JPH0652688B2

JPH0652688B2 - 負荷時タップ切換器

Info

Publication number: JPH0652688B2
Application number: JP28300387A
Authority: JP
Inventors: 征支小川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1994-07-06
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: DE3838195C2; JPH01125812A; DE3838195A1

Description

【発明の詳細な説明】【発明の目的】（産業上の利用分野）本発明は負荷時タップ切換器に係り、特にガス絶縁変圧
器に適用される負荷時タップ切換器のタップ選択器の接
触装置の改良に関する。（従来の技術）従来使用されてきた油絶縁の負荷時タップ切換器のタッ
プ選択器用接触装置では絶縁油が潤滑作用をなすため例
えば特公昭51-42293号のように摺動形のものでも摺動摩
耗にともなう金属粉は抑えられていた。しかしガス絶縁
用では潤滑作用をする媒体が皆無であり、グリースなど
の潤滑油を塗布することが必要となる。一方ではガス絶
縁変圧器のようにガスを密封する必要からグリース塗布
はその都度ガス抜きを行なうことが必要となり保守する
上で不都合となる。これを改善するためになされたものとして例えば特公昭
52-49126号に見られるようにローラ接点を用いた転動形
が提案されている。これは従来の摺動形に比し摩耗にと
もなう金属粉の発生は大幅に改善されている。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上記のような転動形の接触点における“す
べり”による摩耗はさけられず、負荷時タップ切換器の
ように多頻度切換を要求される機器においては金属粉の
発生はさけられないのが現状であるという問題点があっ
た。本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、摺動摩耗に伴う金属粉の発生を回避す
ることのできる接触装置を有する負荷時タップ切換器を
提供することにある。〔発明の構成〕（問題点を解決するための手段および作用）かかる目的を達成するために本発明によれば、閉極状態
から可動接点が移動する際、まず可動接点を固定接点か
ら開離させた後、次の固定接点へ移動させ、次いで可動
接点を閉止し、閉極状態にするように作用させるため、
２つのゼネバ機構を設けて構成している。まず第１のゼ
ネバ機構により可動接点を固定接点から開離させ、次に
開離した可動接点を第２のゼネバ機構により隣接する固
定接点へ移動させ、そして再度第１のゼネバ機構が作用
して、移動完了した可動接点を再び、元の閉極状態にさ
せる。この作用により、固定および可動接点双方の接触
面において一切の摺動および転動接触が行わないので、
金属粉の発生を回避することができることを特徴とす
る。（実施例）本発明の一実施例を第１図乃至第16図を用いて説明す
る。第１図および第２図において１は図示しない電動操
作機構に連結され、基準電圧変動にともないタップ上げ
方向または下げ方向に回転を受ける伝動装置である。２
は伝動装置の下方の連結軸に直結され、回転を伝達する
絶縁物製駆動軸である。３は駆動軸２により伝達された
動力により後述するタップ切換動作を外部に指示するた
めの指示装置である。この指示装置は伝動装置１の近傍
に設けられた覗き窓を通して外部から監視できるように
構成されている。４，６，７は第１のゼネバ機構を構成
し、そして５，８，９は第２のゼネバ機構を構成してい
る。まず第１のゼネバ機構について説明する。４はゼネ
バドライバー(Ａ)で駆動軸２と連結されており、電動操
作機構の上げ方向および下げ方向動作に応じて右または
左回転する。ドライバー(Ａ)４にはゼネバ(Ａ)６および
ゼネバ(Ｃ)７を駆動する駆動ピン４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄが設けられている。駆動ピン４ａ，４ｂはゼネバ(Ａ)
６を駆動し、そして駆動ピン４ｃ，４ｄは駆動ピン４
ａ，４ｂとは 180゜対称の裏面に取付けられており、ゼ
ネバ(Ｃ)７を駆動するように構成されている。このよう
に構成することによりドライバー(Ａ)４が同一方向また
は逆転方向に連続的に回転しても駆動ピン４ａ，ｂおよ
び180゜対称位置の裏面に配置された駆動ピン４ｃ，ｄ
により、ゼネバ(Ａ)６およびゼネバ(Ｃ)７を交互に駆動
できる。ゼネバドライバー(Ｂ)５はゼネバドライバー(Ａ)４と同
様駆動軸２に直結されており、ゼネバドライバー(Ａ)４
と同時回転ができるように構成されている。ドライバー
(Ｂ)５にもドライバー(Ａ)４と同様に駆動ピン５ａ，５
ｂが 180゜対称位置の表示および裏面に取付けられてお
り、ゼネバ(Ｂ)８およびゼネバ(Ｄ)９を交互に駆動でき
るように構成されている。駆動軸２が同一方向に180゜
回転した時はドライバー(Ａ)４の駆動ピン４ａ，４ｂに
よりゼネバ(Ａ)６をまたドライバー(Ｂ)５の駆動ピン５
ａによりゼネバ(Ｂ)８を所定のタイミングで駆動し、そ
して次の 180゜回転ではドライバー(Ａ)４の駆動ピン４
ｃ，４ｄによりゼネバ(Ｃ)７をまたドライバー(Ｂ)５の
駆動ピン５ｂによりゼネバ(Ｄ)９を所定のタイミングで
駆動する。ゼネバ(Ａ)６およびゼネバ(Ｃ)７の内径部に
は内歯歯車が切られており、この内歯歯車に噛合い、回
転するピニオン10，12が設けられている。このピニオン
10，12には絶縁物製の回転軸11，12が直結されており、
各々は偶数側および奇数側の主切換器用可動接点部17へ
絶縁軸16を介して回転を伝達する。絶縁軸16は第１図に
示された通り、各相の偶数側および奇数側の可動接点部
17間に配設されて、各相間を絶縁する構成をなしてい
る。ゼネバ(Ｂ)８およびゼネバ(Ｄ)９の中心には円筒が
設けてあり、ゼネバ(Ｂ)８は内側またはゼネバ(Ｄ)９の
外側に設けられている。各々のこの円筒には駆動絶縁筒
（内）14および駆動絶縁筒（外）15が固着されており、
ゼネバ(Ｂ)８およびゼネバ(Ｄ)９の回転にともなって同
時に回転する。この各々の駆動絶縁筒には図示の通り、
偶数側および奇数側の主切換器用可動接点部17が各々３
組所定の間隔をもって取付けられ、３相構成をなしてい
る。次に可動接点部17の構成を第13図、第14図および第15図
を用いて説明する。この説明図は主切換器の外側駆動絶
縁筒15に取付けられた可動接点部の構成を示しているが
内側駆動絶縁筒14および副切換器の可動接点部23も取付
構成が若干異なるのみで内部の構成は全く同一である。 17ａは可動接点で固定接点24および集電リング17ｂを第
14図の如く挟持するように上、下に１個ずつ対照に設け
られ１組を構成し複数組設けられている。 17ｃは上記可動接点17ａの通電に必要な接触圧を与える
ワイプばねで可動接点17ａ個々に複数個取付けられてい
る。17ｆは可動接点17ａを保持するとともにケース17ｅ
の内側、両側面に取付けた直線軸受17ｋにより上、下に
移動できるようにガイドされている。そして上、下を軸
受17ｊにより回転可能なように支持された回転軸17ｈと
固着された一条の溝カム17ｂの溝にはまり込み回転し、
180゜対照位置に配置されたカムフロア17ｇが第15図の
ように取付けられている。溝カム17ｂの溝は第15図に示すように90゜回転毎に変位
が最大となり、可動接点17ａを上、下方向に移動させ
る。溝カム一条溝とすることにより可動接点部の構成全
体をコンパクトにすることができる。ケース17ｅは駆動
絶縁筒15に第13図のように固定され、駆動絶縁筒の回転
にともない、可能接点部17を固定接点から固定接点へ移
動させる。固定接点24は絶縁支柱25に３相構成する上で
必要な複数個取付けられている。そして絶縁支柱25は
上、下に設けられているサポート30，31により、所定間
隔をもって円周上に複数個配置されている。以上主切換器について説明したが次に副切換器について
説明する。ゼネバ(Ｄ)９の外周部には駆動ピン９ａを中心に、両側
に２本の駆動ピン９ａを配設している。これらの駆動ピ
ン９ｂはゼネバ(Ｅ)18に設けた３つの溝に各々噛合うよ
うに構成されている。またゼネバ(Ｅ)18の一部には外歯
歯車が設けてあり、ゼネバ(Ｅ)18の回転をピニオン20へ
伝達する。ピニオン20はゼネバ(Ｅ)18の下に設けられた
フォーク19の一部に回転可能なるように取付けられてい
る。ゼネバ(Ｅ)18とフォーク19は軸32に同軸に各々回転
可能なるように取付けられている。またゼネバ(Ｅ)18の
中心溝とフォーク19の溝は同一形状に配置されていて、
ゼネバ(Ｄ)９の中央部に設けた駆動ピン９ａにより同時
に動作させられる構成となっている。ピニオン20の回転
軸27は絶縁回転軸21を介して副切換器可動接点部23と連
結され、主切換器と同様、副切換器の可動接点23ａをカ
ム23ｂを介して上、下に移動させ、固定接点28および集
電子23ｅから接触、開離動作を与える。駆動板22は可動
接点部23が所定の間隔をもって３組取付けられるととも
にフォーク19に一端を固定され、フォーク19の回動に応
じて可動接点部23を隣接する他の固定接点28まで移動さ
せる。絶縁支柱29には図示の通り複数個の固定接点28が
配設されている。ここで可動接点部23の構成はケース23ｄが駆動板22に固
定されている以外、主切換器用可動接点部17と全く同一
であり詳細は省略する。以上のように構成された本発明の負荷時タップ切換器の
動作について第３図乃至第12図を用いて詳細を説明す
る。尚、ここで主切換器の動作と副切換器の動作とは原
理的には全く同様につきここでは主切換器の動作のみ詳
述し副切換器は概要を述べる。第３図は１ステップ切換時の動作順序を図示化したもの
である。左側に駆動系の部品名が示してあり、それらの
部品の動作終了の状況を横軸に示してある。ゼネバ(Ａ)
６と(Ｂ)８は奇数側タップ切換時には第１図および第２
図に示されたドライバー(Ａ)４および(Ｂ)５の図上側の
駆動ピン４ａ，４ｂおよび５ａにより駆動される。一方
ゼネバ(Ｃ)11と(Ｄ)９は偶数側タップ切換時にドライバ
ー(Ａ)４および(Ｂ)５の図下側の駆動ピン４ｃ，４ｄお
よび５ｂにより駆動されるので両者を区分する意味で偶
数側動作を第３図では点線で示してある。実際の動作は以上の説明から分かるようにまず奇数側タ
ップから切換動作を開始したとすればゼネバ(Ａ)６およ
び(Ｂ)８がまず動作し、１ステップの切換動作が終了す
る。この間ゼネバ(Ｃ)７および(Ｄ)９はドライバー(Ａ)
４および(Ｂ)５の駆動ピン４ｃ，４ｄおよび５ｂが遊び
回転するためゼネバ(Ｃ)７および(Ｄ)９は静止の状態を
保っている。次のステップの動作が開始されると前述と
は逆に今度はゼネバ(Ｃ)７および(Ｄ)９が動作し、ゼネ
バ(Ａ)６および(Ｂ)８は動作せず静止状態を保ってい
る。このようにゼネバ(Ａ)６，(Ｂ)８と(Ｃ)７，(Ｄ)９
とは交互に動作を繰返すように構成されている。また副
切換器用ゼネバ(Ｅ)18は偶数側のゼネバ(Ｄ)９により所
定の位置でのみ駆動され、切換を行なうように構成され
ている。運転状態すなわち正規位置におけるドライバー(Ａ)４お
よび(Ｂ)５とゼネバ(Ａ)６および(Ｂ)８との関係位置は
第４図に示された通りで第３図においてはタップ指示ｎ
での状態を示している。この状態からの切換動作を説明
する。図示しない電動操作機構の動作により、伝動装置１およ
び絶縁駆動軸２を介してドライバー(Ａ)４および(Ｂ)５
を同時に矢視方向に回転させる。この回転により、まず
ドライバー(Ａ)４の駆動ピン４ｂの一方がゼネバ(Ａ)６
の溝に噛合いゼネバ(Ａ)６を所定角度回転させる。この
回転により、内歯歯車、ピニオン10、回転軸11を介して
可動接点部17のカム17ｂが回転する。カムの回転にとも
ない、その溝の変位により可動接点17ａが固定接点24お
よび集電リング17ｄから開離する。この状態が第３図で
はの状態であり、第５図に示されている。次に駆動ピン４ａおよびドライバー(Ｂ)５の駆動ピン５
ａが同期してゼネバ(Ａ)６およびゼネバ(Ｂ)８の溝に噛
合い、両者は同期しながら回転し、可動接点部17を隣接
する次の固定接点へ移動させ、その正規の位置で停止さ
せる。この状態が第３図ではの状態であり、第６図に
示されている。次いで(Ａ)４の一方の駆動ピン４ｂがゼ
ネバ(Ａ)６の溝に噛合い、ゼネバ(Ａ)６を再度回転さ
せ、同時に可動接点部17のカム17ｂも回転させ、可動接
点17ａに閉動作を行なわせ再び固定接点24および集電リ
ング17ｄへ接触させ、元の位置に戻す。この状態を第３
図ではの状態である。ドライバー(Ａ)４および(Ｂ)５
は更に回転（遊び回転）し第７図の状態すなわち 180゜
回転により、１ステップの切換を完了しタップｎ＋１の
正規位置にきて動作を終了する。以上主切換器の奇数側タップの切換動作について説明し
たが偶数側の切換も全く同一であるので説明は省略す
る。ただし偶数側切換の際は所定の位置でのみゼネバ
(Ｄ)９の駆動ピン９ａおよび９ｂ（２本）により副切換
器用ゼネバ(Ｅ)18とフォーク19が前述した奇数側タップ
切換の動作と同様に動作する。この状態が第８図乃至第
12図に画かれている。各図の動作のポイントを述べる。第８図は正規位置にあり、可動接点23ａは閉じている。
ゼネバ(Ｄ)９が回転すると駆動ピン９ｂがゼネバ(Ｅ)18
の溝に噛合い、ゼネバ(Ｅ)18を矢視方向に所定角度回転
させ、外歯歯車、ピニオン20、カム23ｂと回転が伝達さ
れ、可動接点23ａが固定接点28および集電子23ｅから開
離する（第９図参照）。この動作でゼネバ(Ｅ)18の中央
溝とフォーク19の溝が一致し、駆動ピン９ａが両者を同
期させて動作できる状態となる。ゼネバ(Ｄ)９が回転を
進めるとゼネバ(Ｅ)18とフォーク19を同時に回転し、同
時に可動接点部23も移動する（第10図参照）。ゼネバ
(Ｄ)９が更に回転し、可動接点部23が隣接する固定接点
28まで移動する。この接点23ａは開離したままであるた
め摺動は全くない（第11図参照）。更にゼネバ(Ｄ)９の回転によってゼネバ(Ｅ)18が回転、
外歯歯車、ピニオン20、カム23ｂと伝達されて可動接点
23ａが閉じて全ての切換動作を終了する（第12図参
照）。以上、動作について第３図乃至第12図を用いて詳細を説
明したように可動接点は移動を開始する前に、固定接点
および集電リング（集電子）と離れてから、移動し、隣
接する固定接点に到達後再び閉じる動作となる。この動
作がタップ切換動作毎に行われる。〔発明の効果〕本発明を実施することにより、次の利点が生じる。 (1) 接点は電流を通電させる機能をもたせるため導電
性の高い、銅材が主体に用いられる。従来技術のように摺動または転動をともなう接触構造で
は摩耗にともなう金属の微粉末の発生はさけられず、こ
の粉末が特に、ガス絶縁機器内に浮遊することは絶縁信
頼性を著しく低下させることになるが本発明を実施する
ことにより、一切の摺、転動をともなわないため、金属
粉の発生をほぼ皆無にすることができる結果、絶縁信頼
性を高めることができる。 (2) 摩耗をともなわない結果、接触部の接触荷重が機
器の寿命に達するまで常に一定に保つことができ、信頼
性の高い接触構造を提供できる。 (3) 摺、転動をともなう接触構造では前述の通り、金
属粉が発生するため、これを除去するかまたは金属粉の
発生を抑制するため、適当な潤滑材を塗布することが必
要となり、保守費がかさむ難点をもっているが本発明に
よれば全く不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は同じ
く分解斜視図、第３図は同じく動作シーケンス図、第４
図乃至第７図は同じく主切換器動作説明図、第８図乃至
第12図は同じく主切換器動作説明図、第13図は可動接点
部構成図で第14図のＡ−Ｂ断面図、第14図は同じく可動
接点部の構成図で第13図のＸ−Ｘ断面図、第15図および
第16図は一条の溝カムと可動接点部との動作説明図で第
15図は固定接点から離れた状態、第16図は閉じた状態を
示している。２……駆動軸、４，６，７……第１のゼネバ機構５，８，９……第２のゼネバ機構 17，23……可動接点部、17ａ，23ａ……可動接点 17ｂ，23ｂ……溝カム、24，28……固定接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変圧器タップ巻線に接続された複数個の固
定接点と、この固定接点と接離する可動接点と、前記可
動接点と前記固定接点とを接離させる第１のゼネバ機構
と、この第１のゼネバ機構のゼネバと係合し回転する歯
車と、この歯車の回転運動により前記可動接点に開閉動
作を行なわせ前記固定接点との接離動作を行なわせるカ
ムと、第１のゼネバ機構と同軸駆動され前記開離した可
動接点を隣接する固定接点まで移動させる第２のゼネバ
機構とを備えて成ることを特徴とする負荷時タップ切換
器。