KR101710970B1 - 진공 절환 관을 포함하는 스텝핑 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 절환 관을 포함하는 스텝핑 스위치에 관한 것이다. 본 발명의 일반적인 사상은, 상측면 또는 하측면 및 측면 모두에서 둘레 방향의 프로파일드 윤곽을 갖는 하나 이상의 캠 디스크를 제공하는 것에 있으며, 상기 윤곽은 예컨대 캠의 형태이며, 따라서 진공 절환 관은 측면의 둘레 방향 프로파일드 윤곽과 상측면 또는 하측면의 윤곽 모두에 의해 작동될 수 있게 된다.

Description

진공 절환 관을 포함하는 스텝핑 스위치{STEPPING SWITCH COMPRISING VACUUM SWITCHING TUBES}

본 발명은 제 1 항의 전제부에 따른 진공 절환 관을 갖는 탭 전환기에 관한 것이다.

탭 전환기는 탭 방식 변압기의 상이한 권선 탭들 간의 비단속적인 절환을 위해 오랫 동안 세계적으로 많이 사용되고 있다. 이러한 탭 전환기는 절환될 탭 방식 변압기의 각 권선 탭을 무전력으로 선택하기 위한 선택기 및 연결된 권선 탭에서 새로운 미리 선택된 권선 탭으로의 실제 절환을 위한 부하 전환 스위치로 이루어진다. 갑작스런 절환은 보통 힘 저장부의 도움으로 수행되는데, 이 힘 저장부가 작동 개시되면 절환 축이 빠르게 회전된다. 또한 부하 전환 스위치는 일반적으로 스위치 접촉자 및 저항 접촉자를 포함한다. 그 경우 스위치 접촉자는 하나 이상의 절환 저항에 의해 일시적인 연결, 즉 브리징 오버를 위해 각각의 권 탭을 부하 분로(load shunt)와 저항 접촉자에 직접 연결하는 역할을 한다.

비단속적인 절환을 위해 진공 절환 관을 사용하는 탭 전환기의 이러한 부하 전환 스위치는 DE 195 10 809 C1에 알려져 있다. 그 경우, 작동될 각각의 절환 요소 및 구동축의 각각의 운동 방향에 대해 각각의 캠 디스크가 제공되어 있다. 개별 캠 디스크의 각 벽 표면은 규정된 비원형 프로파일을 가지며, 절환 축의 회전시 그 프로파일에 의해 개별 진공 절환 관 또는 또한 기계적 접촉자가 작동된다.

DE 42 31 353 A1 에서는, 개별 진공 절환 관의 작동은 양 방향으로 회전가능한 절환 축을 통해 일어나며, 이 절환 축은 힘 저장부가 작동 개시되면 빠르게 회전된다. 그 경우, 진공 절환 관의 작동을 위한 캠 디스크가 절환 축에 고정 배치되어 있는데, 이 캠 디스크는 그의 벽 표면에서 각각의 진공 절환 관을 위한 제어 캠을 갖고 있으며, 관련된 진공 절환 관의 작동 레버에 작용하는 롤러가 기계적으로 확실한 방식으로 상기 제어 캠에서 구속되어 안내된다. 여기서 이 제어 캠은 둘러싸는 수평의 비원형 홈으로 되어 있는데, 이 홈에는 각각의 롤러가 기계적으로 확실하게 결합하게 된다.

또한, 반응기 원리에 따라 작동하는 부하 전환 스위치가 DE 40 11 019 C1에 알려져 있는데, 여기서는 접촉자의 작동을 위한 캠 디스크는 둘러싸는 벽 표면이 비원형으로 된 프로파일을 갖지 않고, 그의 상측 및 하측에서 기하학적으로 다른 형상을 갖는 홈들을 갖는다. 이 공지된 방안으로는 상이한 절환 순서를 갖는 상이한 절환 요소들의 양면 작동이 가능하게 된다.

이들 공지된 방안의 단점은, 각 개별 진공 절환 관의 작동을 위해서는 개별적인 캠 디스크가 필요하므로, 다수의 캠 디스크를 위해 큰 공간이 요구된다는 것이다. 이 문제는 절환 순서의 실현을 위해 상(phase) 당 많은 수의 진공 절환 관이 부하 전환 스위치에 포함되는 경우에 특히 관련이 있다. 부하 전환 스위치내에서 이용가능한 설치 공간은 그래서 상기 공지된 방안으로는 종종 더 이상 충분하지 않고 구조적으로 불리한 절충안을 채택해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 서문에서 언급한 종류의 진공 절환 관을 갖는 탭 전환기로서, 작동될 다수의 스위치 접촉자들이 있음에도 불구하고 하나 이상의 캠 디스크가 부하 전환 스위치내에서 단지 적은 양의 설치 공간만 차지하는 탭 전환기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 제 1 항의 특징적 구성에 따른 진공 절환 관을 갖는 탭 전환기로 달성된다. 종속 청구항들은 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태와 관련된 것이다.

본 발명의 일반적인 사상은, 예컨대 캠 형태로 된 둘러싸는 프로파일드 윤곽을 상측 또는 하측 뿐만 아니라 벽 표면에서도 갖는 하나 이상의 캠 디스크를 제공하는 것에 있으며, 따라서 전기 접촉자(예컨대, 진공 절환 관)가 벽 표면 및 상측 또는 하측 모두의 둘러싸는 프로파일드 윤곽에 의해 작동될 수 있게 된다. 본 발명에 따르면, 따라서 하나 이상의 캠 디스크의 표면의 여러 영역들이 상이한 절환 순서를 갖는 상이한 전기 접촉자의 작동을 위해 제공된다.

본 발명에 따른 방안을 통해, 예컨대 로커 레버에 의해 진공 절환 관과 상호 작용하게 되는 개별 롤러들이 단지 대응하는 캠 디스크의 상측 또는 하측 또는 대안적으로 그의 벽 표면에서만 아니라 양 측의 조합으로 또는 심지어 모든 세 측에서 캠 디스크의 각기 상호 작용하는 제어 캠과 결합함으로써, 단지 적은 설치 공간만 이용가능할 때도 다수의 진공 절환 관을 작동시키는 것이 이제 처음으로 가능하게 되었다. 이 결과, 캠 디스크의 구조는 전체적으로 매우 컴팩트하게 되며, 필요한 부품들이 줄어들고 그래서 부하 전환 스위치내의 공간이 절약된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 자세히 예시적으로 설명할 것이다.

도 1 은 진공 절환 관을 갖는 본 발명에 따른 탭 전환기의 일 부분을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 는 진공 절환 관을 갖는 본 발명에 따른 탭 전환기의 일 부분에 대한 평면도를 나타낸다.
도 3 은 진공 절환 관을 갖는 본 발명에 따른 탭 전환기의 바람직한 일 실시 형태를 나타낸다.

명확성을 위해 진공 절환 관을 갖는 본 발명에 따른 탭 전환기에 있어서 본 발명에 중요한 부분들만 도 1 에 도시되어 있고 이하에서 설명할 것이다. 그 자체 알려져 있고 본 발명의 본질과 관련이 없는 구성 요소들의 설명과 도시는 생략하였다. 따라서, 도 1 에는 다수의 제어 캠(2.1, 2.2, 2.3, 2.4)을 갖는 캠 디스크(1)의 일 실시 형태가 나타나 있으며, 이들 제어 캠은 서로 협력하여 탭 전환기의 절환을 위한 접촉 시스템의 절환 시간 순서를 제어하며 다수의 진공 절환 관의 작동에 적합하다. 캠 디스크(1)의 벽 표면에 배치되는 두 제어 캠(2.1, 2.2)은 그 경우 캠 형태의 윤곽(비원형)을 가지며, 이러한 윤곽상에서 각각의 롤러(13, 14)가 접촉 구속되어 안내된다. 이들 롤러는 로커 레버(9, 10)에 의해 각각의 진공 절환 관(이 도시에서는 보이지 않음)에 연결되며, 이들 롤러는 각 제어 캠(2.1, 2.2)의 프로파일드 윤곽과 결합하게 된다. 여기서 채용되는 상기 롤러(13, 14)는 비원형 윤곽의 표면과 결합하기 위한 것이기 때문에, 이들 롤러는 동등한 효과를 갖는 다른 슬라이딩 요소(예컨대, 스프링이 달린 핀)로 대체될 수도 있다. 또한, 캠 디스크(1)의 벽 표면의 폭은 거기에 하나 이상의 제어 캠을 제공하는데 사용된다. 그러나, 물론 벽 표면에 단지 하나의 제어 캠으로 제한할 수도 있다.

롤러, 로커 레버 및 진공 절환 관의 기능과 배치는 도 2 를 참조하여 보다 자세히 설명한다. 캠 디스크(1)의 상측에는 둘러싸는 캠과 유사한 두개의 다른 제어 캠(2.3, 2.4)이 설치되어 있는데, 이들 캠은 대응 롤러(12, 15)와 상호 작용하며, 이들 롤러는 진공 절환 관(4, 5)과 함께 로커 레버(8, 11)에 체결되어 있다. 또한, 제어 캠(2.3, 2.4)을 캠 디스크(1)의 하측에 설치하는 것도 기술적으로 쉽게 실현 가능하다. 둘러싸는 캠의 형태로 된 제어 캠(2.3, 2.4)에 제공되는 높이 프로파일링은 실질적으로 서로 동심으로 배치되는 트랙들로 이루어진다. 그 경우, 제어 캠(2.4)의 높이 프로파일은 제어 캠(2.3)의 것에 비해 다소 두꺼우며, 따라서 캠 디스크(1)가 회전하는 경우, 대응 제어 캠(2.3, 2.4)의 높이 프로파일과 각각 결합하는 롤러(12, 15)는 다른 각각의 제어 캠의 높이 프로파일과 충돌하지 않는다. 이렇게 해서, 도 1 에 도시된 두 제어 갬(2.3, 2.4) 보다 많은 제어 캠을 캠 디스크(1)의 상측 또는 하측에 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 캠 디스크(1)의 경우, 예컨대 캠의 형태로 된 둘러싸는 프로파일드 윤곽은 상측이나 하측 뿐만 아니라 벽 표면에도 제공되며, 따라서 예컨대 진공 절환 관의 형태로 된 다른 전기 접촉자가 벽 표면의 둘러싸는 프로파일드 윤곽과 상측 또는 하측 모두에 의해 작동될 수 있다. 앞면과 상측 또는 하측에 있는 둘러싸는 윤곽을 캠 트랙이라고 부를 수도 있다. 각 캠의 입사각은 넓은 한계내에서 선택될 수 있으며, 매우 작은 각도에서 부터 대략 직각까지 이른다. 또한 파형 방식으로 개별 캠에 유동 천이부를 형성할 수도 있다. 실질적으로 회전 대칭형인 캠 디스크(1)의 내부 중앙에는 통과 개구(3)가 형성되어 있는데, 이 개구를 통해 절환 축(미도시)이 안내되며, 이 축은 캠 디스크(1)에 고정 연결되어 배치되며, 그 축에 의해 캠 디스크(1)가 회전될 수 있다. 요컨대, 도 1 에는 단일 캠 디스크(1)가 도시되어 있는데, 이 디스크는 그에 제공되어 있는 다수의 제어 캠(2.1 ∼ 2.4)에 의해 다수의 진공 절환 관(4 ∼ 7)을 공간 절약적으로 작동시킬 수 있다.

또한 본 발명의 범위내에서, 절환 축(미도시)의 축선 방향으로 변위시킨 상태로 따라서 서로 상하로 다수의 캠 디스크를 배열할 수도 있다. 도 1 에 보다 자세히 도시되어 있는 바와 같이, 예컨대 캠 트랙의 형태로 된 프로파일드 윤곽은 그래서 상측 또는 하측 뿐만 아니라 벽면에서도 각각의 개별 캠 디스크에 배치될 수 있으며, 따라서 필요한 경우, 더욱더 많은 수의 진공 절환 관이 간단한 방식으로 작동될 수 있다.

도 2 는 진공 절환 관을 갖는 본 발명에 따른 탭 전환기의 일부의 평면도를 나타낸다. 진공 절환 관(4, 5, 6, 7)은 로커 레버(8, 9, 10, 11) 및 이와 상호 작용하는 롤러(12, 13, 14, 15)에 의해 가능한 한 가장 공간 절약적인 방식으로 작동될 수 있도록 캠 디스크(1)에 대해 배치된다. 그래서, 캠 디스크(1)가 회전하는 경우 롤러(12, 15)는 각각의 제어 캠(2.3, 2.4)의 둘러싸는 캠의 표면과 결합하고, 각각의 천이 표면 프로파일에 따라, 상호 작용하는 대응 진공 절환 관(4 또는 7)을 작동시키게 된다. 따라서, 그리고 롤러(13, 14)는 그와 평행하게 캠 형태의 윤곽(두 벽표면 제어 캠(2.1, 2.2)에서는 비원형으로 되어 있음)과 결합하며, 각각 상호 작용하는 진공 절환 관(5, 6))을 작동시키게 된다.

도 1 및 2 에 도시된 캠 디스크(1)는 일체적인 구성으로 되어 있고, 특히 바람직하게는 또한 전기 절연재로 이루어진다. 그러나, 대안적으로는, 캠 디스크(1)는 여러 부분으로 된 구성일 수도 있는데, 예컨대 각각의 캠 디스크(2.1 ∼ 2.4)는 개별적으로 제조되는 부품으로서, 제조 공정 후에 캠 디스크(1)로 결합될 수 있으며, 또는 개별적으로 제조된 부품들은 절환 축(미도시)상으로 개별적으로 끼워질 수 있다.

도 1 및 2 와는 대조적으로, 도 3 에서는 다수의 진공 절환 관을 작동시키기 위한 둘러싸는 프로파일드 윤곽은 비원형 캠 트랙으로 구성되어 있지 않고, 상측 또는 하측 및 벽 표면에 배치되는 둘러싸는 홈(16, 17)으로 구성되어 있으며, 이들의 홈의 프로파일에는 각각의 상호 작용하는 롤러가 결합하고 캠 디스크(1)의 회전시 그 홈 안에서 구속되어 안내된다. 따라서, 본 발명의 일반적인 사상에 따라 도 3 에서도, 하나 이상의 캠 디스크의 표면의 여러 영역이 다른 절환 순서를 갖는 상이한 전기 접촉자(예컨대, 진공 절환 관(도 3 에는 미도시))의 작동을 위해 제공된다.

1 캠 디스크
2.1 제어 캠
2.2 제어 캠
2.3 제어 캠
2.4 제어 캠
3 통과 개구
4 진공 절환 관
5 진공 절환 관
6 진공 절환 관
7 진공 절환 관
8 로커 레버
9 로커 레버
10 로커 레버
11 로커 레버
12 롤러
13 롤러
14 롤러
15 롤러
16 홈
17 홈

Claims (11)

1. 진공 절환 관을 갖는 탭 전환기로서, 이 탭 전환기는 절환될 탭 방식 변압기의 각 권선 탭을 무전력으로 선택하기 위한 선택기 및 연결된 권선 탭에서 새로운 미리 선택된 권선 탭으로의 실제 절환을 위한 부하 전환 스위치로 구성되며, 상기 부하 전환 스위치는 캠 디스크(1)를 지니고 있는 회전가능한 절환 축을 포함하며, 상기 진공 절환 관은 작동 요소에 의해 작동될 수 있고, 이 작동 요소는 캠 디스크(1)에 있는 윤곽과 상호 작용하게 되며, 상기 캠 디스크(1)는 캠 디스크의 벽 표면 및 추가적으로 캠 디스크의 상측면에 서로 개별적인 제어 캠(2.1, 2.2)을 구비하는 상기 탭 전환기에 있어서,
   각기 원형과 다른 캠 윤곽을 갖는 적어도 두개의 개별적인 캠(2.1, 2.2)이 캠 디스크(1)의 벽 표면에 제공되어 서로 평행하게 연장되고 서로에 대해 축선 방향으로 변위되어 있고,
   적어도 두개의 추가적인 개별적인 제어 캠(2.3, 2.4)이 캠 디스크(1)의 회전 축선 주위에서 서로 동심으로 배치되어 캠 디스크(1)의 상측면에 나란히 제공되어 있되, 제어 캠 중 제1 제어 캠(2.3)은 제1 높이 프로파일링을 가지고 제2 제어 캠(2.4)은 제2 높이 프로파일링을 가지며,
   적어도 네개의 진공 절환 관이 제공되며,
   각각의 진공 절환 관은 각 단부에 있는 롤러(12, 13, 14, 15)와 접촉 작동되는 로커 레버(8, 9, 10, 11)를 가지며,
   각각의 롤러(12, 13, 14, 15)는 각각의 제어 캠(2.1, 2.2, 2.3, 2.4) 상에서 독립적으로 움직이는, 탭 전환기.
2. 제 1 항에 있어서,
   모든 제어 캠(2.1 ... 2.4)은 구조적인 단일 개체로 형성된 단일의 캠 디스크(1)에 배치되는, 탭 전환기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   구조적인 단일 개체로 형성된 복수의 캠 디스크(1)들이 공통의 절환 축상에 배치되는, 탭 전환기.
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