(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の２個の第１の可動接触子を設け、これら第１の可動接触子と中性点の間に、前記第１の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第１の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第２の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第２の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。
【請求項２】
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の２個の第１の可動接触子を設け、これら第１の可動接触子と中性点の間に、前記第１の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第１の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第２の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第２の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極し、
前記主バルブが開極した後、切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極の状態で、前記切換スイッチの前記第２の可動接触子が動作を開始し、切換動作前に接触していた固定接点との電気的接続を開離し、
前記切換スイッチの電気的接続が開離した後、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。
【請求項３】
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の２個の第１の可動接触子を設け、これら第１の可動接触子と中性点の間に、前記第１の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第１の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第２の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの前記第２の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極し、
前記主バルブが開極した後、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極し、
切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが閉極した後、切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが開極し、
切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが開極した後、前記主バルブが閉極するように構成したことを特徴とする負荷時タップ切換装置。
【請求項４】
前記主バルブ及び抵抗用バルブを、真空バルブで構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷時タップ切換装置。
【請求項５】
タップ選択器の２個の第１の可動接触子と限流抵抗の間にそれぞれ通電接点固定接点が設けられ、これら通電接点固定接点と中性点とを接離可能な通電接触子が前記中性点に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷時タップ切換装置。
【請求項６】
前記限流抵抗と前記抵抗用バルブとの接続点相互間に過電圧保護器を接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、２抵抗３バルブ方式の負荷時タップ切換装置に係り、特に、真空バルブで構成した主バルブの遮断電流を低減して真空バルブの電極接点の消耗を抑えた負荷時タップ切換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、送配電系統に接続される変圧器には、送配電系統の電圧を調整し安定化させるために、負荷時タップ切換装置が用いられている。負荷時タップ切換装置は切換開閉器とタップ選択器から構成されるが、切換開閉器には通常、遮断要素として真空容器内に互いに接離可能な一対の電極を配置して構成した真空バルブが使用されており、１相あたり２個の限流抵抗と３個の真空バルブを有する２抵抗３バルブ方式の切換開閉器（特許文献１参照）が提案されている。
【０００３】
ここで、図１３および図１４を用いて、特許文献１記載の２抵抗３バルブ方式の負荷時タップ切換装置について具体的に説明する。図１３は従来の負荷時タップ切換装置における切換回路とその動作図、図１４はその切換シーケンスを示す図である。
【０００４】
図１３に示す符号のうち、ＴＷは変圧器などのタップ巻線、２、３はタップ巻線ＴＷのタップ、Ｍ１、Ｍ２はタップ２、３を選択するタップ選択器の２個の可動接触子である。Ａ、Ｃ、Ｄはそれぞれ真空バルブであって、Ａを主バルブ、Ｃ、Ｄを抵抗用バルブと呼ぶことにする。また、Ｒ１、Ｒ２は限流抵抗、ｈ１、ｈ２は切換スイッチの固定接点、ｈは固定接点ｈ１、ｈ２のうちの一方を選択する切換スイッチの可動接触子である。
【０００５】
タップ巻線ＴＷのタップ２、３と中性点４との間には、可動接触子Ｍ１、限流抵抗Ｒ１、抵抗用バルブＣ、および可動接触子Ｍ２、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＤが設けられている。より詳しくは、タップ巻線ＴＷのタップ２、３の一端に可動接触子Ｍ１と限流抵抗Ｒ１と抵抗用バルブＣ、および可動接触子Ｍ２と限流抵抗Ｒ２と抵抗用バルブＤがそれぞれ直列に接続され、その他端は中性点４で接続されている。また、主バルブＡは、一端を切換スイッチの可動接触子ｈに接続され、他端を中性点４に接続されている。
【０００６】
図１４はそれぞれの真空バルブＡ、Ｃ、Ｄ、および切換スイッチの固定接点ｈ１、ｈ２における接点の開閉状態を表しており、上段は閉極（ＯＮ）、下段は開極した非接触（ＯＦＦ）という意味である。図１３の（Ａ）〜（Ｆ）は、図１４（１）における（Ａ）〜（Ｆ）で示した切換過程を示したものである。以下、各過程を順を追って説明する。
【０００７】
（Ａ）運転状態  （図１３の（Ａ））
ここでは、主バルブＡおよび抵抗用バルブＣは閉極し、抵抗用バルブＤが開極し、また、切換スイッチの可動接触子ｈは固定接点ｈ１を選択している運転状態を示す。このとき、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点４から主バルブＡ、切換スイッチの可動接触子ｈおよび固定接点ｈ１を介して、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。この回路は、仮にサージのような過電圧が印加されて、抵抗用バルブＤの極間で絶縁破壊したとしても、限流抵抗Ｒ２を介してタップ間で橋絡するため、タップ間を保護することができるという構成になっている。
【０００８】
（Ｂ）非通電タップ側の抵抗バルブＤの閉極  (図１３の（Ｂ））
上記（Ａ）の状態から切換動作が開始すると、まず、切換動作前に通電していないタップ側の抵抗バルブＤが閉極する。つまり、３つのバルブＡ、Ｃ、Ｄは全て閉極状態となる。抵抗バルブＤの閉極により、限流抵抗Ｒ２、抵抗バルブＤ、主バルブＡを介して短絡回路が形成され、ここに循環電流ＩＣが流れる。また、負荷電流ＩＬは、前記（Ａ）の状態のままで、中性点４から主バルブＡ、切換スイッチの可動接触子ｈ、および固定接点ｈ１を介して、タップ選択器の可動接触子Ｍ１、タップ２という回路に流れる。
【０００９】
（Ｃ）主バルブＡの開極  (図１３の（Ｃ）)
続いて、３つのバルブＡ、Ｃ、Ｄが全て閉極となっている状態から、主バルブＡが開極し、前記（Ｂ）のように流れていた負荷電流ＩＬと循環電流ＩＣの合成値を遮断する。遮断後はタップ３の可動接触子Ｍ２、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＤ、抵抗用バルブＣ、限流抵抗Ｒ１、可動接触子Ｍ１を介して、タップ２との間で短絡回路が形成され、ここに循環電流ＩＣが流れる。
【００１０】
また、負荷電流ＩＬは中性点４から、抵抗用バルブＣおよび限流抵抗Ｒ１から成る回路と抵抗用バルブＤおよび限流抵抗Ｒ２から成る回路に、限流抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗比に見合って分流する。ここではＲ１=Ｒ２とする。つまり、負荷電流ＩＬは限流抵抗Ｒ１、抵抗用バルブＣの回路と限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＤの回路とでＩＬ／２が流れる。
【００１１】
（Ｄ）切換スイッチの動作  (図１３の（Ｄ）)
次に、通電していない状態の切換スイッチの可動接触子ｈが固定接点ｈ１から固定接点ｈ２に移動する。
【００１２】
（Ｅ）主バルブＡの閉極  （図１３の（Ｅ））
続いて、主バルブＡが閉極する。これにより負荷電流ＩＬは中性点４から主バルブＡ、切換スイッチの可動接触子ｈ、固定接点ｈ２を介して、タップ選択器の可動接触子Ｍ２、タップ３という回路に流れる。循環電流ＩＣは前記（Ｃ）の状態のままである。
【００１３】
（Ｆ）通電タップ２側の抵抗用バルブＣの開極  （図１３の（Ｆ））
最後に、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＣが開極することで循環電流ＩＣを遮断する。これで、切換動作を完了し、図１３（Ｆ）に示した状態で運転を継続する。なお、次のタップへの切換動作は、図１４（２）に示すように（Ｆ）から（Ａ）への順で行われる。
【００１４】
上述した切換回路によって切換動作を行ったときの主バルブＡ、抵抗用バルブＣ、Ｄの遮断電流の最大値はそれぞれ以下のようになる。タップ巻線ＴＷのタップ２、３間のステップ電圧をＵＳとすると、主バルブＡの遮断電流は図１３（Ｂ）で示したように負荷電流ＩＬと循環電流ＩＣの合成値となり、ＩＬ＋ＩＣ＝ＩＬ＋ＵＳ／Ｒ１である。また、抵抗用バルブＣ、Ｄの遮断電流は図１３（Ｆ）で示すように循環電流ＩＣとなり、ＩＣ＝ＵＳ／（２×Ｒ１）である。
【００１５】
【特許文献１】特公昭６１−１５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記の従来技術では次のような問題点が指摘されていた。すなわち、図１３に示した切換回路において、抵抗用バルブＣ、Ｄの切換動作は交互である。すなわち、抵抗用バルブＣ、Ｄは切換動作２回に１回の割合で電流を遮断する。これに対して、主バルブＡは切換動作のたびに電流遮断を行うことになる。
【００１７】
したがって、単純に考えても、主バルブＡにおける切換動作の回数は、抵抗用バルブＣ、Ｄの切換動作回数の２倍である。しかも、抵抗用バルブＣ、Ｄの遮断電流は循環電流ＩＣ＝ＵＳ／（２×Ｒ１）だけであるが、主バルブＡの遮断電流は負荷電流ＩＬと循環電流ＩＣの合成値ＩＬ＋ＩＣ＝ＩＬ＋ＵＳ／Ｒ１であり、主バルブＡの方が抵抗用バルブＣ、Ｄよりも遮断電流が大きい。
【００１８】
電流を遮断する真空バルブの一対の電極の対向面にそれぞれ設けたアーク接点はアークにより消耗するが、遮断回数が多いほど、あるいは電流が大きいほど、消耗度は大きいことが知られている。したがって、主バルブＡの消耗は、抵抗用バルブＣ、Ｄに比べて、はるかに進みやすいと言える。接点状態の悪化が進むと、アークが継続する長時間アークや再点弧を生じるおそれがある。すなわち、従来の負荷時タップ切換装置においては主バルブの電極接点の消耗が激しいことが問題となっていた。
【００１９】
本発明は、以上の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、遮断回数の多い主バルブにおける遮断電流の最大値を低減することにより、主バルブにおける電極接点の消耗を抑制し、遮断能力の安定化を図った負荷時タップ切換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記の目的を達成するために、タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の２個の第１の可動接触子を設け、これら第１の可動接触子と中性点の間に、前記第１の可動接触子の各々に直列に接続された限流抵抗と抵抗用バルブをそれぞれ設置し、前記第１の可動接触子と前記限流抵抗の間にそれぞれ設けた複数の固定接点と、前記複数の固定接点のうちの一方を選択する第２の可動接触子とからなる切換スイッチと、前記切換スイッチの第２の可動接触子と中性点の間に主バルブを接続し、切換動作前に通電しているタップ側の前記抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の前記抵抗用バルブが開極のとき、前記主バルブが開極するように構成したことを特徴としている。
【００２１】
本発明では、切換動作前に通電しているタップ側の抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の抵抗用バルブが開極という状態で、切換動作前に通電していないタップ側の抵抗用バルブが閉極するよりも先に、主バルブが開極するので、負荷電流は、閉極状態の抵抗用バルブ、限流抵抗、タップ巻線という回路に流れることになり、主バルブの遮断電流の最大値を従来よりも低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の負荷時タップ切換装置によれば、切換動作前に通電しているタップ側の抵抗用バルブが閉極、切換動作前に通電していないタップ側の抵抗用バルブが開極の状態で、主バルブが開極することにより、主バルブにおける遮断電流の最大値を低減させることができ、主バルブの電極接点の消耗を抑制して遮断能力の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図１２を参照して、具体的に説明する。図１、図３、図５、図７、図９、図１１は、本発明に係る実施形態の切換回路図および動作図を示しており、図１３にて示した従来技術と同一部分に関しては同一符号を付して説明は省略する。また、図２、図４、図６、図８、図１０、図１２は、それぞれ図１、図３、図５、図７、図９、図１１に対応して、本発明に係る実施形態の切換シーケンスを示すものである。
【００２４】
（１）第１の実施形態
本発明に係る第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。図１は第１の実施形態である負荷時タップ切換装置の切換回路および動作図、図２はその切換シーケンスを示している。
【００２５】
（１−１）構成
図１に示す符号Ｍ１、Ｍ２は、タップ巻線ＴＷのタップ２、３を選択するタップ選択器の２個の可動接触子、符号Ｎは中性点である。タップ２、３と中性点Ｎの間には、可動接触子Ｍ１、Ｍ２それぞれに限流抵抗Ｒ１と抵抗用バルブＷ１、および限流抵抗Ｒ２と抵抗バルブＷ２が直列に接続され、その一端は中性点Ｎで接続されている。
【００２６】
また、可動接触子Ｍ１と限流抵抗Ｒ１の中間部には切換スイッチＳの固定接点ＳＡが設けられ、また可動接触子Ｍ２と限流抵抗Ｒ２の中間部には切換スイッチＳの固定接点ＳＢが設けられている。これら固定接点ＳＡ、ＳＢに近接して、固定接点ＳＡ、ＳＢのいずれか一方を選択する切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが設置されており、これら固定接点ＳＡ、ＳＢおよび可動接触子ＳＣから切換スイッチＳが構成される。さらに、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣと中性点Ｎの間には主バルブＨが接続されている。
【００２７】
本実施形態の構成の特徴は、次の点である。まず、タップ２側で通電している場合を例にとって説明する。切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が閉極、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が開極の状態で、主バルブＨが開極するようになっている。
【００２８】
そして、主バルブＨが開極し、且つ切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が閉極、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が開極の状態で、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが動作を開始して、切換動作前に接触していた固定接点ＳＡとの電気的接続が開離される。その後、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極するように構成している。
【００２９】
（１−２）切換シーケンス
以上の特徴について、図１の（Ａ）〜（Ｆ）で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図１の（Ａ）〜（Ｆ）は図２（１）に（Ａ）〜（Ｆ）で示した切換過程を示したものである。
【００３０】
（Ａ）運転状態  （図１の（Ａ））
主バルブＨおよび抵抗用バルブＷ１は閉極（ＯＮ）し、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡに接続され、タップ選択器の可動接触子Ｍ１がタップ巻線ＴＷに接続された運転状態を示す。このとき、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＡ、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００３１】
（Ｂ）主バルブＨの開極  （図１の（Ｂ））
上記（Ａ）の状態から切換動作が開始すると、従来ではまず非通電タップ側の抵抗用バルブが閉極したが（図１３の（Ｂ）の状態）、本実施形態ではまず主バルブＨが開くことになる。これにより、負荷電流ＩＬは、図１の（Ｂ）における点線のように中性点Ｎから抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００３２】
（Ｃ）非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極  （図１の（Ｃ））
続いて、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、および抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して、短絡回路が形成され、ここに循環電流ＩＣが流れる。
【００３３】
また、負荷電流ＩＬは中性点Ｎから、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１の回路と抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２の回路に、限流抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗比に見合って分流する。ここではＲ１=Ｒ２とする。つまり、図１の（Ｄ）のように負荷電流ＩＬは中性点Ｎから抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１の回路と抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２の回路とに２分して流れることになる。
【００３４】
（Ｄ）切換スイッチＳの動作  （図１の（Ｄ））
次に、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが、可動接触子Ｍ１側の固定接点ＳＡから可動接触子Ｍ２側の固定接点ＳＢへと移動を開始する。
【００３５】
（Ｅ）主バルブＨの閉極  （図１の（Ｅ））
さらに、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＢに接触し、主バルブＨが閉極する。循環電流ＩＣは点線のように図１（Ｃ）の状態のまま、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して流れる。負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＢを経て、タップ選択器の可動接触子Ｍ２からタップ３、タップ巻線ＴＷという回路に移る。
【００３６】
（Ｆ）通電タップ２側の抵抗用バルブＷ１の開極  （図１の（Ｆ））
最後に、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が開極し、循環電流ＩＣを遮断する。これで、切換動作を完了し、図１（Ｆ）の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図２（２）に示す（Ｆ）から（Ａ）への順で行われる。
【００３７】
（１−３）作用効果
以上のような切換シーケンスを有する第１の実施形態の作用効果は次の通りである。すなわち、切換動作前に通電タップ２側の抵抗用バルブＷ１が閉極、切換動作前に非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２が開極という状態で、非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極するよりも前に、主バルブＨが開極するので、負荷電流は、閉極状態の抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１、タップ巻線ＴＷという回路に流れることになる。
【００３８】
したがって、主バルブＨの遮断電流の最大値は、主バルブＨは負荷電流ＩＬ、抵抗用バルブＷ１はＵＳ／（２×Ｒ１）となる。つまり、従来の切換開閉器における主バルブＡの遮断電流の最大値がＩＬ＋ＵＳ／Ｒ１であることに比べて、本実施形態では主バルブＨの遮断電流の最大値を小さく抑えることができる。
【００３９】
これにより、主バルブＨの電極接点の消耗を抑制することができ、切換開閉器を構成する真空バルブは安定した遮断能力を発揮することができる。また、図１（Ｃ）の状態において、主バルブＨの遮断失敗が生じた場合でも、切換スイッチＳにより強制的に回路を開くことができる。このため、切換スイッチＳによる確実な電流遮断が可能となり、信頼性の向上を図ることができる。
【００４０】
（２）第２の実施形態
本発明に係る第２の実施形態について、図３および図４を参照して説明する。
（２−１）構成
第２の実施形態の回路構成については、上記第１の実施形態と同様であるが、切換シーケンスを異にしている。第２の実施形態では、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が開極し、その後、主バルブＨが閉極するように切換シーケンスを構成したことに特徴がある。
【００４１】
（２−２）切換シーケンス
以上の特徴について、図３の（Ａ）〜（Ｆ）で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図３の（Ａ）〜（Ｆ）は図４（１）に（Ａ）〜（Ｆ）で示した切換過程を示したものである。
【００４２】
第２の実施形態における切換シーケンスでは、上記第１の実施形態における（Ａ）運転状態から（Ｄ）切換スイッチの動作までの流れは同様であり、上記第１の実施形態における（Ｅ）主バルブＨの閉極と、（Ｆ）通電タップ２側の抵抗用バルブＷ１の開極とを入れ替えたものと言える。すなわち、次のような切換シーケンスとなる。
【００４３】
（Ａ）運転状態  （図３の（Ａ））
主バルブＨおよび抵抗用バルブＷ１は閉極し、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡに接続され、タップ選択器の可動接触子Ｍ１がタップ巻線ＴＷのタップ２に接続されている。このとき、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＡ、可動接触子Ｍ１、タップ２、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００４４】
（Ｂ）主バルブＨの開極  （図３の（Ｂ））
上記（Ａ）の状態から切換動作が開始すると、本実施形態ではまず主バルブＨが開くことになる。これにより、負荷電流ＩＬは、点線のように抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００４５】
（Ｃ）非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極  （図３の（Ｃ））
続いて、切換動作前に通電していないタップ２側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して、短絡回路が形成され、ここに循環電流ＩＣが流れる。
【００４６】
また、負荷電流ＩＬは中性点Ｎから、抵抗用バルブＷ１および限流抵抗Ｒ１から成る回路と、抵抗用バルブＷ２および限流抵抗Ｒ２から成る回路に、限流抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗比に見合って分流する。ここではＲ１=Ｒ２とする。つまり、負荷電流ＩＬは抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１の回路と抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２の回路とで２分して流れることになる。
【００４７】
（Ｄ）切換スイッチＳの動作  （図３の（Ｄ））
次に、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡから固定接点ＳＢ側へと移動を開始する。
【００４８】
（Ｅ）通電タップ側の抵抗用バルブＷ１の開極  （図３の（Ｅ））
切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡから固定接点ＳＢへと移動した後、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が開極し、循環電流ＩＣを遮断する。この時、負荷電流ＩＬは、点線のように抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００４９】
（Ｆ）主バルブＨの閉極  （図３の（Ｆ））
最後に、主バルブＨが閉極し、負荷電流ＩＬを中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＢ、タップ巻線ＴＷという回路に移す。これで、切換動作を完了し、図示の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図４（２）に示す（Ｆ）から（Ａ）への順で行われる。
【００５０】
（２−３）作用効果
以上のような切換シーケンスを有する第２の実施形態は、上記第１の実施形態に持つ作用効果（主バルブＨの電極接点の消耗抑制と切換スイッチＳによる確実な電流遮断）に加えて、次のような独自の作用効果がある。
【００５１】
すなわち、上述したシーケンスをとることにより、次のタップへの切換動作である図４（２）の（Ｆ）から（Ａ）の各バルブの動作順序を、前タップの切換動作を逆に動作させたとき（図４（１）の（Ｆ）から（Ａ））と同じにすることができる。このため、主バルブＨおよび抵抗用バルブＷ１、Ｗ２を構成する真空バルブの開閉駆動機構を、同軸で往復運動が可能な構成とすることができる。これにより、特殊な駆動機構部を必要とせず、また、切換方向によらない安定した真空バルブの開閉駆動機構を得ることができ、機構の簡略化と動作の信頼性向上が実現する。
【００５２】
（３）第３の実施形態
本発明に係る第３の実施形態について、図５および図６を参照して説明する。
（３−１）構成
第３の実施形態の回路構成については、上記第１の実施形態と同様であるが、切換シーケンスにおける切換スイッチＳの切り離し動作を、非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極動作よりも、先に行う点にある。
【００５３】
すなわち、主バルブＨが開極し、且つ切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が閉極、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が開極の状態で、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが動作を開始して、切換動作前に接触していた固定接点ＳＡとの電気的接続を開離する。
【００５４】
これに続いて、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、次いで、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が開極し、最後に、主バルブＨが閉極するようになっている。
【００５５】
（３−２）切換シーケンス
つまり、第３の実施形態における切換シーケンスでは、上記第１の実施形態における（Ｃ）非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極と、（Ｄ）切換スイッチＳの動作とを入れ替えたものであり、上記第１の実施形態における（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｆ）に関しては同様である。すなわち、次のような切換シーケンスとなる。
【００５６】
（Ａ）運転状態  （図５の（Ａ））
主バルブＨおよび抵抗用バルブＷ１は閉極し、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡに接続され、タップ選択器の可動接触子Ｍ１がタップ巻線ＴＷに接続された運転状態を示す。このとき、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＡ、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００５７】
（Ｂ）主バルブＨの開極  （図５の（Ｂ））
上記（Ａ）の状態から切換動作が開始すると、本実施形態ではまず主バルブＨが開くことになる。これにより、負荷電流ＩＬは、点線のように抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００５８】
（Ｃ）切換スイッチＳの動作  （図５の（Ｃ））
主バルブＨが開極した後、切換スイッチの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡから固定接点ＳＢへと移動する。
【００５９】
（Ｄ）非通電タップ側の抵抗用バルブＷ２の閉極  （図５の（Ｄ））
続いて、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して、短絡回路が形成され、循環電流ＩＣが流れる。
【００６０】
（Ｅ）主バルブＨの閉極  （図５の（Ｅ））
さらに、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＢに接触し、主バルブＨが閉極する。循環電流ＩＣは点線のように図５（Ｄ）の状態のまま、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して流れる。負荷電流ＩＬは、点線のように主バルブＨ、切換スイッチＳ、可動接触子Ｍ２、タップ３、タップ巻線ＴＷという回路に移る。
【００６１】
（Ｆ）通電タップ側の抵抗用バルブＷ１の開極
最後に、切換動作前に通電しているタップ側の抵抗用バルブＷ１が開極し、循環電流ＩＣを遮断する。これで、切換動作を完了し、図５（Ｆ）の状態で運転を継続する。また、次のタップへの切換動作は図６（２）に示す（Ｆ）から（Ａ）への順で行われる。
【００６２】
（３−３）作用効果
以上のような切換シーケンスを有する第３の実施形態は、上記第１の実施形態に持つ作用効果、つまり主バルブＨの電極接点の消耗抑制と切換スイッチＳによる確実な電流遮断に加えて、次のような作用効果がある。
【００６３】
すなわち、図５（Ｃ）の状態においては、抵抗用バルブＷ１、Ｗ２を閉極し、限流抵抗Ｒ１、Ｒ２を介してタップ２，３間で短絡回路を作る前に、切換スイッチＳの切り離し動作を開始させるので、主バルブＨの開極時に電極接点損傷等による遮断失敗が生じた場合でも、図５（Ｃ）の状態で切換スイッチＳにより負荷電流ＩＬのみを遮断することができる。この際、循環電流ＩＣが重畳していないので、切換スイッチＳでの遮断電流の最大値を抑えることが可能となる。これにより、切換スイッチＳの電極接点をコンパクトにすることができるといったメリットがある。
【００６４】
（４）第４の実施形態
本発明に係る第４の実施形態について、図７および図８を参照して説明する。
（４−１）構成
第４の実施形態では、中性点Ｎに対して通電接触子Ｃ１、Ｃ２が接続されている。また、可動接触子Ｍ１と限流抵抗Ｒ１の間には通電接点固定接点ＣＡが設けられ、可動接触子Ｍ２と限流抵抗Ｒ２の間には通電接点固定接点ＣＢが設けられている。通電接触子Ｃ１は通電接点固定接点ＣＡと中性点Ｎとを接続、開離を可能にした接触子であり、通電接触子Ｃ２は通電接点固定接点ＣＢと中性点Ｎとを接続、開離を可能にした接触子である。
【００６５】
（４−２）切換シーケンス
以上の特徴について、図７の（Ａ）〜（Ｈ）で示した切換過程に従い、順を追って説明する。図７の（Ａ）〜（Ｈ）は図８（１）に（Ａ）〜（Ｈ）で示した切換過程を示したものである。
【００６６】
（Ａ）運転状態  （図７の（Ａ））
主バルブＨおよび抵抗用バルブＷ１は閉極し、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡに接続され、通電接触子Ｃ１が通電接点固定接点ＣＡに接続され、タップ選択器の可動接触子Ｍ１がタップ巻線ＴＷのタップ２に接続された運転状態を示している。この時、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＡ、タップ巻線ＴＷという回路と、中性点Ｎから通電接触子Ｃ１、接点ＣＡ、タップ巻線ＴＷという回路に分流する。
【００６７】
（Ｂ）通電接触子Ｃ１の開離  （図７の（Ｂ））
上記（Ａ）の状態から切換動作が開始すると、まず通電接触子Ｃ１が接点ＣＡから開離する。負荷電流ＩＬは点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＡ、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００６８】
（Ｃ）主バルブＨの開極  （図７の（Ｃ））
続いて、主バルブＨが開く。負荷電流ＩＬは、点線のように抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００６９】
（Ｄ）非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極  （図７の（Ｄ））
次に、切換動作前に通電していないタップ３側の抵抗用バルブＷ２が閉極し、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１を介して、短絡回路が形成され、循環電流ＩＣが流れる。
【００７０】
また、負荷電流ＩＬは中性点Ｎから、抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１の回路と抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２の回路に、限流抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗比に見合って分流する。ここではＲ１=Ｒ２とする。つまり、負荷電流ＩＬは抵抗用バルブＷ１、限流抵抗Ｒ１の回路と抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２の回路とでＩＬ／２が流れる。
【００７１】
（Ｅ）切換スイッチの動作  （図７の（Ｅ））
さらに、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡから固定接点ＳＢ側へと移動を開始する。
【００７２】
（Ｆ）通電タップ２側の抵抗用バルブＷ１の開極  （図７の（Ｆ））
切換スイッチＳの可動接触子ＳＣが固定接点ＳＡから固定接点ＳＢへと移動した後、切換動作前に通電しているタップ２側の抵抗用バルブＷ１が開極する。負荷電流ＩＬは、点線のように抵抗用バルブＷ２、限流抵抗Ｒ２、可動接触子Ｍ２、タップ３、タップ巻線ＴＷという回路に流れる。
【００７３】
（Ｇ）主バルブＨの閉極  （図７の（Ｇ））
抵抗用バルブＷ１が開極した後、主バルブＨが閉極し、負荷電流ＩＬを中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＢ、タップ巻線ＴＷという回路に移す。
【００７４】
（Ｈ）通電接触子Ｃ２の接続  （図７の（Ｈ））
最後に、通電接触子Ｃ２が通電接点固定接点ＣＢに接続され、負荷電流ＩＬは、点線のように中性点Ｎから主バルブＨ、切換スイッチＳの可動接触子ＳＣ、固定接点ＳＢ、可動接触子Ｍ２、タップ３、タップ巻線ＴＷという回路と、中性点Ｎから通電接触子Ｃ２、接点ＣＢ、可動接触子Ｍ２、タップ３、タップ巻線ＴＷという回路に分流する。これで、切換動作を完了し、図示の状態で運転を継続する。なお、次のタップへの切換動作は図８（２）に示す（Ｈ）から（Ａ）への順で行われる。
【００７５】
（４−３）作用効果
以上のような切換シーケンスを有する第４の実施形態は、上記第２の実施形態の切換シーケンスに、通電接点固定接点ＣＡ、ＣＢに接離する通電接触子Ｃ１、Ｃ２の動作を加えたものである。
【００７６】
つまり、第２の実施形態と同じく、次のタップへの切換動作である図８（２）の（Ｆ）から（Ａ）の真空バルブの動作順序を前タップの切換動作を逆に動作させたとき（図８（１）の（Ｆ）から（Ａ））と同じにすることができる。このため、真空バルブ開閉駆動機構の簡略化および動作信頼性の向上といった効果を得ることができる。
【００７７】
また、第４の実施形態の持つ独自の作用効果は、次の点である。すなわち、常時の運転状態（図７（Ａ）あるいは（Ｈ））で負荷電流ＩＬが通電接触子Ｃ１と主バルブＨ、あるいは通電接触子Ｃ２と主バルブＨに分流している。主バルブＨのみで負荷電流ＩＬを通電する場合には、通電状態における電極の温度上昇を抑えるべく、主バルブＨの電極間の接触荷重を大きくし、電極間での接触抵抗を小さくする必要がある。
【００７８】
常時の運転状態（図７（Ａ）あるいは（Ｈ））における負荷電流ＩＬを通電接触子Ｃ１と主バルブＨ、あるいは通電接触子Ｃ２と主バルブＨに分流できれば、主バルブＨの接触荷重および通電接触子における接点接触荷重を低く抑えることができる。したがって、通電接触子Ｃ１、Ｃ２を備えた本実施形態によれば、切換開閉器駆動機構部を簡素化することが可能である。また、主バルブＨには通電能力を無視し、遮断能力が優れた真空バルブを採用することもでき、信頼性がいっそう高まる。
【００７９】
さらに、第４の実施形態では、主バルブＨの遮断電流の最大値を抑えて安定した遮断能力を有した切換開閉器を得ることができる。また、図７（Ｃ）の状態において、主バルブＨの遮断失敗が生じても、切換スイッチＳにより強制的に回路を開くことができため、切換スイッチＳにおいて電流遮断が可能となるといった利点がある。  
【００８０】
（５）他の実施形態
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。具体的には図９および図１０に示した実施形態は第２および第３の実施形態を組み合わせたものである。
【００８１】
この実施形態では、（Ａ）運転状態、（Ｂ）主バルブＨの開極、（Ｃ）切換スイッチＳの動作、（Ｄ）非通電タップ３側の抵抗用バルブＷ２の閉極、（Ｅ）通電タップ２側の抵抗用バルブＷ１の開極、（Ｆ）主バルブＨの閉極といった切換過程となる。
【００８２】
このような実施形態によれば、上述した第２および第３の実施形態が持つ独自の作用効果（切換方向によらない安定した真空バルブ開閉動作の確保と、切換スイッチでの遮断電流の最大値抑制による切換スイッチのコンパクト化）を併せ持つことが可能である。
【００８３】
また、本発明に係る更に他の実施形態としては、図１１および図１２に示すように、限流抵抗Ｒ１と抵抗用バルブＷ１の間と、限流抵抗Ｒ２と抵抗用バルブＷ２の間には放電ギャップや非線形抵抗器等の過電圧保護器１００を挿入してもよい。
【００８４】
外来のサージ等で、タップ間に過電圧が発生したとすると、切換スイッチＳの固定接点ＳＡとＳＢの極間と、抵抗用バルブＷ２の極間に過大電圧が印加される。この場合、抵抗用バルブＷ２が絶縁破壊し、タップ選択器の可動接触子Ｍ２、限流抵抗Ｒ２、抵抗用バルブＷ２、主バルブＨ、可動接触子ＳＣの回路に、限流抵抗Ｒ２で制限された放電電流が流れる。頻繁に抵抗用バルブＷ２の接点間での放電が起こると接点を損傷しやすくなるといった不具合が生じる。
【００８５】
そこで、図１１および図１２に示した実施形態によれば、過電圧保護器１００の制限電圧を切換スイッチＳの固定接点ＳＡとＳＢの極間破壊電圧および抵抗用バルブＷ２の電極間よりも低い値にしておくことで、所定の制限レベルを越えると、過電圧保護器１００が動作し、抵抗用バルブＷ２の接点での放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の切換回路および動作図。
【図２】図１に示した第１の実施形態の切換シーケンス図。
【図３】本発明に係る第２の実施形態の切換回路および動作図。
【図４】図３に示した第２の実施形態の切換シーケンス図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の切換回路および動作図。
【図６】図５に示した第３の実施形態の切換シーケンス図。
【図７】本発明に係る第４の実施形態の切換回路および動作図。
【図８】図７に示した第４の実施形態の切換シーケンス図。
【図９】本発明に係る他の実施形態の切換回路および動作図。
【図１０】図９に示した他の実施形態の切換シーケンス図。
【図１１】本発明に係る更に他の実施形態の切換回路および動作図。
【図１２】図１１に示した更に他の実施形態の切換シーケンス図。
【図１３】従来の切換開閉器における切換回路および動作図。
【図１４】従来の切換開閉器における切換シーケンス図。
【符号の説明】
【００８７】
２、３…タップ巻線のタップ
Ａ、Ｈ…主バルブ
Ｃ、Ｄ、Ｗ１、Ｗ２…抵抗用バルブ
ＣＡ、ＣＢ…通電接点固定接点
Ｃ１、Ｃ２…通電接触子
ｈ…切換スイッチ可動接触子
ｈ１、ｈ２…切換スイッチ固定接点
ＩＬ…負荷電流
ＩＣ…循環電流
Ｍ１、Ｍ２…タップ選択器可動接触子
Ｎ…中性点
Ｒ１、Ｒ２…限流抵抗
ＳＡ、ＳＢ…切換スイッチの固定接点
ＳＣ…切換スイッチの可動接触子
ＴＷ…タップ巻線
ＵＳ…タップ間ステップ電圧
１００…過電圧保護器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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