(57)【要約】  本発明は、降圧変圧器の複数の巻線タップ間で遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換装置に関する。本発明によれば、切換要素としての真空バルブによって作動する負荷時タップ切換器の各補助電流分岐部内では、追加のスイッチが、これらの切換要素とそれぞれの巻線タップとに対して直列に設けられている。これらの追加のスイッチは、定常運転中に当該補助電流分岐部内の真空バルブを電気的に完全に分離する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
降圧変圧器の複数の巻線タップ間で遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換装置であって、当該負荷時タップ切換装置は、切り換えられなければならない新しい巻線タップを無電力で事前に選択するための選択器と、遮断なしに負荷を実際に切り換えるための負荷時タップ切換器とを有し、
前記負荷時タップ切換器が、少なくとも１つの主電流分岐部を有し、当該主電流分岐部が、定常運転中に負荷電流を配線された巻線タップから少なくとも１つの真空バルブを経由して引込線に通電し、
前記負荷時タップ切換器が、少なくとも２つの補助分岐部をさらに有し、これらの補助分岐部はそれぞれ、別の真空バルブと少なくとも１つの限流抵抗とから成る直列回路から構成され且つ複数の巻線タップのうちのそれぞれの巻線タップと前記引込線との間に配置されている当該負荷時タップ切換装置において、
前記少なくとも２つの補助分岐部の各々内では、別々に操作可能な別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）が、前記それぞれの巻線タップ（Ａ，Ｂ）とそれぞれの前記別の真空バルブ（ＴＴＶＡ，ＴＴＶＢ）との間に直列に配置されていることを特徴とする負荷時タップ切換装置。
【請求項２】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、機械式接触子としてオイル下で構成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。
【請求項３】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、切換接触子として構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷時タップ切換装置。
【請求項４】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、別の真空バルブとして構成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。
【請求項５】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、１つの半導体切換装置又は複数の半導体切換装置として構成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降圧変圧器の複数の巻線タップ間で遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷時タップ切換装置は、長年にわたって公知である。当該負荷時タップ切換装置は、負荷を切り換えるためにオイル下で作動する初期型の機械式接触子を有した後、最近の多くの機器は、真空バルブを有する。
【０００３】
負荷を切り換えるために真空バルブを使用することは、オイル中のアークの発生を防止し、それ故に負荷時タップ切換器のオイルのオイル汚染を防止する。したがって、当該真空バルブの使用は、保守インターバルを延伸可能にする。
【０００４】
複数の真空バルブを有する負荷時タップ切換装置が、２つ、３つ、４つ又はこれよりも多い切り換える真空バルブを有する多くの様々な回路によって公知である。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７００４５３０号明細書が、ここでは一相当たり３つの真空バルブを有する典型的な回路を示す。
【０００５】
しかしながら、電力用変圧器を制御するための、真空バルブを有するこのような公知の負荷時タップ切換装置の様々な使用状況の場合は、１００ｋＶ程度の高い耐サージ電圧が必要であったり、これを遥かに超える高い耐サージ電圧が必要であったりする。
【０００６】
このような望まないサージ電圧は、一方では配電網への落雷によって発生する雷サージ電圧である。当該望まないサージ電圧の高さは、主に降圧変圧器と個々のタップ間の巻線部分との構造に起因する。他方では、制御すべき配電網内での予測不可能な切換サージに起因する切換サージ電圧も発生しうる。
【０００７】
負荷時タップ切換装置の耐サージ電圧が不十分である場合、タップ間の短絡が起こりうるか又は負荷電流を流さない負荷分岐部内の真空バルブのセラミック又は蒸気シールドの絶縁破壊が起こりうる。このことは、真空バルブの長期間の破損を引き起こしうるだけではなくて、全体的にも望ましくない。
【０００８】
切換区間、それ故に特に真空バルブが、説明した電圧負荷に確実に耐えるためには、上記の欠点は、これらの切換区間、特に真空バルブの設計時の多くの場合にそのオーバーサイズ化を引き起こす。今日の機器で提供される小さい設置スペース並びに当該真空バルブの経済性及び保守容易性は、当該オーバーサイズ化には不利になりうる。
複数の負荷分岐部間の高いサージ電圧負荷を抑えるため、保護用火花ギャップ若しくは電圧に依存する抵抗又は保護用火花ギャップ及び電圧に依存する抵抗を設けることが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３５７２０９号明細書及びドイツ連邦共和国特許第２６０４３４４号明細書から既に公知である。しかしながら、これらの手段は十分でなく、これらの手段の作用が、有害なサージ電圧負荷を排除できないか又は完全に排除できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７００４５３０号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３５７２０９号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許第２６０４３４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、真空バルブの当該オーバーサイズ化を回避すること及びそれにもかかわらず本発明の負荷時タップ切換装置で必要な耐電圧を保証することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は請求項１に記載の特徴を有する負荷時タップ切換装置によって解決される。本発明の好適なその他の構成は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の一般的な考えは、説明した電圧負荷を真空バルブから当該真空バルブに対して直列に配置された接触子装置に移す点にある。当該真空バルブとの−切り換えに応じた−良好な遮断又は切換後に、本発明の追加の当該接触子装置が、当該遮断又は切換後に完全な電位分離を通電なしに切り換えて実現する。その次の負荷切換の前に、すなわち当該真空バルブの接続前に、その逆の順序で、最初に本発明の接触子装置によって、当該電位が再び印加される。
【００１３】
本発明の接触子装置は、機械式接触子として絶縁オイル中で直接構成され得る。当該接触子装置は、これ以外の真空バルブとして又は半導体技術で実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の本発明の負荷時タップ切換装置の回路を示す。
【図２】この回路の切換シーケンスを示す。
【図３】別の本発明の負荷時タップ切換装置の回路を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【００１６】
図１中には、負荷時タップ切換装置の負荷時タップ切換器を巻線タップＡ，Ｂ間で遮断なしに切り換える当該負荷時タップ切換装置が示されている。中央には、電路が示されている。この電路は、定常運転中に負荷電流を通電する。この電路は、第１真空バルブＭＳＶとこの第１真空バルブＭＳＶに対して直列にある機械式接触子ＭＴＦとを有する。この機械式接触子ＭＴＦは、切り換えに応じて２つの巻線タップＡ又はＢの各々を第１真空バルブＭＳＶに接続させ得る。第１真空バルブＭＳＶの左側と右側とには、２つの補助電路が示されている。これらの補助電路は、負荷電流を遮断なしに切り換える。これらの補助電路は、負荷の切換時にタップと引込線ＬＡとの間を短期間接続可能であり且つ循環電流を短期間通電する。これらの補助電路はそれぞれ、別の真空バルブＴＴＶＡ又はＴＴＶＢと当該真空バルブに対して直列にある限流抵抗Ｒとから構成される。
【００１７】
本発明によれば、接触子ＳＣＶＡ又はＳＣＶＢがそれぞれ、配線可能なタップＡ，Ｂと真空バルブＴＴＶＡ，ＴＴＶＢとの間に当該接触子及びタップと直列に接続されている。この接触子ＳＣＶＡ又はＳＣＶＢは、定常運転中に通電なしに接続している補助接触子として真空バルブＴＴＶＡ又はＴＴＶＢを電気的に完全に分離し、電位絶縁を実現する。
【００１８】
したがって、過電圧、例えばサージ電圧からこれらの真空バルブを確実に保護することが、簡単ではあるものの効果的に保証されている。
【００１９】
図２は、本発明の負荷時タップ切換器の操作シーケンスを示す。本発明の接触子ＳＣＶＡ又はＳＣＶＢが、実際の切り換えの開始前にそれぞれの通電補助分岐部内の真空バルブＴＴＶＡ又はＴＴＶＢを必ず通電させ、当該切り換えの終了後に当該電位をその時の他方の補助分岐部で再び分離することが見て取れる。
【００２０】
図３は、本発明の負荷時タップ切換装置の負荷時タップ切換器の変更した実施の形態を示す。この場合、本発明の機械式接触子ＳＣＶＡ又はＳＣＶＢが、個別接触子として構成されているのではなくて、切換接触子として構成されている。当該構成は、その機能及び作用に関して全く変わらないでこれらの切換接触子の好適な操作を可能にする。
【００２１】
１つの補助電路内の各真空バルブに対して直列に設けられている、これらの実施の形態ではＳＣＶＡ又はＳＣＶＢで付記される本発明の接触子の機能が、或る特定の回路又は真空バルブの数に限定されない点に留意すべきである。本発明の範囲内では、多数のその他の回路が可能であり且つ有効である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ      巻線タップ
Ｂ      巻線タップ
ＳＣＶＡ  別の接触子
ＳＣＶＢ  別の接触子
ＴＴＶＡ  別の真空バルブ
ＴＴＶＢ  別の真空バルブ
ＭＴＦ  機械式接触子
ＭＳＶ  第１真空バルブ
ＬＡ    引込線
Ｒ      限流抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
降圧変圧器の複数の巻線タップ間で遮断なしに切り換えるための負荷時タップ切換装置であって、当該負荷時タップ切換装置は、切り換えられなければならない新しい巻線タップを無電力で事前に選択するための選択器と、遮断なしに負荷を実際に切り換えるための負荷時タップ切換器とを有し、
前記負荷時タップ切換器が、少なくとも１つの主電流分岐部を有し、当該主電流分岐部が、定常運転中に負荷電流を配線された巻線タップから少なくとも１つの真空バルブを経由して引込線に通電し、
前記負荷時タップ切換器が、少なくとも２つの補助分岐部をさらに有し、これらの補助分岐部はそれぞれ、別の真空バルブと少なくとも１つの限流抵抗とから成る直列回路から構成され且つ複数の巻線タップのうちのそれぞれの巻線タップと前記引込線との間に配置されている当該負荷時タップ切換装置において、
前記選択器の接触子のほかに、前記少なくとも２つの補助分岐部の各々内では、別々に操作可能な別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）が、前記それぞれの巻線タップ（Ａ，Ｂ）とそれぞれの前記別の真空バルブ（ＴＴＶＡ，ＴＴＶＢ）との間に直列に配置されていることを特徴とする負荷時タップ切換装置。
【請求項２】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、機械式接触子としてオイル下で構成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。
【請求項３】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、切換接触子として構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷時タップ切換装置。
【請求項４】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、別の真空バルブとして構成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。
【請求項５】
前記別の接触子（ＳＣＶＡ，ＳＣＶＢ）は、１つの半導体切換装置又は複数の半導体切換装置として構成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。
【国際調査報告】
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