁部の内側に当接されている。
One end of the
中心軸８は、タップ切換指令が与えられたときに、図示しない電動操作器により絶縁駆動軸９を介して駆動されて、一方向及び他方向に１８０度ずつ間欠的に回転駆動される。電動操作器は、タップを昇圧側に切り換える際に中心軸８を一方向に回転させ、タップを降圧側に切り換える際に中心軸８を他方向に回転させる。
When a tap switching command is given, the
中心軸８の回転に伴って第１のスライダ４を往復変位させるため、中心軸８の回転を往復直線変位に変換して第１のスライダ４に伝達するカム機構１０(図２、図４参照）が設けられている。
In order to reciprocate the
カム機構１０は、ガイド棒１４ａ，１４ａ，１５ａ，１５ｂの長手方向に対して直角な方向に長手方向を向けた状態で平行に配置されて第１のスライダ４の天井板４０１の内側に固定された一対の四角柱状のカム従動子１６，１６と、中心に対して偏心した位置に回動中心を位置させた状態で中心軸８に結合された円板状のカム板１７とからなっている。カム板１７は、その外周面をカム従動子１６，１６の相対する側面に接触させた状態でカム従動子１６，１６の間に配置されている。図示の例ではカム板１７にボス部材１８が取り付けられて、ボス部材１８に中心軸８(図２参照）の一端が結合されている。また図示しない電動操作器により駆動される絶縁操作軸９（図２参照）の先端がボス部材１８にピン５０を介して結合されている。カム機構１０は、カム板１７が一方向に１８０度回転する間に第１のスライダ４をガイド棒１４ａ，１４ｂの長手方向に沿って一方向に一定距離だけ変位させ、カム板１７が一方向に更に１８０度回転する間に、第１のスライダ４をガイド棒１４ａ，１４ｂの長手方向に沿って他方向に一定距離だけ直線変位させるように構成されている。
The
カム機構１０が図１ないし図４に示された状態にあるときに、中心軸８を一方向に回転させると、第１のスライダ４が図１及び図３において右方向にスライドする。このスライド変位の過程で、第１のスライダ４の一端側のバネ駆動部４０２ａ及び４０２ｂが一方のバネ受け部材４１，４１を押して右方向に変位させるため、バネ６，６が圧縮される。中心軸８の回転角度が１８０度に達すると、第１のスライダ４の右方向への変位が終了する。中心軸８を更に回転させると、第１のスライダ４が今度は図面上左方向にスライドし、第１のスライダ４の他端側のバネ駆動部４０２ａ及び４０２ｂが他方のバネ受け部材４１，４１を押して左方向に変位させることにより、バネ６，６を圧縮する。第１のスライダ４の右方向へのスライド量及び左方向へのスライド量は、カム機構１０の構成により決まる。
When the
第１のスライダ４のスライド変位に伴ってバネ６，６が圧縮されると、これらのバネ６，６の付勢力により、第２のケース５が、第１のスライダ４の移動方向と同方向に付勢される。本実施形態では、第１のスライダ４に設けられたバネ駆動部４０２ａ，４０２ｂと、バネ６，６の両端を受け止めるバネ受け部材４１ａ，４１ｂとにより、第１のスライダ４が一方向及び他方向にスライド変位する過程でバネ６，６を蓄勢する蓄勢機構が構成されている。
When the
変位伝達機構１２は、図６に示されているように回転駆動軸７に固定されたクランク板２０と、第２のスライダ５の底面に固定された駆動板２１と、中心軸８に対して偏心した位置で一端及び他端がそれぞれ駆動板２１及びクランク板２０に結合されて、駆動板２１とクランク板２０との間を連結するピン２２とからなっている。ピン２２は、駆動板２１及びクランク板２０の少なくとも一方に対して回転自在に設けられていて、駆動板２１が第２のスライダ５とともにガイド棒１５ａ，１５ｂの長手方向に沿って一方の側にスライド変位したとき及び他方の側にスライド変位したときにそれぞれ、クランク板２０が回転駆動軸７とともに一方向及び他方向に一定角度回転させられるようになっている。クランク板２０の回動範囲及び第２のスライダ５のスライド範囲を規制するため、ストッパ３１がフレーム２に対して固定され、クランク板２０の一端２０ａ及び他端２０ｂがストッパ３１に当接してその変位が妨げられることにより、クランク板２０の回動範囲及び第２のスライダ５のスライド範囲が一定の範囲に規制されるようになっている。ストッパ３１には、クランク板２０が当接した際に生じる衝撃を緩和する緩衝手段が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
ラッチ機構１１は、第１及び第２のスライダ４及び５のスライド方向に間隔をあけて配置されて、フレーム２に対して回動自在に支持された一対のラッチレバー２５，２６と、これらのレバーに回動自在に支持されたアーム２７，２８と、アーム２７，２８の先端に取り付けられたラッチローラ２７ａ，２８ａと、ラッチローラ２７ａ，２８ａをそれぞれ係合させるためにクランク板２０の外周に形成された凹部２０ａ，２０ｂと、ラッチレバー２５，２６を互いに引き寄せる方向に付勢する復帰バネ(図示せず。）と、アーム２７，２８をクランク板２０側に付勢するバネ(図示せず。）と、第１のスライダ４に一体に設けられたラッチ解除部材３０とからなっている。
The latch mechanism 11 includes a pair of latch levers 25 and 26 that are disposed at an interval in the sliding direction of the first and
ラッチ解除部材３０は、第１のスライダ４が一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程で設定位置（バネ６，６の蓄勢が完了する位置）まで変位したとき(中心軸８が設定角度回転したとき）に、一対のラッチレバー２５，２６にそれぞれ設けられた解除部材係合部２５ａ，２６ａ(図５参照）に接するように設けられている。ラッチ解除部材３０は、解除部材係合部２５ａ，２５ｂに接した後、第１のスライダ４とともに変位してラッチレバー２５，２６の解除部材係合部２５ａ，２６ａを押すため、ラッチレバー２５，２６が復帰バネの付勢力に抗して回動する。これにより、ラッチローラ２７ａ，２８ａがクランク板２０の外周の凹部２０ａ，２０ｂから外れて、第２のスライダ５のラッチが解除される。第１のスライダ４の設定位置（バネ６，６の蓄勢を完了し、第２のスライダ５のラッチを外す位置）は、第１のスライダ４の変位量が、カム機構１０の構成により決まる最大変位量に達する位置の直前の位置に設定される。
The
中心軸８は、図示しない軸受けにより負荷時タップ切換装置のフレーム(図示せず。）に対して回転自在に支持されている。中心軸８は、ボス部１８に結合された絶縁操作軸９（図２参照）を介して図示しない電動操作器に連結されて、タップ切換指令が与えられる毎に、電動操作器により駆動されて、一方向又は他方向に、１回当たり１８０度ずつ回転駆動される。中心軸８は、タップを昇圧側に切り換える際に一方向(例えば反時計方向）に回転駆動され、タップを降圧側に切り換える際に他方向(例えば時計方向）に回転駆動される。
The
中心軸８が一方向又は他方向に１８０度回転する過程で、カム機構１０の働きにより第１のスライダ４が一方向又は他方向にスライドし、この第１のスライダのスライド変位によりバネ６，６が蓄勢される。バネ６，６の蓄勢が完了する位置（第１のスライダ４の変位量が最大になる位置の直前の位置）に設定された設定位置まで第１のスライダ４がスライドすると、ラッチ機構１１が第２のスライダ５のラッチを外すため、バネ６，６の付勢力により、第２のスライダ５が第１のスライダ４のスライド方向と同じ方向に素早くスライド変位する。この第２のスライダ５のスライド変位により、クランク板２０が一方向又は他方向に回動させられる。
In the process in which the
回転駆動軸７を貫通した中心軸８は、図示しないタップ選択装置の操作軸に歯車機構などを介して結合されている。タップ選択装置は、中心軸８が一方向に回転する過程で、奇数タップ選択器によるタップ選択動作と、偶数タップ選択器によるタップ選択動作とを交互に行なって、タップを昇圧側に切り換え、中心軸８が他方向に回転する過程で、奇数タップ選択器によるタップ選択動作と、偶数タップ選択器によるタップ選択動作とを交互に行なって、タップを降圧側に切り換えるように構成されている。
The
回転駆動軸７は、切換開閉器の操作部に歯車機構などを介して結合されていて、第２のスライダ５により駆動されて回動させられる際に、切換開閉器の切換動作を所定のシーケンスで行なわせる。
The
以上の蓄勢駆動機構の構成は、従来のこの種の負荷時タップ切換装置に設けられていた蓄勢駆動機構の構成と同様であるが、本発明では、切換開閉器がロック状態になる等の機械的な障害が発生したり、ラッチ機構１１が破損して第２のスライダ５のラッチ（バネ６のラッチ）を外すことができなくなったりして、第２のスライダ５がバネの付勢力により変位することができなくなったときに、次のタップ切換が行なわれて、タップ選択器とタップにつながる固定接点との間にアークが発生する事故を防止するために、操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路の一部を破損させるための手段を設けて、切換開閉器が正常に動作しない状態が生じたときに、タップ選択装置のタップ選択動作が行なわれることがないようにする。
The above-described configuration of the accumulator drive mechanism is the same as the configuration of the accumulator drive mechanism provided in the conventional load switching device of this type, but in the present invention, the switching switch is in a locked state, etc. Or the latch mechanism 11 is damaged, and the
そのため、本実施形態では、ラッチ機構によるバネ６，６のラッチを解除しても回転駆動軸が回転することができない機械的な障害が発生しているときに中心軸の回転を阻止するストッパ機構５０を設けるとともに、このストッパ機構により中心軸８の回転が阻止された状態で操作器から駆動力が与えられたときに破損して動力の伝達を断つように強度が設定された機械的弱点部９ａ（図２参照）を絶縁駆動軸９に設けている。図示の例では、絶縁駆動軸９の一部に径が縮小された部分を設けて、この径が縮小された部分を機械的な弱点部９ａとしている。
Therefore, in this embodiment, a stopper mechanism that prevents the rotation of the central shaft when a mechanical failure has occurred that prevents the rotation drive shaft from rotating even if the latches of the
更に詳細に説明すると、ストッパ機構５０は、中心軸８に機械的に結合されて中心軸８と共に回転する第１のストッパ５１と、第２のスライダ５の変位方向に間隔を開け、かつ第２のスライダ５に機械的に結合されて第２のスライダ５と共に変位する一対の第２のストッパ５２，５２とを備えていて、第１のスライダ４がスライド変位する過程でラッチを外しても第２のスライダ５が変位しないときに、第１のストッパ５１が一対の第２のストッパ５２，５２の何れかに接することにより中心軸８の回転を阻止するように構成されている。
More specifically, the
図示の例では、カム板１７の第２のスライダ５側の面に第１のストッパ５１が取り付けられている。図示の第１のストッパ５１は、軸線を中心軸８の軸線と平行させ、かつ第２のスライダ５側に突出させた状態で、カム板１７の回動中心から離れた位置に固定されたピンからなっている。
In the illustrated example, a
また第２のスライダ５の長手方向（ガイド棒の軸線に沿う方向）の一端及び他端に一対の第２のストッパ５２，５２が固定されている。そして、第１のスライダ４が一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程でラッチが解除された第２のスライダ５が切換開閉器に１回の切換動作を行わせるために必要な規定の変位を完了したときには第１のストッパ５１と第２のストッパ５２とが接することがないが、ラッチが解除された第２のスライダ５が動くことができなかったとき又は規定の変位を完了することができなかったときには、第１のスライダ４を変位させている中心軸８の回転が終了するまでの間に第１のストッパ５１が一対の第２のストッパ５２，５２の何れかに接して中心軸８の回転を阻止した状態になるように、第１のストッパ５１と一対の第２のストッパ５２，５２との位置関係が設定されている。
A pair of
以下図９ないし図１２に示した動作説明図を参照して、本実施形態で用いる蓄勢駆動機構１の動作を説明する。図９（Ａ）ないし（Ｄ）は、奇数タップまたは偶数タップが選択されて変圧器が運転されている状態で、タップ切換指令が与えられる前の蓄勢駆動機構１の各部の状態をまとめて示している。図９（Ａ）ないし（Ｄ）に示された状態は、図１ないし図８に示された状態と同じである。
The operation of the energy
この状態でタップ切換指令が与えられると、中心軸８が図１及び図３において例えば反時計方向に回転させられる。このとき、中心軸８の回転に伴ってカム板１７が反時計方向に回転し、図１０に示されているように、第１のスライダ４が図面上右方向にスライド変位する。この第１のスライダ４のスライド変位に伴ってバネ６，６が圧縮される。このときバネ６，６により第２のスライダ５が付勢されて図面上右方向に変位しようとするが、ラッチ機構によりクランク板２０の回転が阻止されていて、クランク板２８にピン２２を介して連結されている第２のスライダ５の変位も阻止されて(第２のスライダ５がラッチされて）いるため、第２のスライダ５は停止した状態を保持している。そのため、第１のスライダ４の変位に伴ってバネ６が蓄勢されていく。
When a tap switching command is given in this state, the
第１のスライダ４が右方向に変位していく過程で、その変位量が最大値に達する位置(中心軸８が１８０度回転したときの位置）の直前の位置に設定された設定位置に達すると、第１のスライダ４に設けられたラッチ解除部材３０がラッチ機構１１のラッチレバー２５の解除部材係合部２５ａを押して、該一方のラッチレバー２５の先端をクランク板の外周に設けられた凹部２０ａから外す。これにより、第２のスライダ４のラッチが解除されるため、図１１に示すように、バネ６の付勢力により、第２のスライダ４が図面上右方向に素早くスライド変位させられる。
In the process of the
第２のスライダ４のスライド変位は、変位伝達機構１２により回転変位に変換されて回転駆動軸７に固定されたクランク板２０に伝達されるため、クランク板２０が回転駆動軸７とともに図面上反時計方向に回転させられる。この回転駆動軸７の回転により、例えばタップを奇数側のタップから偶数側のタップに切り換える際の切換開閉器の一連の切換動作が行なわれる。
The slide displacement of the
図１２は、第１のスライダ４が図面上右方向に変位する過程で、第１のスライダ４が設定位置(バネ６の蓄勢が完了する位置）に達して、第２のスライダ５のラッチが解除されたが、切換開閉器側に生じている機械的な障害により、回転駆動軸７が回転することができないために、第２のスライダ５が右方向に動くことができなかった状態を示している。この状態では、第２のスライダ５が変位することができず、第１のストッパ５１と一方の第２のストッパ５２との間の距離が短くなっているため、中心軸８が１８０度の回転を終了するまでの間に、第１のストッパ５１が一方の第２のストッパ５２（図１２に示した例では右側に設けられた第２のストッパ５２）に当接して中心軸８の回転を阻止した状態になる。
FIG. 12 shows a state where the
図１３（Ａ）ないし（Ｃ）は、ストッパ機構５０の第１及び第２のストッパ５１及び５２と第２のスライダ５との位置関係を示している。この例では、第２のスライダ５が、バネの付勢力により図面上左方向に変位させられるものとしている。図１３（Ａ）は、第２のスライダ５が第１のスライダ４とともに図１に示された初期位置にある状態を示している。また図１３（Ｂ）は、切換開閉器が正常に動作して第２のスライダ５がそのストロークの最終位置まで変位した状態を示し、図１３（Ｃ）は、切換開閉器に機械的障害が発生していて第２スライダ５がラッチを外されても変位することができないために、ラッチされているときの位置にとどまっている状態を示している。
13A to 13C show the positional relationship between the first and
切換開閉器の動作が正常に行なわれたときには、第２のスライダ５がそのストロークの最終位置まで変位するため、図１３（Ｂ）に示すように、第２のスライダ５に固定された第２のストッパ５２は、中心軸８とともに回動してくる第１のストッパ５１に当接しない位置まで変位させられる。従って、切換開閉器が正常に動作するときには、ストッパ機構５０が働くことはなく、切換開閉器の切換動作及びタップ選択装置のタップ選択動作が支障なく行なわれる。
When the operation of the switching switch is normally performed, the
これに対し、切換開閉器が動作できない状態にあって、第２のスライダ５のラッチを外しても第２のスライダ５がスライドすることができないときには、図１３（Ｃ）に示すように、第２のスライダ５が変位できない状態にあるため、第１のスライダ４を駆動している中心軸８の回転に伴って回動してくる第１のストッパ５１が第２のストッパ５２に当接し、中心軸８の回転を妨げる。このとき絶縁駆動軸９にかかる負荷が増大して、その機械的弱点部９ａに大きな力が加わるため、機械的弱点部９ａが破損する。
On the other hand, when the
第２のスライダ５が図１及び図２において、右寄りの最終位置まで変位した状態で、次のタップ切換を行なう際には、カム機構１０により、第１のスライダ４が図面上左側に変位させられるが、第１のスライダ４が図面上左側に変位する過程で、切換開閉器が動作できなくなって第２のスライダ５がラッチを外されても図面上左方向に変位することができなくなったときには、第１のストッパ５１が図１において、左側に配置されている第２のストッパ５２に接して中心軸８の回転を妨げることにより、機械的弱点部を破損させる。
In the state where the
このように、本実施形態においては、切換開閉器が動作できない状態になったときに、ストッパ機構５０を動作させることにより絶縁駆動軸９にかかる負荷を増大させて絶縁駆動軸９の機械的弱点部９ａを破損させるようにしたので、次のタップ切換指令が与えられても中心軸８は回転せず、タップ選択装置はタップ選択動作を行なうことができないため、切換開閉器が切換動作を行なわない状態で次のタップ切換が行なわれてタップ選択器とタップ巻線のタップにつながる固定接点との間にアークが発生するのを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, when the switching switch becomes inoperable, the
上記の実施形態では、絶縁駆動軸の一部の断面積を小さくすることにより機械的弱点部９ａを構成したが、絶縁駆動軸９または中心軸８の一部の材質を異ならせたり、断面形状を異ならせたりする(例えば応力の集中が生じ易い形状とする）ことにより、機械的弱点部を構成するようにしてもよい。
In the above embodiment, the mechanical weak point portion 9a is configured by reducing the cross-sectional area of a part of the insulated drive shaft. However, the material of a part of the
上記の実施形態では、ストッパ機構により中心軸８の回転が阻止された状態で該中心軸に駆動力が与えられたときに破損するように機械的強度が設定された機械的弱点部を、絶縁駆動軸９に設けたが、機械的弱点部は、操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けられていればよく、他の部分、例えば中心軸８に機械的弱点部を設けてもよい。また絶縁駆動軸９と中心軸８との連結部（ボス部材１８）を、大きな負荷がかかったときに破損して動力の伝達を断つように構成して、絶縁駆動軸９と中心軸８との連結部を機械的弱点部とするようにしてもよい。また、大きな負荷がかかったときに破損するような機械的強度を有する部材をボス部材１８と絶縁駆動軸９との間に介在させることにより機械的弱点部を構成してもよい。例えば、絶縁駆動軸９とボス部材１８とを連結するピン５０を機械的弱点部としてもよい。
In the above-described embodiment, the mechanical weak point portion whose mechanical strength is set so as to be damaged when the driving force is applied to the central shaft while the rotation of the
本発明を適用する負荷時タップ切換装置の構成は、上記の実施形態で示したものに限定されるものではない。例えば、切換スイッチＳＷを複数の真空バルブを用いて構成する場合にも本発明を適用することができる。本発明は、操作器により駆動される中心軸の回転によりタップ選択装置を動作させるとともに、当該中心軸の回転によりバネが蓄勢される蓄勢駆動機構を用いて切換開閉器を速動させるように構成される負荷時タップ切換装置に広く適用することができる。 The configuration of the on-load tap switching device to which the present invention is applied is not limited to that shown in the above embodiment. For example, the present invention can also be applied when the changeover switch SW is configured using a plurality of vacuum valves. According to the present invention, the tap selector is operated by rotation of the central shaft driven by the operating device, and the switching switch is moved at high speed by using the accumulating drive mechanism in which the spring is stored by the rotation of the central shaft. The present invention can be widely applied to the on-load tap switching device configured as follows.
上記の実施形態では、第１のスライダ４をガイドするガイド棒１４ａ，１４ｂの内側に第２のスライダ５をガイドするガイド棒１５ａ，１５ｂを並べて配置したが、第１のスライダ４をガイドするガイド棒１４ａ，１４ｂを並べて配置し、第１のスライダ４をガイドするガイド棒１４ａ，１４ｂの外側に第２のスライダ５をガイドするガイド棒１５ａ，１５ｂを配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、バネ６，６を蓄勢する第１のスライダ４をガイドするガイド棒１４ａ，１４ｂにバネ６，６を装着したが、第２のスライダ５をガイドするガイド棒１５ａ，１５ｂにバネ６を装着するようにしてもよい。この場合には、バネ６，６の両端を当接させたバネ受け部材４１、４１をガイド棒１５ａ，１５ｂにスライド自在に嵌合させておき、第１のケース４に設けたバネ駆動部を、第２のケースに設けた切り欠き部を通して、第１のケース４のスライド方向の後方側に配置されたバネ受け部材に当接させることにより、バネを蓄勢するようにすればよい。また第１のスライダ及び第２のスライダをそれぞれガイドするガイド手段（上記の例ではガイド棒１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ）とは別個に設けたガイド棒に沿ってバネ６を設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、第１のスライダ及び第２のスライダが直線変位を行なうように蓄勢駆動機構が構成されているが、回転変位するように支持された第１のスライダ及び第２のスライダの間に第２のスライダを付勢するバネを設けて、第２のスライダをラッチした状態で第１のスライダを一定角度回転させる過程でバネを蓄勢し、バネの蓄勢が完了したときに第２のスライダのラッチを外して第２のスライダをバネの付勢力により回転させるようにした蓄勢駆動機構を用いる場合にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the accumulator driving mechanism is configured so that the first slider and the second slider are linearly displaced. However, the first slider and the second slider are supported so as to be rotationally displaced. A spring for biasing the second slider is provided, and the spring is stored in the process of rotating the first slider by a certain angle while the second slider is latched, and the spring is fully stored In addition, the present invention can also be applied to the case where an accumulating drive mechanism in which the latch of the second slider is removed and the second slider is rotated by the biasing force of the spring is used.
１ 蓄勢駆動機構
２ フレーム
４ 第１のスライダ
４０２ａ，４０２ｂ バネ駆動部
５ 第２のスライダ
６ バネ
７ 回転駆動軸
８ 中心軸
９ 絶縁駆動軸
９ａ 機械的弱点部
１０ カム機構
１１ ラッチ機構
１２ 変位伝達機構
１４ａ，１４ａ ガイド棒
１５ａ，１５ｂ ガイド棒
２０ クランク板
２０ａ，２０ｂ ラッチローラを係合させる凹部
２１ 駆動板
２２ ピン
２５，２６ ラッチレバー
３０ ラッチ解除部材
４１ バネ受け部材
５０ ストッパ機構
５１ 第１のストッパ
５２ 第２のストッパ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記中心軸に機械的に結合されて前記中心軸と共に回転する第１のストッパと、前記第２のスライダの変位方向に間隔を開け、かつ前記第２のスライダに機械的に結合されて前記第２のスライダと共に変位する一対の第２のストッパとを備えて、前記第１のストッパが前記一対の第２のストッパの何れかに接することにより前記中心軸の回転を阻止するように構成されたストッパ機構を具備し、
前記第１のスライダが一方向及び他方向にそれぞれ変位する過程でラッチが解除された前記第２のスライダが前記切換開閉器に１回の切換動作を行わせるために必要な規定の変位を完了したときには前記第１のストッパと第２のストッパとが接することがないが、ラッチが解除された前記第２のスライダが前記規定の変位を完了することができなかったときには前記第１のスライダの変位が完了するまでの間に前記第１のストッパが前記一対の第２のストッパの何れかに接して前記中心軸の回転を阻止した状態になるように前記第１のストッパと前記一対の第２のストッパとの位置関係が設定され、
前記ストッパ機構により中心軸の回転が阻止された状態で前記操作器から駆動力が与えられたときに破損して動力の伝達を断つように強度が設定された機械的弱点部が、前記操作器から蓄勢機構に動力を伝達する動力伝達経路に設けられていることを特徴とする負荷時タップ切換装置。 A tap selection which is connected to the output shaft of the operating device via an insulated drive shaft and is driven to rotate by the operating device, and a tap which is driven by the central shaft and selects a tap of the tap winding of the transformer. A switching switch that switches a tap for passing a load current in the process of switching a tap selected by the tap selection device from a tap before switching to a tap after switching, and an accumulator drive that applies operating force to the switching switch A first and second sliders that are opposed to each other and supported so as to be slidable in one direction and the other direction, and the first and second sliders as the central axis rotates. A cam mechanism for transmitting the rotation of the central shaft to the first slider to reciprocally displace one slider, and the first slider provided between the first slider and the second slider. A spring that urges the second slider in one direction and in the other direction, and a first slider that moves in one direction and in the other direction, respectively. In the process, the second slider is latched to store the spring until the first slider reaches the set position, and the second slider is moved when the first slider reaches the set position. A latch mechanism for releasing the latch of the slider; and an operation force applied to the switching switch by converting the displacement of the second slider caused by the biasing force of the spring when the latch of the second slider is released into a rotational displacement. And a displacement transmission mechanism for transmitting to a rotational drive shaft for providing a switching mechanism for on-load taps configured to perform switching operation of the switching switch while the second slider completes displacement.
A first stopper that is mechanically coupled to the central axis and rotates with the central axis, and is spaced in the displacement direction of the second slider, and mechanically coupled to the second slider and And a pair of second stoppers that are displaced together with the two sliders, wherein the first stopper contacts one of the pair of second stoppers to prevent rotation of the central shaft. With a stopper mechanism,
When the first slider is displaced in one direction and the other, the second slider, which has been unlatched, completes the prescribed displacement necessary for the switching switch to perform one switching operation. The first stopper and the second stopper do not come into contact with each other, but when the second slider released from the latch cannot complete the prescribed displacement, the first slider and the second stopper are not in contact with each other. Until the displacement is completed, the first stopper and the pair of second stoppers are in a state in which the first stopper is in contact with one of the pair of second stoppers to prevent the rotation of the central shaft. The positional relationship with the 2 stopper is set,
A mechanical weak point portion whose strength is set so as to be broken when the driving force is applied from the operating device in a state where the rotation of the central shaft is blocked by the stopper mechanism and the transmission of power is cut off. An on-load tap changer characterized by being provided in a power transmission path for transmitting power from a power storage mechanism to a power storage mechanism.
前記第１のストッパは前記カム板に固定され、前記第２のストッパは前記第２のスライダに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の負荷時タップ切換装置。 The cam mechanism includes a cam plate attached to the central shaft and rotating together with the central shaft, and a cam follower fixed to the first slider and brought into contact with the cam plate. Is configured to reciprocate the first slider with rotation of
The on- load tap switching device according to claim 1, wherein the first stopper is fixed to the cam plate, and the second stopper is fixed to the second slider .
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