(57)【要約】【課題】  自動電圧調整器（ＳＶＲ）の絶縁油の汚損によるタップ位置表示確認の困難性を解決するべく、現在タップ位置の簡便な判定表示方法および判定表示装置を提供すること。【解決手段】  自動電圧調整器（ＳＶＲ）に備えられている上限タップ位置および下限タップ位置までの駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、現在タップ位置に対応して逆送時の駆動軸の回転動作を規定する第３のスイッチの作動状態を取り込むための作動状態入力部と、取り込まれた前記スイッチの作動状態を、論理演算手段を用いて解析してタップ位置を判定する判定部と、判定部での解析結果を表示する表示部とを有する自動電圧調整器（ＳＶＲ）の現在タップ位置判定表示装置を用いて、現在タップ位置を判定し表示する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と負荷時タップ切換器部と電圧調整変圧器部とを有し、前記制御部は、順送時の送出電圧を検出し、検出した前記送出電圧と設定した基準電圧に基づき、内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令を発生し、前記負荷時タップ切換器部は、前記タップ切換指令によりモーターで所定量回転駆動される駆動軸を有し、前記駆動軸が所定量回転することでタップ切換を行うタップ切換機構と、前記駆動軸の回転と連動して現在タップ位置を機械的に表示する表示手段と、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時における前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチとを備え、前記電圧調整変圧器部は、タップ切換されて電圧調整を行う変圧器から成り、前記負荷時タップ切換器部および前記電圧調整変圧器部が絶縁油中に備えられた自動電圧調整器において、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態に基づき、論理演算手段を用いて現在タップ位置を判定し表示することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示方法。
【請求項２】
前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチとを構成要素とする前記駆動軸の回転動作範囲を規定する前記自動電圧調整器に備えられる切換回路の作動状態から取り出すことを特徴とする請求項１記載の自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示方法。
【請求項３】
制御部と負荷時タップ切換器部と電圧調整変圧器部とを有し、前記制御部は、順送時の送出電圧を検出し、検出した前記送出電圧と設定した基準電圧に基づき、内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令を発生し、前記負荷時タップ切換器部は、前記タップ切換指令によりモーターで所定量回転駆動される駆動軸を有し、前記駆動軸が所定量回転することでタップ切換を行うタップ切換機構と、前記駆動軸の回転と連動して現在タップ位置を機械的に表示する表示手段と、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時における前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチとを備え、前記電圧調整変圧器部は、タップ切換されて電圧調整を行う変圧器から成り、前記負荷時タップ切換器部および前記電圧調整変圧器部が絶縁油中に備えられた自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置であって、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を取り込むための作動状態入力部と、前記作動状態入力部で取り込まれた前記作動状態を、論理演算手段を用いて解析してタップ位置を判定する判定部と、前記判定部での判定結果を表示する表示部とを有することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置。
【請求項４】
前記作動状態入力部で取り込まれた前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチとを構成要素とする前記駆動軸の回転動作範囲を規定する前記自動電圧調整器に備えられる切換回路の作動状態から抽出することを特徴とする請求項３記載の自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置。
【請求項５】
前記作動状態入力部が、前記作動状態に応じて発光する発光ダイオードと、その光を受光し、出力信号を出力するフォトトランジスタとから構成される光結合素子を含み、前記出力信号を前記判定部で解析することを特徴とする請求項３または４記載の自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動電圧調整器の現在タップ位置を判定し、その判定結果を表示する方法およびその判定表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動電圧調整器（Ｓｔｅｐ−Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ，以下ＳＶＲという。）は、高圧配電線路の電圧降下を補償する変圧器として用いられている。具体的には、ＳＶＲは高圧配電線路の途中に施設され、ＳＶＲ施設位置の送出電圧を検出し、検出した前記送出電圧と設定した基準電圧に基づいて、ＳＶＲに内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令を発生させ、前記タップ切換指令により、モーターで回転駆動される駆動軸が所定量回転することでタップ切換を行い、相応の電圧分を昇圧または降圧させることで、施設位置以降の高圧配電線路の電圧を基準電圧の設定範囲内に収まるように調整する。
【０００３】
ＳＶＲには、複数個のタップを有する単巻変圧器が内蔵されている。ＳＶＲが線路電圧を昇圧および降圧もしない場合は、タップ位置は素通しタップであるが、自動で昇圧または降圧する際は、ＳＶＲの構成機器である電圧調整継電器が作動して、タップ位置が素通しタップから昇圧タップまたは降圧タップへ自動的に切り換えられる。
【０００４】
ＳＶＲの操作時や点検時において、ＳＶＲ本体の正面部に設けられているタップ位置のぞき窓を通じて、絶縁油が充填されたＳＶＲに内蔵されているタップ位置表示板を見て現在タップ位置を確認する。タップ位置表示板は、内部のタップ位置切換機構の駆動軸と機械的に連動しており、タップ位置が変更するのと同時に、タップ位置表示板が回転する構造となっている。しかしながら、ＳＶＲのタップ切換は、油中切換式が採用されていて、タップ切換の際に発生するアークや切換接点の摩耗により、絶縁油中にカーボンやスラッジが発生するため、絶縁油が汚損する。したがって、ＳＶＲを現場の高圧配電線路に設置した後、時間が経つにつれて、徐々にＳＶＲ本体内部に充填されている絶縁油が汚損するため、タップ位置のぞき窓をのぞいても、現在タップ位置の確認ができなくなるという問題があった。また、万が一、絶縁油の汚損により現在タップ位置がタップ位置表示板から確認できない状態でＳＶＲを線路に挿入または切り離しの操作を行うと、ＳＶＲ本体の故障や配電線故障につながるおそれがある。このため、絶縁油の絶縁特性には問題がないのに関わらず、タップ位置のぞき窓を通じてタップ位置表示板の確認ができない程度にまで絶縁油が汚損しているという理由だけで、ＳＶＲ本体を正常なものと取り換える必要があり、さらに、取り換えられたＳＶＲは、絶縁油等の交換やＳＶＲ本体内部の清掃を行うなどの修理が必要であるため、莫大なコストがかかる。
【０００５】
タップ切換に伴う絶縁油汚損の問題を解消するものとして、非特許文献１において、絶縁油中でのタップ切換を伴わない真空バルブ式負荷時タップ切換装置（Ｏｎ−Ｌｏａｄ−Ｔａｐ−Ｃｈａｎｇｅｒｓ；ＬＴＣ）が提案され、該装置は絶縁油の劣化が無く、タップ切換時の接点摩耗もほとんど発生しないため、点検周期が現状の２倍以上に延伸化できることが記載されている。
【０００６】
また、タップ位置検出装置としては、負荷時タップ切換変圧器（以下、ＬＲＴという。）において、タップ切換動作と連動する多岐切換式ダイヤルスイッチからその出力を逐次読み込むことにより、ＬＲＴのタップ位置を検出するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【非特許文献１】佐々木、長谷川、「新型ＳＶＲ（高機能型）の開発」、電気現場技術、電気情報社発行、２００４年８月，ＶＯＬ．４３，ＮＯ．５０７，Ｐ４５−５０
【特許文献１】特公平７−５８６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＳＶＲの絶縁油の汚損によるタップ位置表示確認の困難性を解決するべく、現在タップ位置の簡便な判定表示方法および判定表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明者等は、ＳＶＲに備えられている上限タップ位置および下限タップ位置までの駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、現在タップ位置に対応して逆送時における駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチの作動状態に基づいて、現在タップ位置を判定できることが可能であることを見出し、本発明に想到した。
【０００９】
本発明の第１の発明は、制御部と負荷時タップ切換器部と電圧調整変圧器部とを有し、前記制御部は、順送時の送出電圧を検出し、検出した前記送出電圧と設定した基準電圧に基づき、内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令を発生し、前記負荷時タップ切換器部は、前記タップ切換指令によりモーターで所定量回転駆動される駆動軸を有し、前記駆動軸が所定量回転することでタップ切換を行うタップ切換機構と、前記駆動軸の回転と連動して現在タップ位置を機械的に表示する表示手段と、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時における前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチとを備え、前記電圧調整変圧器部は、タップ切換されて電圧調整を行う変圧器から成り、前記負荷時タップ切換器部および前記電圧調整変圧器部が絶縁油中に備えられた自動電圧調整器において、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態に基づき、論理演算手段を用いて現在タップ位置を判定し表示することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示方法である。
【００１０】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチとを構成要素とする前記駆動軸の回転動作範囲を規定する前記自動電圧調整器に備えられる切換回路の作動状態から取り出すことを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示方法である。
【００１１】
本発明の第３の発明は、制御部と負荷時タップ切換器部と電圧調整変圧器部とを有し、前記制御部は、順送時の送出電圧を検出し、検出した前記送出電圧と設定した基準電圧に基づき、内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令を発生し、前記負荷時タップ切換器部は、前記タップ切換指令によりモーターで所定量回転駆動される駆動軸を有し、前記駆動軸が所定量回転することでタップ切換を行うタップ切換機構と、前記駆動軸の回転と連動して現在タップ位置を機械的に表示する表示手段と、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時における前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチとを備え、前記電圧調整変圧器部は、タップ切換されて電圧調整を行う変圧器から成り、前記負荷時タップ切換器部および前記電圧調整変圧器部が絶縁油中に備えられた自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置であって、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を取り込むための作動状態入力部と、前記作動状態入力部で取り込まれた前記作動状態を、論理演算手段を用いて解析してタップ位置を判定する判定部と、前記判定部での判定結果を表示する表示部とを有することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置である。
【００１２】
本発明の第４の発明は、第３の発明において、前記作動状態入力部で取り込まれた前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチの作動状態を、前記第１および第２のスイッチと、前記第３のスイッチとをそれぞれ構成要素とする前記駆動軸の回転動作範囲を規定する前記自動電圧調整器に備えられる切換回路の作動状態から抽出することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置である。
【００１３】
本発明の第５の発明は、第３または第４の発明において、前記作動状態入力部が、前記作動状態に応じて発光する発光ダイオードと、その光を受光し、出力信号を出力するフォトトランジスタとから構成される光結合素子を含み、前記出力信号を前記判定部で解析することを特徴とする自動電圧調整器の現在タップ位置判定表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の現在タップ位置判定表示方法によれば、既設のＳＶＲの絶縁油が汚損し、タップ位置のぞき窓をのぞいてタップ位置表示板から現在タップ位置の確認ができなくても、ＳＶＲに備えられている上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、現在タップ位置に対応して逆送時の駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチの作動状態に基づいて、現在タップ位置を容易に判定、確認することができる。
【００１５】
また、本発明に係る現在タップ位置判定表示装置を用いれば、タップ位置のぞき窓をのぞいてタップ位置表示板から現在タップ位置を確認する必要がなくなる。したがって、ＳＶＲ内部の絶縁油が汚損してタップ位置が確認できないという理由で、絶縁油の絶縁特性が正常でありながらＳＶＲ本体を交換する必要がなくなることから、大幅なコスト低減を図ることができる。
さらに、ＳＶＲの現在タップ位置判定表示装置は、論理回路素子や光結合素子、発光素子などから構成される構造であるため、小型で持ち運びが可能であり、かつ安価に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
配電設備として使用され、本発明の判定表示方法が適用されるＳＶＲの構造について説明する。ＳＶＲの外観図を図１４に、ＳＶＲの概要図を図１５に示す。ＳＶＲ３８は配電線路の電圧調整を行う変圧器から成る電圧調整変圧器部４６、負荷時に該変圧器のタップ切換を行う負荷時タップ切換器部４７、タップ切換の制御を行う制御部４８から構成され、図１４において、３９はＳＶＲ本体ケース、４０は制御箱、４１はタップ位置のぞき窓、４２はブッシング、４３はブッシング絶縁カバー、４４は吸湿呼吸器、４５は排油弁である。なお、電圧調整変圧器部４６と負荷時タップ切換器部４７は、絶縁油で充填されているＳＶＲ本体ケース３９に内蔵されており、制御部４８は、制御箱４０内に配置されている。
【００１８】
電圧調整変圧器部４６は、電圧を調整するための数個のタップ５０を有する単巻変圧器５１から成る（図１５参照）。なお、タップ切換は油中切換式となっているため、絶縁油中でタップ切換動作が行われる。
【００１９】
制御部４８は、順送時の送出電圧を検出し、検出した送出電圧と設定した基準電圧に基づき、内蔵されている変圧器タップ群のタップ切換を行うためのタップ切換指令５２を発生する。具体的には、線路電圧降下補償器（以下ＬＤＣという。）５３や電圧調整継電器５４等から構成されている。制御部４８を含む制御回路の等価回路（１相分）を図１６に示す。なお、図１６に示す制御回路には、順送時における線路電圧補償を行なうための構成要素のみを示しているが、これらの他にも、逆送時に所定のタップ位置（素通しタップ）に自動的に切換えるための切換指令を出力する逆送継電器（図示せず）や、電圧調整継電器５４または逆送継電器からのタップ切換指令を受けてモーターを所定の回転方向へ回転駆動させる回転駆動励磁部、回転駆動範囲を規定するスイッチなども備えられている。
【００２０】
制御部４８には、ＳＶＲの施設位置と離隔して負荷側の場所における電圧調整を行なう場合に、離隔に相当する線路インピーダンスと等価なインピーダンス要素を模擬設定して、電圧降下を補償するＬＤＣ５３が含まれている。制御部４８には、ＳＶＲの負荷電流をＬＤＣ５３に流すための変流器（ＣＴ）５５や、ＳＶＲの送出電圧を変圧した電圧を電圧調整継電器５４に印加するための変圧器（ＰＴ）５６が設けられている。ＬＤＣ５３を用いて離隔に相当する線路インピーダンスと等価なインピーダンス要素を模擬設定した場合には、ＬＤＣ５３による電圧降下の補償を加味した電圧が、電圧調整継電器５４に印加される。電圧調整継電器５４に印加される電圧は、本発明でいう順送時に検出される送出電圧に相当する。電圧調整継電器５４では、印加される電圧と、あらかじめ設定された基準電圧との偏差を検出し、その偏差が一定値を超えた場合に、電圧調整継電器５４が作動し、モーター５７の回転駆動信号（タップ切換信号５２）を出力する仕組みとなっているが、偏差が一定値以下であれば、電圧調整継電器５４が作動しないよう、不感帯幅も合わせて設定されている。
電圧調整継電器５４への印加電圧と設定された基準電圧との偏差が一定値を超えた場合、つまり偏差が基準電圧の不感帯幅を超えた場合には、電圧調整継電器５４から、負荷時タップ切換部に設けられた、タップ切換を機械的に行なう駆動手段であるモーター５７へ、タップ切換指令５２が出力され、モーター５７を駆動させる。
【００２１】
負荷時タップ切換器部４７は、タップ切換指令５２によりモーター５７で回転駆動される駆動軸６２を有し、駆動軸６２が所定量回転することでタップ切換を行うタップ切換機構６３と、駆動軸６２の回転と連動して現在タップ位置を機械的に表示する表示手段（タップ位置表示板）６４と、駆動軸６２の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの駆動軸６２の回転動作範囲を規定する第１のスイッチ６５および第２のスイッチ６６と、現在タップ位置に対応して逆送時における駆動軸の回転動作範囲を規定する第３のスイッチ６７とからなる。負荷時タップ切換器部４７の具体的な構造を図１７に示す。
タップ切換は、可動接触子６８と、電圧調整変圧器部４６のタップ５０と連結している固定接触子６９との接続変更により行われる。すなわち、絶縁板７０に配置されタップ数に応じて設けられた固定接触子６９に可動接触子６８が接続した状態から、前記可動接触子６８が、切換板７１の回転駆動に伴って回動し、隣接する固定接触子６９に接続変更することで、タップ切換が行われる。
【００２２】
切換板７１は以下のような動作機構により回転動作する。まず、タップ切換指令５２を受けたモーター５７の駆動に連動して、チェーン７２が動いて鎖車７３が回転し、同時に駆動軸６２が回転する。このとき、鎖車７３は切換板７１の引張ばね７４を十分延ばしきった位置まで回転すると、溝車７５にかみ合っているレバー７６が持ち上げられて溝より外れて、引張ばね７４の力により急速に次の溝まで回転し、駆動軸６２と同軸に取り付けられている切換板７１が回転する。これにより、可動接触子６８が回転してタップ切換を完了する。タップ切換により、ＳＶＲの送出電圧と基準電圧との偏差が所定の範囲に収まれば、電圧調整継電器５４からモータ−５７へタップ切換指令５２は出力されなくなり、モーター５７の回転駆動は停止する（図１７）。
また、タップ位置表示板７７は、切換板７１と駆動軸６２を介して同軸に取り付けられているため、タップ切換と同時にタップ位置を示し、タップ位置のぞき窓７８から確認することができる。
【００２３】
ＳＶＲには、タップ切換に係る駆動軸６２の回転動作範囲の上限タップ位置または下限タップ位置にまで達すると、駆動軸６２がそれ以上回転しないように、モーター５７の回転を阻止するために前記モーター５７の制御回路（図示せず）を開く上限タップ位置を規定する上限リミットスイッチ７９および下限タップ位置を規定する下限リミットスイッチ８０が負荷時タップ切換器部４７に設けられている（図１７参照）。さらに、極限リミットスイッチ８１，８２が設けられているＳＶＲもある。極限リミットスイッチ８１，８２は、万が一リミットスイッチが不動作の場合に動作するスイッチである。さらに、極限リミットスイッチ８１，８２が動作すると同時に、機械的に動作するストッパー８３が駆動軸６２に取り付いている。
なお、上限タップ位置を規定する上限リミットスイッチおよび下限タップ位置を規定する下限リミットスイッチは、本発明の第１および第２のスイッチにそれぞれ対応している。
【００２４】
また、ＳＶＲを通過する電流の方向が逆になるとき（逆送時）に、該ＳＶＲが適正な電圧を送出可能となるように、制御部には逆送継電器（図示せず）が、負荷時タップ切換器部４７には素通しスイッチ８４がそれぞれ設けられている（図１７）。ＳＶＲのタップ位置が、順送時に電圧を昇圧させるタップ位置のままであれば、逆送時に該ＳＶＲが送出電圧を降圧させるため、該ＳＶＲの送出電圧が基準電圧よりも低くなる不都合が生じる。そこでＳＶＲを含む配電線路において、ＳＶＲを通過する電流方向が逆になると（逆送時）、まず逆送継電器が作動して、電圧調整継電器をロック（停止）させ、これと並行して素通しタップへ強制的に切換えるためのモーター回転駆動指令が逆送継電器から出力される。このとき、素通しタップに切換わるまでの間は、駆動軸６２が回転動作するよう、素通しスイッチ８４が作動してモーター５７を回転駆動させ、回転が継続する。素通しタップ位置に切換わると素通しスイッチ８４の作動により、モーター５７の回転駆動を停止させる。これにより、ＳＶＲ送出電圧の不必要な降圧を防ぐ仕組みとなっている。
【００２５】
具体的には、ＳＶＲのタップが１から４まであって、素通しタップが２である場合、順送時のタップ位置が昇圧タップ３（または４）のときに、当該ＳＶＲを含む配電線路が逆送状態となると、昇圧タップ３（または４）から素通しタップ２にタップ位置を強制的に切換えるよう、まず逆送継電器（図示せず）が作動して、電圧調整継電器をロック（停止）させ、これと並行して素通しタップ２へ強制的に切換えるためのモーター回転駆動指令が逆送継電器から出力される。このとき、モーター回転駆動指令により閉状態である素通しスイッチ８４を通じて、モータ−５７を回転駆動させて駆動軸を回転動作させ、素通しタップ２へと切換える。タップ位置が素通しタップ２に切換わったときに、素通しスイッチ８４が開状態となることで、モーター５７の駆動が止まり、駆動軸の回転動作が停止する。これにより、タップ位置が強制的に素通しタップ２に切換えられる。
なお、素通しスイッチは、本発明の第３のスイッチに対応している。
【００２６】
駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時の回転動作範囲を規定する第３のスイッチの作動状態は、ＳＶＲのタップ位置と関連した動作（開閉状態）を有しており、ＳＶＲの機種によるが、これらスイッチの作動状態に基づいて、現在タップ位置を判定し、表示することが可能である。
【００２７】
本発明に係る現在タップ位置判定表示方法ならびに判定表示装置について以下に説明する。図１に、本発明者の現在タップ位置判定表示装置（タップ数が４のＳＶＲ用）の概要図を示す。現在タップ位置判定表示装置１は、作動状態入力部２と、判定部６と、表示部７とから構成される。
【００２８】
作動状態入力部２は、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し上限タップ位置および下限タップ位置までの前記駆動軸の回転動作範囲を規定する第１および第２のスイッチと、前記駆動軸の回転動作に対応して作動し現在タップ位置に対応して逆送時の回転動作範囲を規定する第３のスイッチの作動状態を示す接点信号を取り込む入力信号端子群３と、入力信号端子群３と後段の判定部６とを電気的に切り離すための信号変換部４とからなる。詳細については後述するが、例えば、容量３０００ｋＶＡのＳＶＲの現在タップ位置を実際に判定するときは、該ＳＶＲに備えられている上限リミットスイッチ、下限リミットスイッチ、素通しスイッチの３種類の作動状態を取り込む必要がある。そのため、入力信号端子群３は、３対６端子の端子群から構成されている。
【００２９】
信号変換部の構成とその周辺を示す回路図（１対２端子分）を図２に示す。信号変換部４は、ダイオード１１，１２、抵抗１３，１４、直流電源１５，１６および発光ダイオード９とフォトトランジスタ１０とから構成される光結合素子５からなる。図２において、入力端子１７，１８間にスイッチの接点信号があるとき、つまり入力端子１７，１８間に接続されたＳＶＲのスイッチが導通状態にあるときは、直流電源１６を含む回路が閉状態となり、発光ダイオード９に電流が流れて発光して、発光した光をフォトトランジスタ１０が受光し、直流電源１５から抵抗１４を通じてフォトトランジスタ１０のコレクタからエミッタへ電流が流れる。したがって、出力端子１９，２０間には、出力電圧が生じないことになる。一方、入力端子１７，１８間が導通状態にないときは、直流電源１６を含む回路が開状態となり、発光ダイオード９には電流は流れないため発光はしない。このため、フォトトランジスタ１０のコレクタからエミッタへ電流が流れないため、出力端子１９，２０間には、出力電圧が生じる。
つまり、エミッタ接地方式のトランジスタからの入力信号を入力すると、コレクタの出力信号が反転することから、光結合素子自体が、ＮＯＴ回路の役目を果たしているためである。
【００３０】
信号変換部４は、解析するのに必要な接点信号の数だけ設ける。
信号変換部に光結合素子を用いたが、これに限定されることなく、判定部へ接点信号を入力できるように変換する方法であれば特に限定しない。
【００３１】
判定部６は、論理回路素子群から構成される論理演算手段を用いて解析して、現在タップ位置の判定を行う。前記作動状態入力部２に取り込む接点信号は、導通の有無である複数の二値信号群であり、論理演算手段を用いることで、判定が容易に行なえる。
【００３２】
表示部７は、例えば発光素子で構成され、前記判定部６の解析結果を表示する。表示部７は、現在タップ位置を示すために複数個の発光ダイオード８が設けられており、現在タップ位置を判定したときに、前記複数個の発光ダイオード８の内、いずれか１個が点灯して現在タップ位置の判定ができる仕組みとなっている。発光ダイオードの数は、判定表示が可能なタップ数だけ設けており、例えば、容量３０００ｋＶＡのＳＶＲ用のタップ位置判定表示装置には、タップ数が４でいずれも判定表示が可能であるため、発光ダイオードを４個設けている。
【００３３】
以上説明したように、本発明は、ＳＶＲのタップ位置を変更するための駆動軸の回転動作範囲および逆送時回転動作範囲を規定する第１、第２、第３のスイッチの作動状態に基づいて、現在タップ位置を判定し、表示する方法および判定表示装置である。これらスイッチの作動状態は、ＳＶＲの機種により異なり、以下の実施例で本発明を説明する。
【実施例１】
【００３４】
実施例１で使用したＳＶＲは、Ａ社製、容量３０００ｋＶＡ，タップ数４である。該ＳＶＲの電圧調整継電器や逆送継電器からの指令を受けて、モーターの回転駆動を行なうよう、上限リミットスイッチや下限リミットスイッチ、素通しスイッチがそれぞれ設けられている。タップ位置に対応して前記上限リミットスイッチや下限リミットスイッチ、素通しスイッチの作動状態が変化し、これを元に現在タップ位置を以下のように判定する。実施例１で使用したＳＶＲにおいては、タップ位置に対応して図３に示すように導通状態が変化する以下の３つの接点信号、下限リミットスイッチの接点信号Ａ、上限リミットスイッチの接点信号Ｂ、素通しスイッチの接点信号Ｃがある。接点信号Ａは、タップ位置が１であるときは非導通（開）状態で、タップ位置が２以降であるときは導通（閉）状態である。同様に接点信号Ｂは、タップ位置が４であるときは非導通状態で、タップ位置が３以下であるときは導通状態である。また、前記接点信号Ｃは、タップ位置３以降であるときは導通状態であるが、２以下であるときは非導通状態である。したがって、例えばタップ位置が１にあるときは、接点信号ＡおよびＣは非導通状態で、接点信号Ｂは導通状態である。
【００３５】
現在タップ位置を判定するためには、前記接点信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力して、現在タップ位置を判定するように設計された論理回路から構成される判定部を有する現在タップ位置判定表示装置を用いる。論理回路図の一例を図４に、論理回路の出力結果を図５にそれぞれ示す。また、図４において、論理回路の入力端子のすぐ後ろに、ＮＯＴ回路が設けられているのは、発光ダイオードとエミッタ接地方式のフォトトランジスタとからなる光結合素子を用いているためである。
【００３６】
次に図４に示す論理回路の入出力状態を説明する。まず、タップ位置が１であるときの接点信号Ａ，Ｂ，Ｃの出力状態はそれぞれ、Ｌ（非導通），Ｈ（導通），Ｌである。これを図４の論理回路に入力すると、４つの出力端子の出力は、図５に示すように、１の出力端子のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。同様に、タップ位置が２，３または４であるときの接点信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力端子へ入力すると、４つの出力端子の出力はそれぞれ２，３または４の出力端子のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。このように、それぞれのタップ位置での接点信号を入力して、タップ位置に応じた出力結果が得られるように論理回路を設定することで、４個の発光ダイオードから構成される表示部において、１個の発光ダイオードが点灯して、現在タップ位置が判定できる仕組みとなっている。
【実施例２】
【００３７】
実施例２で使用したＳＶＲは、Ｂ社製、容量３０００ｋＶＡ，タップ数４である。該ＳＶＲの電圧調整継電器や逆送継電器からの指令を受けて、モーターの回転駆動を行なうよう、上限リミットスイッチや下限リミットスイッチ、素通しスイッチとを構成要素とする駆動軸の回転動作範囲を規定する切換回路２１が、該ＳＶＲの制御部に設けられている。本実施例では、ＳＶＲの制御部に備えられている切換回路２１の作動状態を抽出し、これを元に現在タップ位置の判定を行なう。切換回路２１の回路構成を図６に示し、動作原理を以下に説明する。
切換回路２１には、各スイッチの接点２２，２３，２４が図６のように接続されており、２２は上限リミットスイッチ、２３は下限リミットスイッチ、２４は素通しスイッチの各接点である。切換回路２１は、順送時では電圧調整継電器（図示せず）からのタップ切換（昇圧・降圧）指令や、逆送時では逆送継電器（図示せず）からのモーター回転駆動指令の出力を受けて、モーター（図示せず）の回転駆動制御を行なう。順送時では上限リミットスイッチと下限リミットスイッチとの各接点２２，２３の作動状態を基に、昇圧方向回転駆動励磁部２５または降圧方向回転駆動励磁部２６が励磁され、モーターを所定の回転方向へと回転駆動させる。該ＳＶＲの下限リミットスイッチ２３は、タップ位置が１であるときは非導通（開）状態で、タップ位置が２以降であるときは導通（閉）状態である。同様に、上限リミットスイッチ２２は、タップ位置が４であるときは非導通状態で、タップ位置が３以下であるときは導通状態である。
【００３８】
電圧調整継電器（図示せず）からタップの昇圧指令が出されたとき、切換回路２１の昇圧方向回転駆動励磁部２５が励磁され、モーターが昇圧方向に回転駆動することとなる。このとき、降圧方向回転駆動励磁部２６は励磁しないよう、各回転駆動励磁部に隣接して常時閉状態の連動スイッチの内、降圧方向回転駆動励磁部２６に隣接している連動スイッチ２８が昇圧方向回転駆動励磁部２５の励磁と連動して開く。すなわち、一方の回転駆動励磁部が励磁すると、他方の回転駆動励磁部に隣接する連動スイッチが開き、他方の回転駆動励磁部の励磁を防ぐ仕組みとなっている。モーターの回転により昇圧タップ切換が終わると、電圧調整継電器からの切換指令が出力されなくなり、昇圧方向回転駆動励磁部２５は励磁されることがなく、モーターの回転駆動も停止する。また、連動スイッチ２８は閉状態に戻る。
【００３９】
一方逆送時では、逆送継電器（図示せず）が作動して、電圧調整継電器をロック（停止）させ、これと並行して素通しタップへ強制的に切換えるためのモーター回転駆動指令が逆送継電器から出力される。このモーター回転駆動指令は、素通しスイッチ２４を通じて、昇圧方向回転駆動励磁部２５または降圧方向回転駆動励磁部２６を励磁させ、モーターを所定の回転方向へと回転駆動させる。また、切換回路２１には逆送時にタップ位置を強制的に切り換えるために、素通しタップをあらかじめ選択するための逆送タップスイッチ２９が設けられている。実施例２で使用したＳＶＲの切換回路には、逆送タップ「１」または「２」を選択する構造となっている。実施例２において本発明に係る現在タップ位置判定表示装置を用いて現在タップ位置を判定する場合には、あらかじめ逆送タップ「２」を選択してから行なう。また、素通しスイッチ２４はタップ切換に連動しており、タップ位置が１であるときはＡ〜Ｔ１間に接続する。同様にタップ位置が２，３または４であるときはＡ〜Ｔ２間、Ａ〜Ｔ３間、Ａ〜Ｔ４間に接続するというように接点の接続が順次変更する仕組みとなっている。
【００４０】
例えば、逆送タップスイッチ２９において逆送タップ「２」を選択した状態で、順送時のタップ位置が３であるときに、素通しスイッチ２４はＡ〜Ｔ３間に接続されている。このとき、当該ＳＶＲを含む配電線路が逆送状態になった場合に、逆送継電器（図示せず）からモーター回転駆動指令が出され、素通しスイッチ２４のＡ〜Ｔ３間および逆送タップスイッチ２９を通じて、降圧方向回転駆動励磁部２６が励磁される。このとき、連動スイッチ２７が降圧方向回転駆動励磁部２６の励磁と連動して開く。タップ位置が素通しタップ位置２に切換わったときは、素通しスイッチ２４はＡ〜Ｔ２間が導通状態となるが、逆送タップスイッチ２９において開状態となるため、昇圧方向および降圧方向回転駆動励磁部２５，２６とも励磁されなくなり、タップ切換は終了し、タップ位置が素通しタップ２におさまる。
【００４１】
実施例２において、素通しスイッチ２４のＡ〜Ｔ１間、Ａ〜Ｔ２間、Ａ〜Ｔ３間の導通状態を示す接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆの導通状態は、切換回路２１の上限リミットスイッチ（第１のスイッチ）の接点２２や下限リミットスイッチ（第２のスイッチ）の接点２３の導通（開閉）状態および素通しスイッチ（第３のスイッチ）の接点２４の接続状態に依存している。なお、Ａ〜Ｔ４間の導通状態は電気的に導通しているため、Ａ〜Ｔ３間の導通状態と同じ接点信号Ｆである。したがって、第１、第２、第３のスイッチの作動状態は、切換回路の作動状態、すなわち接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆとして取り出すことができる。
例えばタップ位置が１であるときは、Ａ〜Ｔ１間が接続状態となるため導通状態となるが、下限リミットスイッチの接点２３が開状態となるため、Ａ〜Ｔ３間は非導通状態となる。また、逆送タップスイッチ２９において逆送タップ「２」を選択している限り、電気的に開状態であるため、Ａ〜Ｔ２間は非導通状態となる。タップ位置が２であるときは、Ａ〜Ｔ２間が接続状態となるため導通状態となるが、この場合逆送タップスイッチ２９において逆送タップ「２」を選択しているため電気的に開状態となり、Ａ〜Ｔ１間とＡ〜Ｔ３間はともに非導通状態となる。タップ位置が３であるときは、Ａ〜Ｔ３間が接続状態となるため導通状態となるが、上限リミットスイッチの接点２２と下限リミットスイッチの接点２３はともに閉状態となるため、Ａ〜Ｔ１間も導通状態となる。また、タップ位置１のときと同様に、Ａ〜Ｔ２間は非導通状態となる。タップ位置が４であるときは、Ａ〜Ｔ３間が接続状態となるため導通状態となるが、上限リミットスイッチの接点２２が開状態となるため、Ａ〜Ｔ１間は非導通状態となる。また、タップ位置１のときと同様に、Ａ〜Ｔ２間は非導通状態となる。それぞれのタップ位置における接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆの導通状態を図７に示す。
【００４２】
現在タップ位置を判定するためには、前記接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆを入力して、現在タップ位置に対応する出力結果が得られるように設計された論理回路から構成される判定部を有する現在タップ位置判定表示装置を用いる。論理回路図の一例を図８に、論理回路の出力結果を図９にそれぞれ示す。図８において、論理回路の入力端子のすぐ後に設けられたＮＯＴ回路は、光結合素子である。
【００４３】
次に図９に示す論理回路の入出力状態を説明する。まず、タップ位置が１であるときの接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆの導通状態はそれぞれＨ（導通）、Ｌ（非導通）、Ｌである。このとき、下限リミットスイッチが開状態であるため、これを図８の論理回路に入力すると、４つの出力端子の出力は、図９に示すように、１の出力端子のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。同様に、タップ位置が２，３または４であるときの接点信号Ｄ，Ｅ，Ｆを入力端子へ入力すると、４つの出力端子の出力はそれぞれ２，３または４の出力端子のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。このように、それぞれのタップ位置での接点信号を入力して、タップ位置に応じた出力結果が得られるように論理回路を設定することで、４個の発光ダイオードから構成される表示部において、１個の発光ダイオードが点灯して、現在タップ位置が判定できる仕組みとなっている。
実施例２で使用したＳＶＲにおいて、取り込む接点信号が、図６における下限リミットスイッチの接点２４と上限リミットスイッチの接点２５との導通状態を示す接点信号と、素通しスイッチ２６のＡ〜Ｔ３間の導通状態を接点信号として取り込んで現在タップ位置を判定しても良い。このとき、実施例１と同様の接点における導通状態が得られるため、実施例１で使用した現在タップ位置判定表示装置を用いて判定することもできる。
【実施例３】
【００４４】
実施例３で使用したＳＶＲは、Ａ社製、容量５０００ｋＶＡ、タップ数６である。該ＳＶＲの電圧調整継電器や逆送継電器からの指令を受けて、モーターの回転駆動を行なうよう、上限リミットスイッチや下限リミットスイッチ、素通しスイッチがそれぞれ設けられている。それぞれのタップ位置に対応して前記上限リミットスイッチや下限リミットスイッチ、素通しスイッチの作動（導通）状態が変化し、これを元に現在タップ位置を以下のように判定する。実施例３で使用したＳＶＲにおいては、タップ位置に対応して図１０に示すように導通状態が変化する４つの接点信号、下限リミットスイッチの接点信号Ｇ、上限リミットスイッチの接点信号Ｈ、素通しスイッチの接点信号ＩおよびＪがある。前記接点信号Ｇは、タップ位置が１であるときは非導通（開）状態で、タップ位置２以降のときは導通（閉）状態にある。接点信号Ｈは、タップ位置が６であるときは非導通状態で、タップ位置が５以下のときは導通状態にある。接点信号Ｉは、タップ位置が２であるときは、導通状態であるが、それ以外のタップであるときは非導通状態にあり、接点信号Ｊは、タップ位置が３であるときは、導通状態であるが、それ以外のタップであるときは非導通状態にある。したがって、例えばタップ位置が１であるときは、接点信号Ｊは導通状態で、接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉは非導通状態であり、タップ位置が２であるときは、接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉは導通状態で、接点信号Ｊは非導通状態である。
【００４５】
図１０からタップ位置が４であるときと、５であるときの各接点信号の導通状態が同じであることがわかる。したがって、判定部の論理回路に接点信号を入力しても、タップ位置４と５の判定ができないこととなるが、手動切換操作と合わせて、本発明における判定表示方法および判定表示装置を活用することで判定が可能となる。この場合のタップ位置４と５の判定を行う方法としては、例えば、手動でタップ位置を１タップ分降圧のタップ位置に切換操作し、そのときの接点信号を判定表示装置に入力して、表示部がタップ位置３である出力結果に表示が変化すると、手動によるタップ位置を降圧のタップ位置に切換操作する前のタップ位置が４であると判定することができる。一方、表示部の出力結果に変化がなければ、手動によるタップ位置を降圧のタップ位置に切換操作する前のタップ位置が５であると判定することができる。
【００４６】
本実施例で使用するＳＶＲの現在タップ位置を判定するために、図１３に示す現在タップ位置判定表示装置（タップ数が６のＳＶＲ用）３０を用いる。現在タップ位置を判定するには４つの接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの入力が必要であるため、作動状態入力部３１の入力信号端子群３２は、４対８端子の端子群から構成され、光結合素子３４を含む信号変換部３３は４対設けられている。
また、現在タップ位置判定表示装置（タップ数が６のＳＶＲ用）３０には、前記接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊを入力して、現在タップ位置を判定するように設計された論理回路から構成される判定部３５が用いられている。論理回路図の一例を図１１に、論理回路の出力結果を図１２にそれぞれ示す。また、図１１において、論理回路の入力端子のすぐ後ろに、ＮＯＴ回路が設けられているのは、発光ダイオードとエミッタ接地方式のフォトトランジスタとからなる光結合素子を用いているためである。また、表示部３６には５個の発光ダイオード３７が設けられている。
【００４７】
次に、図１１に示す論理回路の入出力状態を説明する。まずタップ位置が１であるときの接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの出力状態はそれぞれ、Ｌ（非導通），Ｈ（導通），Ｌ，Ｌである。これを図１１の論理回路に入力すると、４つの出力端子の出力は、図１２に示すように、１の出力端子のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。同様に、タップ位置が２，３，４，５または６であるときの接点信号Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊを入力端子へ入力すると、５つの出力端子の出力はそれぞれ２，３，４・５または６の出力端子の出力のみがＨで、その他の出力端子の出力は全てＬとなる。このように、それぞれのタップ位置での接点信号を入力して、タップ位置に応じた出力結果が得られるように論理回路を設定することで、５個の発光ダイオードから構成される表示部３６において、１個の発光ダイオードが点灯して、現在タップ位置が判定できる仕組みとなっている。ただし、タップ位置４および５の場合については、上述の方法で判定する。
【００４８】
以上説明した実施例にみるように、第１，第２，第３のスイッチの作動状態は、ＳＶＲの機種によって異なる場合があるので、その作動状態からタップ位置を判定が可能かをあらかじめ検討しておく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る（タップ数が４の）ＳＶＲ用の現在タップ位置判定装置の概要図
【図２】本発明に係るＳＶＲの現在タップ位置判定装置の作動状態入力部の回路図を示す図
【図３】実施例１で使用したＳＶＲのそれぞれのタップ位置での各スイッチの導通状態を示す図
【図４】実施例１で使用した現在タップ位置判定装置における判定部を構成する論理回路図の一例を示す図
【図５】実施例１で使用した現在タップ位置判定装置における判定部からの出力結果を示す図
【図６】実施例２で使用したＳＶＲの接点信号を取り込むための切換回路の概略図
【図７】実施例２で使用したＳＶＲのそれぞれのタップ位置での各スイッチの導通状態を示す図
【図８】実施例２で使用した現在タップ位置判定装置における判定部を構成する論理回路図の一例を示す図
【図９】実施例２で使用した現在タップ位置判定装置における判定部からの出力結果を示す図
【図１０】実施例３で使用したＳＶＲのそれぞれのタップ位置での各スイッチの接点の導通状態を示す図
【図１１】実施例３で使用した現在タップ位置判定装置における判定部を構成する論理回路図の一例を示す図
【図１２】実施例３で使用した現在タップ位置判定装置における判定部からの出力結果を示す図
【図１３】本発明に係る（タップ数が６の）ＳＶＲの現在タップ位置判定装置の概要図
【図１４】本発明に係る判定表示方法が適用されるＳＶＲの外観図
【図１５】本発明に係る判定表示方法が適用されるＳＶＲの概要図
【図１６】制御部を構成する制御回路の等価回路（１相分）を示す図
【図１７】本発明に係る判定表示方法が適用されるＳＶＲの負荷時タップ切換器部の構造を示す概要図
【符号の説明】
【００５０】
１      現在タップ位置判定表示装置（タップ数４のＳＶＲ用）
２，３１      作動状態入力部
３      入力端子群（３対６端子）
４，３３      信号変換部
５，３４      光結合素子
６，３５      判定部
７，３６      表示部
８      発光ダイオード（４個）
９      発光ダイオード
１０      フォトトランジスタ
１１，１２    ダイオード
１３，１４      抵抗
１５，１６      直流電源
１７，１８      入力端子
１９，２０      出力端子
２１      切換回路
２２      上限リミットスイッチ（接点）
２３      下限リミットスイッチ（接点）
２４      素通しスイッチの（接点）
２５      昇圧方向回転駆動励磁部
２６      降圧方向回転駆動励磁部
２７，２８      連動スイッチ
２９      逆送タップスイッチ
３０      現在タップ位置判定表示装置（タップ数６のＳＶＲ用）
３２      入力端子群（４対８端子）
３７      発光ダイオード（５個）
３８      自動電圧調整器（ＳＶＲ）
３９      ＳＶＲ本体ケース
４０      制御箱
４１，７８      タップ位置のぞき窓
４２      ブッシング
４３      ブッシング絶縁カバー
４４      吸湿呼吸器
４５      排油弁
４６      電圧調整変圧器部
４７      負荷時タップ切換器部
４８      制御部
５０      タップ
５１      単巻変圧器
５２      タップ切換指令
５３      電圧降下補償器（ＬＤＣ）
５４      電圧調整継電器
５５      変流器（ＣＴ）
５６      変圧器（ＰＴ）
５７      モーター
５８      ＳＶＲと負荷中心点間の線路インピーダンス
５９      負荷
６０，６１      高圧配電線路
６２      チェーン
６３      タップ切換機構
６４，７７      表示手段（タップ切換表示板）
６５      第１のスイッチ
６６      第２のスイッチ
６７      第３のスイッチ
６８      可動接触子
６９      固定接触子
７０，７０Ａ      絶縁板
７１      切換板
７２      チェーン
７３      鎖車
７４      引張ばね
７５      溝車
７６      レバー
７９      上限リミットスイッチ
８０      下限リミットスイッチ
８１，８２      極限リミットスイッチ
８３      ストッパー  
８５      素通しスイッチ
【図１】
2006179680.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006179680.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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