JPH05182844A - 負荷時タップ切換装置 - Google Patents
負荷時タップ切換装置Info
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- JPH05182844A JPH05182844A JP35929191A JP35929191A JPH05182844A JP H05182844 A JPH05182844 A JP H05182844A JP 35929191 A JP35929191 A JP 35929191A JP 35929191 A JP35929191 A JP 35929191A JP H05182844 A JPH05182844 A JP H05182844A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 主スイッチと双方向のスイッチング素子を並
設し、上記スイッチング素子を制御電源を用いることな
くゲート駆動させることができるようにする。 【構成】 複数のタップ１，２を選択する一対の可動接
触子４，５と、この一対の可動接触子４，５と外部接続
端子１０との間に、一対の変流器１５，１６及び主スイ
ッチ１３，１４をそれぞれ直列に挿入すると共に、第１
の切換スイッチ６を介して限流抵抗７，抵抗用変流器８
及び抵抗用スイッチ９を直列に挿入し、上記限流抵抗７
の両端を切換接続する第２の切換スイッチ１１と外部接
続端子１０との間に双方向のスイッチング素子１２を挿
入し、このスイッチング素子１２のゲートに、上記変流
器１５，１６の２次側と抵抗用変流器８の２次側を上記
第２の切換スイッチ１１と連動して切換接続する第３の
切換スイッチ１７をゲート回路１８を介して接続して、
上記スイッチング素子１２を変流器１５，１６の２次電
流により直接ゲート駆動するよう構成した。
設し、上記スイッチング素子を制御電源を用いることな
くゲート駆動させることができるようにする。 【構成】 複数のタップ１，２を選択する一対の可動接
触子４，５と、この一対の可動接触子４，５と外部接続
端子１０との間に、一対の変流器１５，１６及び主スイ
ッチ１３，１４をそれぞれ直列に挿入すると共に、第１
の切換スイッチ６を介して限流抵抗７，抵抗用変流器８
及び抵抗用スイッチ９を直列に挿入し、上記限流抵抗７
の両端を切換接続する第２の切換スイッチ１１と外部接
続端子１０との間に双方向のスイッチング素子１２を挿
入し、このスイッチング素子１２のゲートに、上記変流
器１５，１６の２次側と抵抗用変流器８の２次側を上記
第２の切換スイッチ１１と連動して切換接続する第３の
切換スイッチ１７をゲート回路１８を介して接続して、
上記スイッチング素子１２を変流器１５，１６の２次電
流により直接ゲート駆動するよう構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器等静止誘導機器の
負荷時タップ切換装置に関する。
負荷時タップ切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種装置としては、例えば図５
に示すようなものが公知である。同図において、１，２
は変圧器のタップ巻線３に設けられたタップで、タップ
選択器の可動接触子４，５により選択的に切換えられる
ようになっている。１０１は切換スイッチで、上記可動
接触子４，５にそれぞれ接続された固定接点１０２，１
０３と限流抵抗１０５を介して接続された可動接点１０
４とにより形成されている。１０６は上記可動接触子
４．５にそれぞれ接続された補助スイッチ１０７，１０
８の共通端子１０９と外部端子１１０との間に接続され
た双方向のスイッチング素子で、逆並列に接続されたサ
イリスタにより形成されている。１１１，１１２は、上
記可動接触子４，５にてそれぞれ接続された通電用の主
スイッチで、変流器１１３，１１４をそれぞれ介して外
部端子１１０に接続される。そして、上記限流抵抗１０
５は抵抗用スイッチ１１５と抵抗用変流器１１６を介し
て外部端子１１０に接続される。１１７，１１８はアン
ド回路で、アンド回路１１７は上記変流器１１３と１１
６が共に出力を発生している時のみ出力を送出し、アン
ド回路１１８は変流器１１６，１１４が共に出力を発生
している時のみ出力を送出するようになっている。１１
９はゲート回路で、アンド回路１１７，１１８の出力信
号をうけて、スイッチング素子１０６をゲート点弧させ
るようになっている。
に示すようなものが公知である。同図において、１，２
は変圧器のタップ巻線３に設けられたタップで、タップ
選択器の可動接触子４，５により選択的に切換えられる
ようになっている。１０１は切換スイッチで、上記可動
接触子４，５にそれぞれ接続された固定接点１０２，１
０３と限流抵抗１０５を介して接続された可動接点１０
４とにより形成されている。１０６は上記可動接触子
４．５にそれぞれ接続された補助スイッチ１０７，１０
８の共通端子１０９と外部端子１１０との間に接続され
た双方向のスイッチング素子で、逆並列に接続されたサ
イリスタにより形成されている。１１１，１１２は、上
記可動接触子４，５にてそれぞれ接続された通電用の主
スイッチで、変流器１１３，１１４をそれぞれ介して外
部端子１１０に接続される。そして、上記限流抵抗１０
５は抵抗用スイッチ１１５と抵抗用変流器１１６を介し
て外部端子１１０に接続される。１１７，１１８はアン
ド回路で、アンド回路１１７は上記変流器１１３と１１
６が共に出力を発生している時のみ出力を送出し、アン
ド回路１１８は変流器１１６，１１４が共に出力を発生
している時のみ出力を送出するようになっている。１１
９はゲート回路で、アンド回路１１７，１１８の出力信
号をうけて、スイッチング素子１０６をゲート点弧させ
るようになっている。
【０００３】次にその動作について説明すると、図示状
態では、電流はタップ１−４−１１１−１１０の回路を
通って流れる。そして、タップ１からタップ２へ切換え
る時は、先ず、可動接触子５を投入し、切換スイッチ１
０１の可動接点１０４を固定接点１０２から固定接点１
０３へ切換える。次に、抵抗用スイッチ１１５を閉じる
と、２−５−１０３−１０５−１１５−１１０−１１１
−４−１を通ってタップ間橋絡電流が流れる。このた
め、変流器１１３，１１６が共に出力を送出し、アンド
回路１１７が出力して、スイッチング素子１０６をゲー
ト回路１１９を介してゲート点弧する。
態では、電流はタップ１−４−１１１−１１０の回路を
通って流れる。そして、タップ１からタップ２へ切換え
る時は、先ず、可動接触子５を投入し、切換スイッチ１
０１の可動接点１０４を固定接点１０２から固定接点１
０３へ切換える。次に、抵抗用スイッチ１１５を閉じる
と、２−５−１０３−１０５−１１５−１１０−１１１
−４−１を通ってタップ間橋絡電流が流れる。このた
め、変流器１１３，１１６が共に出力を送出し、アンド
回路１１７が出力して、スイッチング素子１０６をゲー
ト回路１１９を介してゲート点弧する。
【０００４】次に、主スイッチ１１１が開路すると、タ
ップ１から主スイッチ１１１及び外部端子１１０を通っ
て流れていた電流と上記タップ間橋絡電流は、殆ど無ア
ークで補助スイッチ１０７及びスイッチング素子１０６
からなる回路に転流する。この転流によって変流器１１
３の出力が停止しアンド回路１１７の出力が零になるの
で、ゲート回路１１９からのゲート信号の送出が停止
し、スイッチング素子１０６に転流した上記電流は、次
の電流零点でしゃ断される。
ップ１から主スイッチ１１１及び外部端子１１０を通っ
て流れていた電流と上記タップ間橋絡電流は、殆ど無ア
ークで補助スイッチ１０７及びスイッチング素子１０６
からなる回路に転流する。この転流によって変流器１１
３の出力が停止しアンド回路１１７の出力が零になるの
で、ゲート回路１１９からのゲート信号の送出が停止
し、スイッチング素子１０６に転流した上記電流は、次
の電流零点でしゃ断される。
【０００５】この結果、電流は、２−５−１０３−１０
４−１０５−１１５−１１０の回路を通って流れるよう
になる。次に無電流状態になった補助スイッチ１０７を
開路し、その後、補助スイッチ１０８及び主スイッチ１
１２を閉路し、最後に、抵抗用スイッチ１１５を開路す
る。これで１タップの切換動作が完了する。
４−１０５−１１５−１１０の回路を通って流れるよう
になる。次に無電流状態になった補助スイッチ１０７を
開路し、その後、補助スイッチ１０８及び主スイッチ１
１２を閉路し、最後に、抵抗用スイッチ１１５を開路す
る。これで１タップの切換動作が完了する。
【０００６】
【発明が解決するための課題】しかし乍ら、このように
構成されたものにあっては、主スイッチと抵抗用スイッ
チの両方に電流が流れたことをアンド回路で検出してゲ
ート回路からゲート信号を送出し、スイッチング素子を
ゲート点弧させるようになっているので、制御電源が必
要となり、この制御電源をゲートの駆動側で絶縁する場
合は、その絶縁がきわめて困難となって、３相分のゲー
トを駆動する際には寸法、重量共きわめて大形化すると
いう問題を有し、また制御電源を電源側で絶縁する場合
は、高耐圧の絶縁が必要となって大形化し、かつ制御電
源が何らかの原因で喪失すれば動作不能になるという問
題を有している。本発明は、上述した点にかんがみてな
されたもので、その目的とするところは、制御電源を用
いることなく、ゲート駆動させることができるようにし
たものを提供することにある。
構成されたものにあっては、主スイッチと抵抗用スイッ
チの両方に電流が流れたことをアンド回路で検出してゲ
ート回路からゲート信号を送出し、スイッチング素子を
ゲート点弧させるようになっているので、制御電源が必
要となり、この制御電源をゲートの駆動側で絶縁する場
合は、その絶縁がきわめて困難となって、３相分のゲー
トを駆動する際には寸法、重量共きわめて大形化すると
いう問題を有し、また制御電源を電源側で絶縁する場合
は、高耐圧の絶縁が必要となって大形化し、かつ制御電
源が何らかの原因で喪失すれば動作不能になるという問
題を有している。本発明は、上述した点にかんがみてな
されたもので、その目的とするところは、制御電源を用
いることなく、ゲート駆動させることができるようにし
たものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、主スイッチに流れる電流により、変流器を
介して双方向のスイッチング素子を直接ゲート駆動させ
るよう構成した。
成するため、主スイッチに流れる電流により、変流器を
介して双方向のスイッチング素子を直接ゲート駆動させ
るよう構成した。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３によっ
て説明する。なお、図中１〜５は従来と同様であるので
説明を省略する。図１において、６は第１の切換スイッ
チで、上記一対の可動接触子４，５にそれぞれ接続され
た固定接点６ａ，６ｂと可動接点６ｃで形成されてい
る。そして、上記可動接点６ｃは直列に接続した限流抵
抗７と抵抗用変流器８と抵抗用スイッチ９を介して外部
接続端子１０に接続されている。１１は第２の切換スイ
ッチで、上記限流抵抗７の両端にそれぞれ接続された固
定接点１１ａ，１１ｂと、可動接点１１ｃで形成されて
いる。１２は上記第２の切換スイッチ１１の可動接点１
１ｃと上記外部接続端子１０との間に挿入された双方向
のスイッチング素子で、サイリスタＴｈ1,Ｔｈ2 を逆並
列に接続して形成されている。１３，１４は上記一対の
可動接触子４，５に一端が一対の主変流器１５，１６を
介してそれぞれ接続され、他端が上記外部接続端子１０
に接続された一対の主スイッチである。１７は第３の切
換スイッチで、上記主変流器１５と１６の２次側から接
続された固定接点１７ａと、上記抵抗用変流器８の２次
側から接続された固定接点１７ｂと、上記第２の切換ス
イッチ１１の可動接点１１ｃと連動する可動接点１７ｃ
で形成されている。１８は、上記第３の切換スイッチ１
７の可動接点１７ｃから接続されて、上記スイッチング
素子１２に主変流器１５，１６並びに抵抗用変流器８の
２次電流を、第３の切換スイッチ１７により選択的にゲ
ート信号として出力するようにしたゲート回路である。
１９，２０は、上記主変流器１５と１６の２次出力端子
間と上記抵抗用変流器８の２次出力端子間にそれぞれ挿
入した非線形素子からなる電圧抑制回路で、上記変流器
１５，１６，８の２次電流が所定値を超えようとしたと
き、分流せしめて、ゲート電流の増加を抑制するように
なっている。この電圧抑制回路１９，２０は、例えば図
３に示すように、複数のダイオードを直列に接続したダ
イオード列を逆並列に接続したり（図３（Ａ））、直流
出力端を短絡させた単相ブリッジ回路を複数直列に接続
したり（図３（Ｂ））して構成され、変流器１５，１
６，８の１次側に過電流（例えば定格負荷電流の２０
倍）が流れても端子間電圧を低い電圧（例えば数Ｖ）ク
ランプするよう選定して変流器の磁気飽和を防止するよ
うになっている。
て説明する。なお、図中１〜５は従来と同様であるので
説明を省略する。図１において、６は第１の切換スイッ
チで、上記一対の可動接触子４，５にそれぞれ接続され
た固定接点６ａ，６ｂと可動接点６ｃで形成されてい
る。そして、上記可動接点６ｃは直列に接続した限流抵
抗７と抵抗用変流器８と抵抗用スイッチ９を介して外部
接続端子１０に接続されている。１１は第２の切換スイ
ッチで、上記限流抵抗７の両端にそれぞれ接続された固
定接点１１ａ，１１ｂと、可動接点１１ｃで形成されて
いる。１２は上記第２の切換スイッチ１１の可動接点１
１ｃと上記外部接続端子１０との間に挿入された双方向
のスイッチング素子で、サイリスタＴｈ1,Ｔｈ2 を逆並
列に接続して形成されている。１３，１４は上記一対の
可動接触子４，５に一端が一対の主変流器１５，１６を
介してそれぞれ接続され、他端が上記外部接続端子１０
に接続された一対の主スイッチである。１７は第３の切
換スイッチで、上記主変流器１５と１６の２次側から接
続された固定接点１７ａと、上記抵抗用変流器８の２次
側から接続された固定接点１７ｂと、上記第２の切換ス
イッチ１１の可動接点１１ｃと連動する可動接点１７ｃ
で形成されている。１８は、上記第３の切換スイッチ１
７の可動接点１７ｃから接続されて、上記スイッチング
素子１２に主変流器１５，１６並びに抵抗用変流器８の
２次電流を、第３の切換スイッチ１７により選択的にゲ
ート信号として出力するようにしたゲート回路である。
１９，２０は、上記主変流器１５と１６の２次出力端子
間と上記抵抗用変流器８の２次出力端子間にそれぞれ挿
入した非線形素子からなる電圧抑制回路で、上記変流器
１５，１６，８の２次電流が所定値を超えようとしたと
き、分流せしめて、ゲート電流の増加を抑制するように
なっている。この電圧抑制回路１９，２０は、例えば図
３に示すように、複数のダイオードを直列に接続したダ
イオード列を逆並列に接続したり（図３（Ａ））、直流
出力端を短絡させた単相ブリッジ回路を複数直列に接続
したり（図３（Ｂ））して構成され、変流器１５，１
６，８の１次側に過電流（例えば定格負荷電流の２０
倍）が流れても端子間電圧を低い電圧（例えば数Ｖ）ク
ランプするよう選定して変流器の磁気飽和を防止するよ
うになっている。
【０００９】そして、上記ゲート回路１８を図２によっ
てさらに説明すると、主変流器１５，１６、抵抗用変流
器８、電圧抑制回路１９，２０及び第３の切換スイッチ
１７は、スイッチング素子１２のサイリスタＴｈ1 ，Ｔ
ｈ2 に対応して、それぞれ１組の変流器１５ａ，１５ｂ
と１６ａ，１６ｂ、抵抗用変流器８ａと８ｂ、電圧抑制
回路１９ａと１９ｂ，２０ａと２０ｂ及び第３の切換ス
イッチ１７１と１７２で形成されている。そして、上記
変流器１５ａと１６ａの２次出力端を相互に接続すると
共に、変流器１５ｂと１６ｂの２次出力端も相互に接続
し、上記変流器１５ａと１６ａ及び１５ｂと１６ｂの共
通接続した２次出力端子間に電圧抑制回路１９ａ，１９
ｂをそれぞれ挿入し、抵抗用変流器８ａ，８ｂの２次出
力端子間に電圧抑制回路２０ａ，２０ｂをそれぞれ挿入
し、かつ、上記電圧抑制回路１９ａと２０ａ、１９ｂと
２０ｂの一端を共通接続して、上記上記サイリスタＴｈ
1 ，Ｔｈ2 のカソードにそれぞれ接続し、電圧抑制回路
１９ａ，２０ａの他端を、切換スイッチ１７１の固定接
点１７１ａ，１７１ｂに、また、電圧抑制回路１９ｂ，
２０ｂの他端を切換スイッチ１７２の固定接点１７２
ａ，１７２ｂにそれぞれ接続し、切換スイッチ１７１の
可動接点１７１ｃはゲート回路１８の入力端に設けたゲ
ート電流抑制用の抵抗ＲS1を介してスイッチング素子１
２のサイリスタＴｈ1 のゲートに、また切換スイッチ１
７２の可動接点１７２ｃは、上述同様、抵抗ＲS2を介し
てサイリスタＴｈ2 のゲートにそれぞれ接続して、変流
器１５，１６と抵抗用変流器８の２次電流を、切換スイ
ッチ１７を介してスイッチング素子１２に選択的に送出
して、上記２次電流によりスイッチング素子１２を直接
ゲート駆動するようになっている。そして、上記抵抗Ｒ
S1，ＲS2は、上記電圧抑制回路１９，２０のクランプ電
圧源によってサイリスタＴｈ1 ，Ｔｈ2 のゲート入力電
力が許容値を超えないように値を選定して、ゲート破壊
を防止するようになっている。また、サイリスタＴ
ｈ1 ，Ｔｈ2 のゲート・カソード間にそれぞれ並列に挿
入したＤ1,Ｄ2 は逆電圧阻止用のダイオードであり、Ｃ
1,Ｃ2 及びＲ1,Ｒ2 は誤動作防止用のコンデンサ及び抵
抗である。
てさらに説明すると、主変流器１５，１６、抵抗用変流
器８、電圧抑制回路１９，２０及び第３の切換スイッチ
１７は、スイッチング素子１２のサイリスタＴｈ1 ，Ｔ
ｈ2 に対応して、それぞれ１組の変流器１５ａ，１５ｂ
と１６ａ，１６ｂ、抵抗用変流器８ａと８ｂ、電圧抑制
回路１９ａと１９ｂ，２０ａと２０ｂ及び第３の切換ス
イッチ１７１と１７２で形成されている。そして、上記
変流器１５ａと１６ａの２次出力端を相互に接続すると
共に、変流器１５ｂと１６ｂの２次出力端も相互に接続
し、上記変流器１５ａと１６ａ及び１５ｂと１６ｂの共
通接続した２次出力端子間に電圧抑制回路１９ａ，１９
ｂをそれぞれ挿入し、抵抗用変流器８ａ，８ｂの２次出
力端子間に電圧抑制回路２０ａ，２０ｂをそれぞれ挿入
し、かつ、上記電圧抑制回路１９ａと２０ａ、１９ｂと
２０ｂの一端を共通接続して、上記上記サイリスタＴｈ
1 ，Ｔｈ2 のカソードにそれぞれ接続し、電圧抑制回路
１９ａ，２０ａの他端を、切換スイッチ１７１の固定接
点１７１ａ，１７１ｂに、また、電圧抑制回路１９ｂ，
２０ｂの他端を切換スイッチ１７２の固定接点１７２
ａ，１７２ｂにそれぞれ接続し、切換スイッチ１７１の
可動接点１７１ｃはゲート回路１８の入力端に設けたゲ
ート電流抑制用の抵抗ＲS1を介してスイッチング素子１
２のサイリスタＴｈ1 のゲートに、また切換スイッチ１
７２の可動接点１７２ｃは、上述同様、抵抗ＲS2を介し
てサイリスタＴｈ2 のゲートにそれぞれ接続して、変流
器１５，１６と抵抗用変流器８の２次電流を、切換スイ
ッチ１７を介してスイッチング素子１２に選択的に送出
して、上記２次電流によりスイッチング素子１２を直接
ゲート駆動するようになっている。そして、上記抵抗Ｒ
S1，ＲS2は、上記電圧抑制回路１９，２０のクランプ電
圧源によってサイリスタＴｈ1 ，Ｔｈ2 のゲート入力電
力が許容値を超えないように値を選定して、ゲート破壊
を防止するようになっている。また、サイリスタＴ
ｈ1 ，Ｔｈ2 のゲート・カソード間にそれぞれ並列に挿
入したＤ1,Ｄ2 は逆電圧阻止用のダイオードであり、Ｃ
1,Ｃ2 及びＲ1,Ｒ2 は誤動作防止用のコンデンサ及び抵
抗である。
【００１０】なお、上記スイッチング素子１２はトライ
アック等の双方向のサイリスタで形成してもよく、この
場合、上述の説明からも理解されるように変流器１５，
１６抵抗用変流器８、第３の切換スイッチ１７及び電圧
抑制回路１９，２０は単一で構成することが可能とな
る。
アック等の双方向のサイリスタで形成してもよく、この
場合、上述の説明からも理解されるように変流器１５，
１６抵抗用変流器８、第３の切換スイッチ１７及び電圧
抑制回路１９，２０は単一で構成することが可能とな
る。
【００１１】次にその動作を図４と共に説明する。今、
切換スイッチ６は可動接点６ｃが固定接点６ａに切換接
続され、切換スイッチ１１は可動接点１１ｃが固定接点
１１ａに切換接続され、この切換スイッチ１１と連動す
る切換スイッチ１７もその可動接点１７ｃが固定接点１
７ａに切換接続され、主スイッチ１３は閉路、抵抗用ス
イッチ９も閉路、主スイッチ１４は開路されて、主電流
は１−４−１５−１３−１０の回路を通って流れている
（図４（Ａ））。この際、主変流器１５はその１次側に
主電流が流れているので、２次電流がゲート回路１８を
介してスイッチング素子１２にゲート信号として送出さ
れ導通状態になるが、主スイッチ１３の接点電圧降下は
スイッチング素子１２のオン電圧よりきわめて小さくな
っているので、スイッチング素子１２には導通可能状態
で待機していることになる。また、１−４−６ａ−６ｃ
−７−８−９−１０の回路も閉成されているが、主スイ
ッチ１３の接点電圧降下に比して限流抵抗７の電圧降下
がきわめて大きく設定されているので、主電流は上記閉
回路に流れない。
切換スイッチ６は可動接点６ｃが固定接点６ａに切換接
続され、切換スイッチ１１は可動接点１１ｃが固定接点
１１ａに切換接続され、この切換スイッチ１１と連動す
る切換スイッチ１７もその可動接点１７ｃが固定接点１
７ａに切換接続され、主スイッチ１３は閉路、抵抗用ス
イッチ９も閉路、主スイッチ１４は開路されて、主電流
は１−４−１５−１３−１０の回路を通って流れている
（図４（Ａ））。この際、主変流器１５はその１次側に
主電流が流れているので、２次電流がゲート回路１８を
介してスイッチング素子１２にゲート信号として送出さ
れ導通状態になるが、主スイッチ１３の接点電圧降下は
スイッチング素子１２のオン電圧よりきわめて小さくな
っているので、スイッチング素子１２には導通可能状態
で待機していることになる。また、１−４−６ａ−６ｃ
−７−８−９−１０の回路も閉成されているが、主スイ
ッチ１３の接点電圧降下に比して限流抵抗７の電圧降下
がきわめて大きく設定されているので、主電流は上記閉
回路に流れない。
【００１２】この状態でタップ１からタップ２に切換え
る時は、先ず主スイッチ１３を開路する。このとき、接
点の開極時に生ずるアークによってスイッチング素子１
２の端子間にアーク電圧が印加され、スイッチング素子
１２は瞬時にオン動作して、主電流は１−４−６ａ−６
ｃ−１１ａ−１１ｃ−１２−１０の回路に転流する。こ
の転流によって上記主スイッチ１３の開路により発生し
たアークは瞬時的に消失する。この消失により、主変流
器１５の２次電流も零となり、ゲート信号は停止し（図
４（Ｂ））、上記主電流は該電流の零点でしゃ断され、
上記主電流は、１−４−６ａ−６ｃ−７−８−９−１０
の回路に転流して流れる（図４（Ｃ））。この際、スイ
ッチング素子１２の端子間には、上記主電流と限流抵抗
７の抵抗値とによる電圧が印加されることになるが、主
変流器１５，１６の２次電流は零であるのでゲート信号
は停止しており、スイッチング素子１２はオン動作しな
い。
る時は、先ず主スイッチ１３を開路する。このとき、接
点の開極時に生ずるアークによってスイッチング素子１
２の端子間にアーク電圧が印加され、スイッチング素子
１２は瞬時にオン動作して、主電流は１−４−６ａ−６
ｃ−１１ａ−１１ｃ−１２−１０の回路に転流する。こ
の転流によって上記主スイッチ１３の開路により発生し
たアークは瞬時的に消失する。この消失により、主変流
器１５の２次電流も零となり、ゲート信号は停止し（図
４（Ｂ））、上記主電流は該電流の零点でしゃ断され、
上記主電流は、１−４−６ａ−６ｃ−７−８−９−１０
の回路に転流して流れる（図４（Ｃ））。この際、スイ
ッチング素子１２の端子間には、上記主電流と限流抵抗
７の抵抗値とによる電圧が印加されることになるが、主
変流器１５，１６の２次電流は零であるのでゲート信号
は停止しており、スイッチング素子１２はオン動作しな
い。
【００１３】次いで切換スイッチ１１の可動接点１１ｃ
が固定接点１１ａから離れ、この切換スイッチ１１と連
動する切換スイッチ１７も可動接点１７ｃが固定接点１
７ａから離れ（図４（Ｄ））、上記切換スイッチ１１の
可動接点１１ｃが固定接点１１ｂに切換接続されると、
上記切換スイッチ１７の可動接点１７ｃも固定接点１７
ｂに切換接続され、主スイッチ１４を閉路する。この主
スイッチ１４の閉路により、２−５−１６−１４−９−
８−７−６ｃ−６ａ−４−１の回路を通ってタップ間橋
絡電流が流れるとともに、切換スイッチ１７の可動接点
１７ｃが固定接点１７ｂに切換接続されることにより変
流器８の２次電流により、ゲート回路１８を介してスイ
ッチング素子１２がゲート信号をうけて導通可能状態で
待機する（図４（Ｅ））。この際、切換スイッチ１１の
可動接点１１ｃが固定接点１１ｂに切換接続されている
が、スイッチング素子１２のオン電圧に比して抵抗用ス
イッチ９の接点電圧降下はきわめて小さいので、スイッ
チング素子１２はオン動作しない。
が固定接点１１ａから離れ、この切換スイッチ１１と連
動する切換スイッチ１７も可動接点１７ｃが固定接点１
７ａから離れ（図４（Ｄ））、上記切換スイッチ１１の
可動接点１１ｃが固定接点１１ｂに切換接続されると、
上記切換スイッチ１７の可動接点１７ｃも固定接点１７
ｂに切換接続され、主スイッチ１４を閉路する。この主
スイッチ１４の閉路により、２−５−１６−１４−９−
８−７−６ｃ−６ａ−４−１の回路を通ってタップ間橋
絡電流が流れるとともに、切換スイッチ１７の可動接点
１７ｃが固定接点１７ｂに切換接続されることにより変
流器８の２次電流により、ゲート回路１８を介してスイ
ッチング素子１２がゲート信号をうけて導通可能状態で
待機する（図４（Ｅ））。この際、切換スイッチ１１の
可動接点１１ｃが固定接点１１ｂに切換接続されている
が、スイッチング素子１２のオン電圧に比して抵抗用ス
イッチ９の接点電圧降下はきわめて小さいので、スイッ
チング素子１２はオン動作しない。
【００１４】次に、抵抗用スイッチ９を開路する。この
開路により、接点間にアークが発生し、このアーク電圧
がスイッチング素子１２の端子間に印加され、スイッチ
ング素子１２は瞬時にオン動作して、上記抵抗用スイッ
チ９の開路により発生したアークを瞬時的に消失させ
る。このアークの消失により、変流器８の２次電流は零
となり、ゲート信号が停止し、上記タップ間橋絡電流は
２−５−１６−１４−１２−１１ｃ−１１ｂ−７−６ｃ
−６ａ−４−１の回路に一旦流れ（図４（Ｆ））、電流
零点でしゃ断される。このしゃ断によって、主電流は２
−５−１６−１４−１０の回路を通って流れて、タップ
１からタップ２に切換えられる（図４（Ｇ））。この
際、スイッチング素子１２の端子間にはタップ間電圧が
印加されることになるが、変流器８の２次電流は零でゲ
ート信号は停止しているので、スイッチング素子１２は
オン動作しない。
開路により、接点間にアークが発生し、このアーク電圧
がスイッチング素子１２の端子間に印加され、スイッチ
ング素子１２は瞬時にオン動作して、上記抵抗用スイッ
チ９の開路により発生したアークを瞬時的に消失させ
る。このアークの消失により、変流器８の２次電流は零
となり、ゲート信号が停止し、上記タップ間橋絡電流は
２−５−１６−１４−１２−１１ｃ−１１ｂ−７−６ｃ
−６ａ−４−１の回路に一旦流れ（図４（Ｆ））、電流
零点でしゃ断される。このしゃ断によって、主電流は２
−５−１６−１４−１０の回路を通って流れて、タップ
１からタップ２に切換えられる（図４（Ｇ））。この
際、スイッチング素子１２の端子間にはタップ間電圧が
印加されることになるが、変流器８の２次電流は零でゲ
ート信号は停止しているので、スイッチング素子１２は
オン動作しない。
【００１５】次いで、切換スイッチ６の可動接点６ｃを
固定接点６ａに切換接続する。（図４（Ｈ））。この切
換動作は無電流で行われたため、アークを発生すること
はない。
固定接点６ａに切換接続する。（図４（Ｈ））。この切
換動作は無電流で行われたため、アークを発生すること
はない。
【００１６】次に、切換スイッチ１１の可動接点１１ｃ
を固定接点１１ａに切換接続する。この切換スイッチ１
１の切換動作に連動して切換スイッチ１７の可動接点１
７ｃも固定接点１７ａに切換接続する。次いで抵抗用ス
イッチ９を閉路する。この閉路によって、６ｂ−６ｃ−
７−８−９の回路も閉成されて可動接触子５と外部接続
端子１０と間に並列に挿入されることになるが、主スイ
ッチ１４の接点電圧降下は切換スイッチ６、限流抵抗
７、抵抗用スイッチ９の電圧降下よりきわめて小さくな
るので、主電流は２−５−１６−１４−１０の回路に流
れ、変流器１６の２次電流によりゲート回路１８を介し
てゲート信号がスイッチング素子１２に送出され、スイ
ッチング素子１２は導通可能な状態で待機する（図４
（Ｅ））。これで１タップの切換動作を完了する。な
お、タップ２からタップ１へ切換える時は上述と逆の動
作を行えばよい。
を固定接点１１ａに切換接続する。この切換スイッチ１
１の切換動作に連動して切換スイッチ１７の可動接点１
７ｃも固定接点１７ａに切換接続する。次いで抵抗用ス
イッチ９を閉路する。この閉路によって、６ｂ−６ｃ−
７−８−９の回路も閉成されて可動接触子５と外部接続
端子１０と間に並列に挿入されることになるが、主スイ
ッチ１４の接点電圧降下は切換スイッチ６、限流抵抗
７、抵抗用スイッチ９の電圧降下よりきわめて小さくな
るので、主電流は２−５−１６−１４−１０の回路に流
れ、変流器１６の２次電流によりゲート回路１８を介し
てゲート信号がスイッチング素子１２に送出され、スイ
ッチング素子１２は導通可能な状態で待機する（図４
（Ｅ））。これで１タップの切換動作を完了する。な
お、タップ２からタップ１へ切換える時は上述と逆の動
作を行えばよい。
【００１７】上記タップ切換動作において、回路に過電
流が流れて変流器１５，１６及び８の２次電流が増大し
ても、上記変流器１５，１６及び８の２次出力端子間に
は電圧抑制回路１９及び２０が挿入されて、分流せしめ
るようになっているので、ゲート電流の増加を抑制し、
スイッチング素子１２をゲート破壊せしめることなく的
確にゲート点弧せしめることができる。
流が流れて変流器１５，１６及び８の２次電流が増大し
ても、上記変流器１５，１６及び８の２次出力端子間に
は電圧抑制回路１９及び２０が挿入されて、分流せしめ
るようになっているので、ゲート電流の増加を抑制し、
スイッチング素子１２をゲート破壊せしめることなく的
確にゲート点弧せしめることができる。
【００１８】しかも、変流器１５，１６及び８の２次電
圧は低電圧（例えば数Ｖ）にクランプされるので、変流
器の磁気飽和を防止することができる。
圧は低電圧（例えば数Ｖ）にクランプされるので、変流
器の磁気飽和を防止することができる。
【００１９】また、スイッチング素子１２は主スイッチ
１３，１４及び抵抗用スイッチ９の開極前にゲート駆動
されて導通可能な状態で待機しているので、該スイッチ
ング素子１２のアノード・カソード間に、上記主スイッ
チ１３，１４及び抵抗用スイッチ９の開極によって生ず
るアーク電圧が印加されると、スイッチング素子１２は
瞬時にオン動作して電流を転流させることができる。し
かも、この転流によって、上記アークも瞬時的に消失す
ると共に変流器１５，１６及び８の２次電流も零とな
り、ゲート信号を停止することができる。即ち、各スイ
ッチの開極時に生ずるアークの持続時間を微小にするこ
とができ、接点の損耗を著しく軽減することができる。
換言すれば、ゲート信号の停止は、自動的に行われるこ
とにより主スイッチ、抵抗用スイッチの開極のタイミン
グにバラツキが生じてもこれに追従して自動的に行なわ
れることになる。
１３，１４及び抵抗用スイッチ９の開極前にゲート駆動
されて導通可能な状態で待機しているので、該スイッチ
ング素子１２のアノード・カソード間に、上記主スイッ
チ１３，１４及び抵抗用スイッチ９の開極によって生ず
るアーク電圧が印加されると、スイッチング素子１２は
瞬時にオン動作して電流を転流させることができる。し
かも、この転流によって、上記アークも瞬時的に消失す
ると共に変流器１５，１６及び８の２次電流も零とな
り、ゲート信号を停止することができる。即ち、各スイ
ッチの開極時に生ずるアークの持続時間を微小にするこ
とができ、接点の損耗を著しく軽減することができる。
換言すれば、ゲート信号の停止は、自動的に行われるこ
とにより主スイッチ、抵抗用スイッチの開極のタイミン
グにバラツキが生じてもこれに追従して自動的に行なわ
れることになる。
【００２０】さらに、スイッチング素子１２は、ゲート
駆動されて導通可能な状態で待機しているので、過大な
インパルスサージ電圧が印加されても瞬時にオン動作し
てスイッチング素子を過電圧破壊から保護することがで
きる。
駆動されて導通可能な状態で待機しているので、過大な
インパルスサージ電圧が印加されても瞬時にオン動作し
てスイッチング素子を過電圧破壊から保護することがで
きる。
【００２１】さらに、また、主スイッチと抵抗用スイッ
チの開路時の２回アークが発生する構成にもかかわら
ず、スイッチング素子は、連動する第２，第３の切換ス
イッチにより、上記各スイッチの開極前に並列に挿入す
るようになっているので、いわゆる１アームで構成する
ことが可能となる。しかも、スイッチング素子は、タッ
プ切換時、主電流とタップ間橋絡電流とが個別に通過せ
しめるようになっているので、該スイッチング素子を構
成するサイリスタの責務が主電流とタップ間橋絡電流を
同時に通過せしめるものに比して電圧、電流共に最大で
１／２となり、従って容量も最大で１／４に軽減するこ
とが可能となって、サイリスタ素子の小容量化が可能と
なり、汎用性の高いもので構成することが可能となる。
チの開路時の２回アークが発生する構成にもかかわら
ず、スイッチング素子は、連動する第２，第３の切換ス
イッチにより、上記各スイッチの開極前に並列に挿入す
るようになっているので、いわゆる１アームで構成する
ことが可能となる。しかも、スイッチング素子は、タッ
プ切換時、主電流とタップ間橋絡電流とが個別に通過せ
しめるようになっているので、該スイッチング素子を構
成するサイリスタの責務が主電流とタップ間橋絡電流を
同時に通過せしめるものに比して電圧、電流共に最大で
１／２となり、従って容量も最大で１／４に軽減するこ
とが可能となって、サイリスタ素子の小容量化が可能と
なり、汎用性の高いもので構成することが可能となる。
【００２２】上記実施例において、スイッチング素子１
２は単方向性のサイリスタを逆並列に接続して構成する
よう説明したが、これに限定されるものではなく、トラ
イアック等双方向のサイリスタによって構成してもよ
い。この場合は、主スイッチに直列に接続される主変流
器、限流抵抗に直列に接続される抵抗用変流器並びにゲ
ート回路も単一化することが可能となるので、一段と簡
略化して構成することが可能となる。
２は単方向性のサイリスタを逆並列に接続して構成する
よう説明したが、これに限定されるものではなく、トラ
イアック等双方向のサイリスタによって構成してもよ
い。この場合は、主スイッチに直列に接続される主変流
器、限流抵抗に直列に接続される抵抗用変流器並びにゲ
ート回路も単一化することが可能となるので、一段と簡
略化して構成することが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、可動接触子に主スイッ
チと主変流器を直列に挿入し、この主スイッチと主交流
器の直列回路に双方向のスイッチング素子を並列に挿入
して、このスイッチング素子を、上記変流器の２次電流
で直接ゲート駆動させるようになっているので、制御電
源を用いることなくゲート駆動させることができ、高電
圧充電部分で動作させるものであっても高絶縁を施すこ
となく小形、軽量化を図って構成することができる。
チと主変流器を直列に挿入し、この主スイッチと主交流
器の直列回路に双方向のスイッチング素子を並列に挿入
して、このスイッチング素子を、上記変流器の２次電流
で直接ゲート駆動させるようになっているので、制御電
源を用いることなくゲート駆動させることができ、高電
圧充電部分で動作させるものであっても高絶縁を施すこ
となく小形、軽量化を図って構成することができる。
【００２４】また、主スイッチの開極前からスイッチン
グ素子は、ゲート駆動されて導通可能な状態で待機して
いるので、主スイッチが開極すれば瞬時にオン動作して
主電流に転流させることができ、主スイッチに流れてい
た主電流がすべてスイッチング素子に転流するまでゲー
ト駆動は保持され、主スイッチの主電流が転流によって
零になれば、主変流器の２次電流も零になって、ゲート
信号が停止するので、主スイッチの接点開極にたとえバ
ラツキが生じても、ゲート信号停止のタイミングは上記
バラツキに自動的追従させることができ、タイミング調
整のための格別の電子制御回路を設ける必要は全くな
く、これらによるサージ電圧破壊が生ずるおそれもなく
したものとすることができる。
グ素子は、ゲート駆動されて導通可能な状態で待機して
いるので、主スイッチが開極すれば瞬時にオン動作して
主電流に転流させることができ、主スイッチに流れてい
た主電流がすべてスイッチング素子に転流するまでゲー
ト駆動は保持され、主スイッチの主電流が転流によって
零になれば、主変流器の２次電流も零になって、ゲート
信号が停止するので、主スイッチの接点開極にたとえバ
ラツキが生じても、ゲート信号停止のタイミングは上記
バラツキに自動的追従させることができ、タイミング調
整のための格別の電子制御回路を設ける必要は全くな
く、これらによるサージ電圧破壊が生ずるおそれもなく
したものとすることができる。
【００２５】しかも、スイッチング素子に転流した主電
流は交流零点でしゃ断されるため、サージ電圧、ノイズ
を発生することなく主電流をしゃ断させることができ、
スイッチング素子は、最大半サイクルの通電でよいた
め、放熱のための冷却フィンも不要となり、電流容量の
小さい汎用性の高い安価な素子を適用することができ
る。
流は交流零点でしゃ断されるため、サージ電圧、ノイズ
を発生することなく主電流をしゃ断させることができ、
スイッチング素子は、最大半サイクルの通電でよいた
め、放熱のための冷却フィンも不要となり、電流容量の
小さい汎用性の高い安価な素子を適用することができ
る。
【００２６】更に、主スイッチのアーク持続時間は、開
極によって、瞬時にスイッチング素子がオン動作して、
主スイッチの主電流が転流せしめるようになっているの
で、瞬時的となってアークエネルギーもきわめて小さく
なり、接点の損耗を従来に比して一段と低減させること
ができ、接点寿命の長期化を図ることができる。
極によって、瞬時にスイッチング素子がオン動作して、
主スイッチの主電流が転流せしめるようになっているの
で、瞬時的となってアークエネルギーもきわめて小さく
なり、接点の損耗を従来に比して一段と低減させること
ができ、接点寿命の長期化を図ることができる。
【００２７】更にまた、限流抵抗と抵抗用スイッチとの
間に抵抗用変流器を介挿し、限流抵抗の両端に固定接点
をそれぞれ接続し、可動接点がスイッチング素子に接続
される第２の切換スイッチを介設し、主スイッチと直列
に接続した変流器の２次出力端と上記抵抗用変流器の２
次出力端とに固定接点がそれぞれ接続され、可動接点が
ゲート回路に接続された第３の切換スイッチを上記第２
の切換スイッチと連動するようになっているので、上記
抵抗用スイッチの開路時には、該抵抗用スイッチにスイ
ッチング素子を並列に切換接続して、抵抗用スイッチに
流れる電流を瞬時にスイッチング素子に転流せしめてし
ゃ断することができ、スイッチング素子が１アームであ
ってもスイッチング素子のしゃ断責務を２アームと同等
に低減することができ、スイッチング素子を、さらに小
形、安価なもので構成することができる。
間に抵抗用変流器を介挿し、限流抵抗の両端に固定接点
をそれぞれ接続し、可動接点がスイッチング素子に接続
される第２の切換スイッチを介設し、主スイッチと直列
に接続した変流器の２次出力端と上記抵抗用変流器の２
次出力端とに固定接点がそれぞれ接続され、可動接点が
ゲート回路に接続された第３の切換スイッチを上記第２
の切換スイッチと連動するようになっているので、上記
抵抗用スイッチの開路時には、該抵抗用スイッチにスイ
ッチング素子を並列に切換接続して、抵抗用スイッチに
流れる電流を瞬時にスイッチング素子に転流せしめてし
ゃ断することができ、スイッチング素子が１アームであ
ってもスイッチング素子のしゃ断責務を２アームと同等
に低減することができ、スイッチング素子を、さらに小
形、安価なもので構成することができる。
【００２８】しかも、第２、第３の切換スイッチは無電
流で切換えることができ、かつ、第２の切換スイッチ
は、タップ切換時、通電回数が２回となるが、その通電
時間はそれぞれ最大で半サイクルであるので、きわめて
短時間となって小容量化することができ、第３の切換ス
イッチも数Ｖ、数Ａの小容量となるので、上述同様、小
容量のスイッチで可能となり、きわめて簡単なスイッチ
で構成することができ、スイッチング素子を主スイッチ
と抵抗用スイッチにそれぞれ並設して構成するものに比
して安価に構成することができる。
流で切換えることができ、かつ、第２の切換スイッチ
は、タップ切換時、通電回数が２回となるが、その通電
時間はそれぞれ最大で半サイクルであるので、きわめて
短時間となって小容量化することができ、第３の切換ス
イッチも数Ｖ、数Ａの小容量となるので、上述同様、小
容量のスイッチで可能となり、きわめて簡単なスイッチ
で構成することができ、スイッチング素子を主スイッチ
と抵抗用スイッチにそれぞれ並設して構成するものに比
して安価に構成することができる。
【００２９】更にまた、変流器の２次出力端に接続され
る電圧抑制回路には複数の非線形素子を挿入して、変流
器の１次側に過大電流が流れても、２次電圧を低い電圧
にクランプするようになっているので、変流器鉄心の磁
気飽和を防止することができ、鉄心の小形化を図ること
ができる。
る電圧抑制回路には複数の非線形素子を挿入して、変流
器の１次側に過大電流が流れても、２次電圧を低い電圧
にクランプするようになっているので、変流器鉄心の磁
気飽和を防止することができ、鉄心の小形化を図ること
ができる。
【００３０】しかも、ゲート電流が所定値を超えようと
すると分流させるようになっているので、変流比を大き
くすることができるから、主電流が小さくてもスイッチ
ング素子を的確にゲート駆動することができ、過大なゲ
ート電流によるスイッチング素子の破壊を防止すること
ができ、広範囲な電流に対しても、的確に応動させるこ
とができる等、信頼性を一段と向上させた装置とするこ
とができる。
すると分流させるようになっているので、変流比を大き
くすることができるから、主電流が小さくてもスイッチ
ング素子を的確にゲート駆動することができ、過大なゲ
ート電流によるスイッチング素子の破壊を防止すること
ができ、広範囲な電流に対しても、的確に応動させるこ
とができる等、信頼性を一段と向上させた装置とするこ
とができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図
【図２】図１のゲート回路を具体化して示すブロック図
【図３】図２の電圧抑制回路の実施例を示す回路図
【図４】図１のタップ切換動作説明図
【図５】従来例を示すブロック図
１，２ タップ ３ タップ巻線 ４，５ 可動接触子 ６ 第１の切換スイッチ ７ 限流抵抗 ８ 抵抗用変流器 ９ 抵抗用スイッチ １０ 外部接続端子 １１ 第２の切換スイッチ １２ スイッチング素子 １３，１４ 主スイッチ １５，１６ 変流器 １７ 第３の切換スイッチ １８ ゲート回路 １９，２０ 電圧抑制回路
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のタップを選択する一対の可動接触
子と、この一対の可動接触子と外部接続端子との間に、
一対の主変流器を介してそれぞれ接続された一対の主ス
イッチと、上記一対の可動接触子に固定接点がそれぞれ
接続され、可動接点が、直列に接続された限流抵抗と抵
抗用変流器と抵抗用スイッチを介して、上記外部接続端
子に接続された第１の切換スイッチと、上記限流抵抗の
両端に固定接点がそれぞれ接続され、可動接点が双方向
のスイッチング素子を介して上記外部接続端子に接続さ
れた第２の切換スイッチと、上記一対の主変流器の２次
側と上記抵抗用変流器の２次側とに固定接点がそれぞれ
接続され、可動接点が上記第２の切換スイッチの可動接
点と連動する第３の切換スイッチと、この第３の切換ス
イッチの可動接点から接続されて、上記スイッチング素
子に上記変流器の２次電流をゲート信号として送出する
ようにしたゲート回路とを具備したことを特長とする負
荷時タップ切換装置。 - 【請求項２】 上記主変流器と抵抗用変流器の２次出力
端子間に、複数の非線形素子を並列に接続した電圧抑制
回路を挿入し、上記ゲート回路は出力端に抵抗を直列に
挿入して構成したことを特長とする請求項１記載の負荷
時タップ切換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35929191A JPH0779059B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 負荷時タップ切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35929191A JPH0779059B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 負荷時タップ切換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05182844A true JPH05182844A (ja) | 1993-07-23 |
| JPH0779059B2 JPH0779059B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=18463753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35929191A Expired - Fee Related JPH0779059B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 負荷時タップ切換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779059B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085037A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 負荷時タップ切換装置の切換動作制御装置及び切換動作制御方法 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35929191A patent/JPH0779059B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085037A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 負荷時タップ切換装置の切換動作制御装置及び切換動作制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779059B2 (ja) | 1995-08-23 |
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