(57)【要約】【課題】小型でメンテンナンス間隔を長期化させたタップ切換器を提供する。【解決手段】静止誘導電器のタップ巻線１に接続される第１の端子Ｔ１および第２の端子Ｔ２と、第１の端子Ｔ１と、静止誘導電器の中性点端子Ｎと、の間に接続された第１の半導体スイッチＳＲ１と、第２の端子Ｔ２と、中性点端子Ｎと、の間に接続された第２の半導体スイッチＳＲ２と、第２の端子Ｔ２と、中性点端子Ｎと、の間に、第２の半導体スイッチＳＲ２と並列に接続された第３の半導体スイッチＳＲ３と、第３の半導体スイッチＳＲ３と、中性点端子Ｎと、の間に接続された抵抗器Ｒと、を有する。【選択図】図１
2016225334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止誘導電器のタップ巻線に接続される第１の端子および第２の端子と、
前記第１の端子と、前記静止誘導電器の中性点端子と、の間に接続された第１の半導体スイッチと、
前記第２の端子と、前記中性点端子と、の間に接続された第２の半導体スイッチと、
前記第２の端子と、前記中性点端子と、の間に、前記第２の半導体スイッチと並列に接続された第３の半導体スイッチと、
前記第３の半導体スイッチと、前記中性点端子と、の間に接続された抵抗器と、
を有することを特徴とするタップ切換器。
【請求項２】
前記第１の半導体スイッチまたは第２の半導体スイッチのいずれかがタップ巻線に接続されている接続スイッチであり、他方の半導体スイッチへの切換えを行う場合に、
前記第３の半導体スイッチをＯＮとし、
前記接続スイッチをＯＦＦとし、
前記他方の半導体スイッチをＯＮとし、
前記第３の半導体スイッチをＯＦＦとすること、
を特徴とする請求項１記載のタップ切換器。
【請求項３】
前記第３の半導体スイッチを、前記タップ巻線の電流が０Ａとなる直前にＯＮとし、
前記接続スイッチを、前記タップ巻線の電流が０ＡとなったときにＯＦＦとし、
前記他方の半導体スイッチを、前記接続スイッチをＯＦＦとした直後にＯＮとすること、
を特徴とする請求項２記載のタップ切換器。
【請求項４】
前記第１の半導体スイッチと並列に接続された第１のスイッチと、
前記第２の半導体スイッチおよび第３の半導体スイッチと並列に接続された第２のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項１記載のタップ切換器。
【請求項５】
前記第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかがタップ巻線に接続されている接続スイッチであり、他方のスイッチへの切換えを行う場合に、
前記接続スイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＮとし、
前記接続スイッチをＯＦＦとし、
前記第３の半導体スイッチをＯＮとし、
前記接続スイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＦＦとし、
前記他方のスイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＮとし、
前記第３の半導体スイッチをＯＦＦとし、
前記他方のスイッチをＯＮとし、
前記他方のスイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＦＦとすること、
を特徴とする請求項４記載のタップ切換器。
【請求項６】
前記タップ切換器は、連続して複数のタップを切換えるものであり、前記第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかがタップ巻線に接続されている接続スイッチであり、他方のスイッチへの切換えを行う場合に、
前記接続スイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＮとし、
一連の切り換え動作開始前に、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチをＯＦＦとし、
前記第３の半導体スイッチをＯＮとし、前記接続スイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＦＦとし、前記他方のスイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＮとし、前記第３の半導体スイッチをＯＦＦとする動作を所定の回数繰り返し、
一連の切り換え動作完了後に、前記第１のスイッチまたは前記第２のスイッチをＯＮとし、
前記他方のスイッチと並列に接続されている前記第１の半導体スイッチまたは前記第２の半導体スイッチをＯＦＦとすること、
を特徴とする請求項４記載のタップ切換器。
【請求項７】
前記第１の半導体スイッチの前記第１の端子側に直列に接続された第３のスイッチと、
前記第２の半導体スイッチの前記第２の端子側に直列に接続された第４のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項４〜６いずれか一項記載のタップ切換器。
【請求項８】
前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチが３点式のスイッチであり、
前記第３のスイッチは、前記第１の半導体スイッチを接地する接点と、前記第１の端子と前記第１の半導体スイッチを接続する接点と、を有し、
前記第４のスイッチは、前記第２の半導体スイッチおよび前記第３の半導体スイッチを接地する接点と、前記第２の端子と前記第２の半導体スイッチおよび前記第３の半導体スイッチを接続する接点と、を有する、
ことを特徴とする請求項７記載のタップ切換器。
【請求項９】
切り換え動作開始前に、前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチをＯＮとし、
切り換え動作完了後に、前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチをＯＦＦとすること、
を特等とする請求項７又は８記載のタップ切換器。
【請求項１０】
前記タップ切換器は、連続して複数のタップを切換えるものであり、
一連の切り換え動作開始前に、前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチをＯＮとし、
一連の切り換え動作完了後に、前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチをＯＦＦとすること、
を特徴とする請求項７又は８記載のタップ切換器。
【請求項１１】
前記第１の半導体スイッチ、前記第２の半導体スイッチ、前記第３の半導体スイッチに、電圧抑制素子が接続されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか一項記載のタップ切換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体スイッチを用いたタップ切換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
タップ切換器は、電流開閉素子を有し、静止誘導電器のタップを無停電に切換える。タップ切換器の電流開閉素子としては、アーク接点とよばれる油中接点や、真空バルブが用いることができる。ただし、油中接点を使用したタップ切換器では、タップの切換時に接点で放電が発生し、周囲の絶縁媒体を汚損することがある。そのため、比較的短い間隔での点検を要する。従って、近年では、真空バルブを使用して切換を行うタップ切換器が実用化されている。
【０００３】
真空バルブを用いたタップ切換器としては、第１の真空バルブと、第１の真空バルブに対して直列に接続された機械式接触子とを有し、第１の真空バルブに２つの補助電路を設け、補助電路のそれぞれに、第２の真空バルブ又は第３の真空バルブと、第２および第３の真空バルブに対して直列に接続された限流抵抗を設ける構成が提案されている。真空バルブは、真空の容器内に機械式接点が設けられており、外部に設けられた蓄勢機構からの力により開閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５２８９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、真空バルブのような機械式接点を設けた場合、切換可能回数の最大値が設定されており、切換回数に応じたメンテナンスが随時必要となる。特に切換回数が多い接点では、真空バルブの劣化が生じる。また、接点を動作させるための蓄勢機構によりタップ切換器が大型化する問題があった。
【０００６】
また、真空バルブを用いた場合、絶縁媒体として高圧ガスを用いることができない。すなわち、絶縁耐性を上げるためにガスを圧縮すると、真空バルブがその圧力に耐えられなくなる。そのため、真空バルブにガスを用いる場合には、ガス圧を下げることになるが、ガス圧を下げると絶縁耐力が低くなり、絶縁耐力を持たせるためにタップ切換器を大型化する必要が生じていた。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、小型でメンテンナンス間隔を長期化させたタップ切換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための実施形態のタップ切換器は、静止誘導電器のタップ巻線に接続される第１の端子および第２の端子と、前記第１の端子と、前記静止誘導電器の中性点端子と、の間に接続された第１の半導体スイッチと、前記第２の端子と、前記中性点端子と、の間に接続された第２の半導体スイッチと、前記第２の端子と、前記中性点端子と、の間に、前記第２の半導体スイッチと並列に接続された第３の半導体スイッチと、前記第３の半導体スイッチと、前記中性点端子と、の間に接続された抵抗器と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。
【図２】第１の実施形態のタップ切換器における切換シーケンスを示す表であり、（ａ）は端子Ｔ１からＴ２に切換える際のシーケンスを、（ｂ）は端子Ｔ２からＴ１に切換える際のシーケンスを示す。
【図３】第１の実施形態のタップ切換器において、端子Ｔ１から端子Ｔ２に切換える際に回路を流れる電流について説明する回路図である。
【図４】第１の実施形態のタップ切換器において、端子Ｔ２から端子Ｔ１に切換える際に回路を流れる電流について説明する回路図である。
【図５】第２の実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。
【図６】第２の実施形態のタップ切換器における切換シーケンスを示す表であり、（ａ）は端子Ｔ１からＴ２に切換える際のシーケンスを、（ｂ）は端子Ｔ２からＴ１に切換える際のシーケンスを示す。
【図７】第２の実施形態のタップ切換器において、端子Ｔ１から端子Ｔ２に切換える際に回路を流れる電流について説明する回路図である。
【図８】第２の実施形態のタップ切換器において、端子Ｔ２から端子Ｔ１に切換える際に回路を流れる電流について説明する回路図である。
【図９】第３の実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。
【図１０】第３の実施形態のタップ切換器における切換シーケンスを示す表であり、（ａ）は端子Ｔ１からＴ２に切換える際のシーケンスを、（ｂ）は端子Ｔ２からＴ１に切換える際のシーケンスを示す。
【図１１】第４の実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。
【図１２】第４の実施形態のタップ切換器における切換シーケンスを示す表であり、（ａ）は端子Ｔ１からＴ２に切換える際のシーケンスを、（ｂ）は端子Ｔ２からＴ１に切換える際のシーケンスを示す。
【図１３】第５の実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１の実施形態］
［１．構成］
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のタップ切換器の構成の一例を示す回路図である。図１は、静止誘導電器のタップ巻線１と、中性点端子Ｎとの接続部を示している。タップ切換器は、静止誘導電器のタップ巻線１に、端子Ｔ１およびＴ２を介して接続されている。
【００１１】
端子Ｔ１と中性点端子Ｎとの間には、半導体スイッチＳＲ１が接続されている。端子Ｔ２と中性点端子Ｎとの間には、半導体スイッチＳＲ２が接続されている。また、端子Ｔ２と中性点端子Ｎとの間には、半導体スイッチＳＲ３が、半導体スイッチＳＲ２と並列となるように接続されている。半導体スイッチＳＲ３と中性点端子Ｎとの間には、抵抗器Ｒが接続されている。半導体スイッチＳＲ１、半導体スイッチＳＲ２、および抵抗器Ｒの中性点端子Ｎ側と、中性点端子Ｎとは、互いに接続されている。
【００１２】
半導体スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３としては、複数のサイリスタを逆並列に接続した双方向サイリスタを用いることができる。双方向サイリスタでは、双方向の電流を流すことができる。図１では、２個のサイリスタを逆並列に接続した例を示しているが、用いるサイリスタの数は適宜設計可能である。また、例えば双方向サイリスタを多直列に接続して、耐圧を向上させても良い。半導体スイッチとしては、他にも、ＧＴＯやＩＧＢＴ等の自励式のスイッチング素子を用いても良い。
【００１３】
［２．切換シーケンス］
本実施形態のタップ切換器の切換シーケンスについて、図２〜４を参照して説明する。
【００１４】
（端子Ｔ１からＴ２へ切換える場合）
図２（ａ）は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の切換シーケンスを示す表である。図３は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の電流を説明する回路図である。なお、以下では、スイッチを閉じている状態をＯＮ、開いている場合をＯＦＦと示して説明する。また、スイッチをＯＦＦとするタイミングは、半導体スイッチにサイリスタを用いた場合は、タップ巻線１の電流が０Ａとなるタイミングである。半導体スイッチに自励式のスイッチング素子を用いた場合、スイッチをＯＦＦするタイミングは任意に決めることができるが、サージの発生を防ぐ観点から、巻線１の電流が０Ａとなるタイミングが望ましい。
え  
【００１５】
まず、端子Ｔ１が接続されている場合、図２（ａ）の順序１に示す通り、半導体スイッチＳＲ１はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ２およびＳＲ３はＯＦＦ状態である。図３（１）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００１６】
ここで、端子Ｔ１から端子Ｔ２に切換える場合、端子Ｔ１と端子Ｔ２を同時にＯＮ状態とすると、電流は中性点端子Ｎに流れず、端子Ｔ１側から、タップ切換器内の回路を通し端子Ｔ２側に流れる循環電流となり、温度上昇による巻線の焼損や、電磁機械力による巻線の変形が発生する恐れがある。そこで、図２（ａ）の順序２に示す通り、半導体スイッチＳＲ１のＯＮ状態を維持したままで、半導体スイッチＳＲ３をＯＮする。すると、図３（２）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる電流に分流する。また、抵抗Ｒがあることで、端子Ｔ１、半導体スイッチＳＲ１、半導体スイッチＳＲ３を介して端子Ｔ２に流れる循環電流を大幅に抑制することができる。
【００１７】
次に、図２（ａ）の順序３に示す通り、半導体スイッチＳＲ１をＯＦＦする。すると、図３（３）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる。そして、図２（ａ）の順序４に示す通り、半導体スイッチＳＲ２をＯＮする。半導体スイッチＳＲ３には抵抗器Ｒが接続されているため、図３（４）に示す通り、電流の大部分は、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる。ただし、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる電流も存在する。
【００１８】
最後に、図２（ａ）の順序５に示す通り、半導体スイッチＳＲ３をＯＦＦにする。すると、図３（５）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。以上のように切換シーケンスを終了し、図３（５）に示す状態で運転を継続することとなる。
【００１９】
（端子Ｔ２からＴ１へ切換える場合）
図２（ｂ）は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の切換シーケンスを示す表である。図４は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の電流を説明する回路図である。
【００２０】
まず、端子Ｔ２が接続されている場合、図２（ｂ）の順序１に示す通り、半導体スイッチＳＲ２はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ１およびＳＲ３はＯＦＦ状態である。図４（１）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００２１】
ここで、図２（ｂ）の順序２に示す通り、半導体スイッチＳＲ２のＯＮ状態を維持したままで、半導体スイッチＳＲ３をＯＮする。すると、図４（２）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる電流に抵抗比に見合って分流する。
【００２２】
次に、図２（ｂ）の順序３に示す通り、半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦする。すると、図４（３）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる。そして、図２（ｂ）の順序４に示す通り、半導体スイッチＳＲ１をＯＮする。半導体スイッチＳＲ３には抵抗器Ｒが接続されているため、図４（４）に示す通り、電流の大部分は、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる。ただし、タップ巻線１から、端子Ｔ２、半導体スイッチＳＲ３、および抵抗器Ｒを介して中性点端子Ｎに流れる電流も存在する。
【００２３】
最後に、図２（ｂ）の順序５に示す通り、半導体スイッチＳＲ３をＯＦＦにする。すると、図４（５）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。以上のように切換シーケンスを終了し、図４（５）に示す状態で運転を継続することとなる。
【００２４】
以上の通り、第１の半導体スイッチＳＲ１または第２の半導体スイッチＳＲ２のいずれかがタップ巻線１に接続されている接続スイッチであり、他方の半導体スイッチへの切換えを行う場合には、第３の半導体スイッチＳＲ３をＯＮとし、接続スイッチをＯＦＦとし、他方の半導体スイッチをＯＮとし、第３の半導体ＳＲ３スイッチをＯＦＦとすることで、切換えを行うことができる。
【００２５】
［３．作用効果］
以上のような本実施形態の作用効果は以下のとおりである。
（１）静止誘導電器のタップ巻線１に接続される端子Ｔ１および端子Ｔ２と、端子Ｔ１と、静止誘導電器の中性点端子Ｎと、の間に接続された半導体スイッチＳＲ１と、端子Ｔ２と、中性点端子Ｎと、の間に接続された半導体スイッチＳＲ２と、端子Ｔ２と、中性点端子Ｎと、の間に、半導体スイッチＳＲ２と並列に接続された半導体スイッチＳＲ３と、半導体スイッチＳＲ３と、中性点端子Ｎと、の間に接続された抵抗器Ｒと、を有する。
【００２６】
上述の通り、従来の真空バルブや油中接点を用いたタップ切換器の場合、複数個の真空バルブや油中接点に対し、接点を動作させるための蓄勢機構が必要となっていた。一方、半導体スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３においては蓄勢機構が不要であり、またタップ切換器を構成するスイッチの総数が３個と少ないことから、タップ切換器の小型化を実現することができる。
【００２７】
また、油中接点や真空バルブは、蓄勢機構を含め機械的に調整を行う必要が生じる。さらに、油中接点は、アーク放電により絶縁媒体を汚損する可能性がある。しかし、半導体スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を有する本実施形態では、切換回数や切換速度に関わらず切換を行うことが可能である。すなわち、スイッチに切換による劣化が生じないため、機械的な調整が不要となる。また、アーク放電を発する機構がないため、放電による絶縁媒体の汚染も生じない。そのため、点検および部品の交換の間隔を従来よりも長くすることができる。以上より、小型でメンテンナンス間隔を長期化させたタップ切換器を提供することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、半導体スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を有している。真空バルブを使用しないため、真空バルブと周囲絶縁媒体との圧力差による制限がなく、使用する絶縁媒体の制限を従来よりも緩和することができる。
【００２９】
（２）半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２のいずれかがタップ巻線１に接続されている接続スイッチであり、他方の半導体スイッチへの切換えを行う場合に、半導体スイッチＳＲ３をＯＮとし、接続スイッチをＯＦＦとし、他方の半導体スイッチをＯＮとし、半導体スイッチＳＲ３をＯＦＦとする。
【００３０】
以上のような切換シーケンスにより、３つの半導体スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３のみを用いたタップの切換が可能となった。本実施形態では、半導体スイッチを４以上設けたり、他の機械式接点を用いる必要がないため、小型でメンテンナンス間隔を長期化させたタップ切換器を提供することができる。
【００３１】
［第１の実施形態の変形例］
第１の実施形態の変形例のタップ切換器の構成は、基本的には第１の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、半導体スイッチＳＲ３を、タップ巻線１の電流が０Ａとなる直前にＯＮとし、接続スイッチを、タップ巻線１の電流が０ＡとなったときにＯＦＦとし、他方の半導体スイッチを、接続スイッチをＯＦＦとした直後にＯＮとする。
【００３２】
タップ巻線１の電流が０Ａとなる直前は、周期的に変化する電流波形から求めることができる。例えば、一度電流が０Ａとなった以降に電流値が上昇してから下降する波形を描く場合、下降傾向にある電流波形において電流値が１Ａとなったときを０Ａとなる直前とすることができる。同様に、一度電流が０Ａとなった以降に電流値が下降してから上昇する波形を描く場合、上昇傾向にある電流波形において電流値が−１Ａとなったときを０Ａとなる直前とすることができる。タップ巻線１の電流波形は、電流計測器により測定すれば良い。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、端子Ｔ１から端子Ｔ２に切り替える場合、半導体スイッチＳＲ１がＯＮの状態（順序１）で、タップ巻線１の電流が０Ａとなる直前に半導体スイッチＳＲ３をＯＮとする（順序２）。そして、続いて訪れる電流ゼロ点において、半導体スイッチＳＲ１をＯＦＦとする（順序３）。その後、速やかに半導体スイッチＳＲ２をＯＮとする（順序４）。半導体スイッチＳＲ３については、半導体スイッチＳＲ２をＯＮとした後の電流ゼロ点でＯＦＦとする（順序５）。
【００３４】
以上のような本実施形態の変形例では、上記実施形態に加えて、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、巻線電流が０Ａとなる直前に半導体スイッチＳＲ３をＯＮとすることで、続いて電流が０Ａとなる際に接続スイッチをＯＦＦとし、すかさず他の半導体スイッチをＯＮとすることができる。他の半導体スイッチがＯＮとなると、電流は、抵抗器Ｒを有さない他の半導体スイッチ側を主に流れる。従って、半導体スイッチＳＲ３と抵抗器Ｒに電流が流れる時間を短くすることができる。そのため、半導体スイッチＳＲ３と抵抗器Ｒの熱容量を最小化することができる。
【００３５】
抵抗器Ｒは、電流が流れれば発熱するため、抵抗器Ｒに電流が流れる時間が長くなる場合には、抵抗を大きくする必要が生じる。しかし、本実施形態の変形例では、抵抗器Ｒに電流が流れる時間が短期化されるため、抵抗器Ｒを小型化することが可能となる。
【００３６】
なお、ＧＴＯやＩＧＢＴのような自励式素子を使用した場合においても、タップ巻線１を流れる電流値を取得した電流値がＯＡとなる近傍で、最短時間にて切換操作を実行することで、同様の効果を得ることができる。
【００３７】
［第２の実施形態］
［１．構成］
第２の実施形態のタップ切換器の構成は、基本的には第１の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、図５に示す通り、スイッチＳＷ１が、半導体スイッチＳＲ１と並列となるように接続されている。またスイッチＳＷ２が、半導体スイッチＳＲ２およびＳＲ３と並列となるように接続されている。スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、外部動力で駆動する機械的スイッチである。
【００３８】
後述の通り、定常運転時においては、スイッチＳＷ１およびＳＷ２に電流が流れる。そして、端子Ｔ１およびＴ２を切換える際の通電中の電圧電流の遮断は半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３が行う。よって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、半導体スイッチＳＲ１およびＳＲ３の内部抵抗分の電圧を遮断できればよく、通電中の大きな電圧電流を遮断できる必要はない。従って、スイッチＳＷ１およびＳＷ２としては、単純な機械的スイッチを用いることができ、真空バルブやスイッチギアのような遮断装置とする必要はない。このような機械的スイッチの動力は、例えばタップ切換器に接続されている不図示のタップ選択器を駆動する駆動源を利用することができる。
【００３９】
［２．切換シーケンス］
本実施形態のタップ切換器の切換シーケンスについて、図６〜８を参照して説明する。
【００４０】
（端子Ｔ１からＴ２へ切換える場合）
図６（ａ）は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の切換シーケンスを示す表である。図７は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の電流を説明する回路図である。
【００４１】
まず、端子Ｔ１が接続されている場合、図６（ａ）の順序１に示す通り、スイッチＳＷ１はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３およびスイッチＳＷ２はＯＦＦ状態である。図７（１）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００４２】
次に、図６（ａ）の順序２に示す通り、スイッチＳＷ１のＯＮ状態を維持したままで、半導体スイッチＳＲ１をＯＮする。すると、図７（２）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流に分流する。
【００４３】
そして、図６（ａ）の順序３に示す通り、スイッチＳＷ１をＯＦＦする。すると、図７（３）に示す通り、電流はタップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる。図６（ａ）の順序４〜７は、図２（ａ）の順序２〜５と同じシーケンスであるため、説明は省略する。図６（ａ）の順序４〜７における電流の流れは、図７（４）〜（７）に示す。
【００４４】
そして、図６（ａ）の順序８に示す通り、半導体スイッチＳＲ２がＯＮの状態を維持したままで、スイッチＳＷ２をＯＮする。すると、図７（８）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流とに分流する。
【００４５】
次に、図６（ａ）の順序９に示す通り、半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦする。すると、図７（９）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。以上のように切換シーケンスを終了し、図７（９）に示す状態で運転を継続することとなる。
【００４６】
（端子Ｔ２からＴ１へ切換える場合）
図６（ｂ）は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の切換シーケンスを示す表である。図８は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の電流を説明する回路図である。
【００４７】
まず、端子Ｔ２が接続されている場合、図６（ｂ）の順序１に示す通り、スイッチＳＷ２はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３およびスイッチＳＷ１はＯＦＦ状態である。図８（１）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００４８】
ここで、図６（ｂ）の順序２に示す通り、スイッチＳＷ２のＯＮ状態を維持したままで、半導体スイッチＳＲ２をＯＮする。すると、図８（２）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流に分流する。
【００４９】
そして、図６（ｂ）の順序３に示す通り、スイッチＳＷ２をＯＦＦする。すると、図８（３）に示す通り、電流はタップ巻線１から、端子Ｔ２および半導体スイッチＳＲ２を介して中性点端子Ｎに流れる。図６（ｂ）の順序４〜７は、図２（ｂ）の順序２〜５と同じシーケンスであるため、説明は省略する。図６（ｂ）の順序４〜７における電流の流れは、図８（４）〜（７）に示す。
【００５０】
そして、図６（ｂ）の順序８に示す通り、半導体スイッチＳＲ１がＯＮの状態を維持したままで、スイッチＳＷ１をＯＮする。すると、図８（８）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流と、タップ巻線１から、端子Ｔ１および半導体スイッチＳＲ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流とに分流する。
【００５１】
次に、図６（ｂ）の順序９に示す通り、半導体スイッチＳＲ１をＯＦＦする。すると、図８（９）に示す通り、電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。以上のように切換シーケンスを終了し、図８（９）に示す状態で運転を継続することとなる。
【００５２】
以上の通り、スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２のいずれかがタップ巻線１に接続されている接続スイッチであり、他方のスイッチへの切換えを行う場合に、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、接続スイッチをＯＦＦとし、半導体スイッチＳＲ３をＯＮとし、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ１をＯＦＦとし、他方のスイッチをＯＮとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとすることで、切換えを行うことができる。
【００５３】
［３．作用効果］
以上のような本実施形態では、上記実施形態に加えて、以下の作用効果を得ることができる。
（１）半導体スイッチＳＲ１と並列に接続されたスイッチＳＷ１と、半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３と並列に接続されたスイッチＳＷ２と、を有する。
【００５４】
半導体スイッチを用いた場合、半導体素子により小さくとも抵抗が生じることになり、半導体スイッチで発熱が生じる。この半導体スイッチの抵抗により、静止誘電電器の変換効率が減少する可能性がある。しかし、本実施形態では、定常運転の時は機械的スイッチであるスイッチＳＷ１およびＳＷ２を用いるため、定常運転時の回路において抵抗を生じさせることがない。定常運転時においては、半導体スイッチＳＲ１およびＳＲ２に通電されないため、半導体スイッチＳＲ１およびＳＲ２の熱容量を最小化することができる。
【００５５】
（２）スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２のいずれかがタップ巻線１に接続されている接続スイッチであり、他方のスイッチへの切換えを行う場合に、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、接続スイッチをＯＦＦとし、半導体スイッチＳＲ３をＯＮとし、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ１をＯＦＦとし、他方のスイッチをＯＮとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとする。
【００５６】
すなわち、電流は、定常運転時にスイッチＳＷ１またはＳＷ２を流れ、切換動作をする時にのみ半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３が用いられる。そのため、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３の内部抵抗分の電圧を切れば良い。従って、真空バルブやスイッチギアのような遮断装置ではなく、単純な機械的なスイッチを用いることができる。すなわち、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、接触または開放時に大きな駆動力を必要としない。従って、機械的スイッチおよびその動作機構を考慮したとしても、従来よりも小型化されたタップ切換器を提供することができる。
【００５７】
また、上述の通り、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３の内部抵抗分の電圧を切れば良い。そのため、周囲絶縁媒体を汚染するような大きなアーク放電を生じさせることがない。以上より、小型でメンテンナンス間隔を長期化させたタップ切換器を提供することができる。
【００５８】
さらに、半導体スイッチは過電圧に弱いが、本実施形態では定常運転時にはスイッチＳＷ１およびＳＷ２を電流が流れる。従って、回路に過電圧が侵入したとしても、スイッチＳＷ１およびＳＷ２に流れることとなる。以上より、半導体スイッチの両サイドに過電圧が印加されることを防止することができる。
【００５９】
［第２の実施形態の変形例］
第２の実施形態の変形例のタップ切換器の構成は、基本的には第２の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、複数のタップの切り換えを行うことを前提とし、一連の切り換え動作を行う前に、スイッチＳＷ１およびＳＷ２をＯＦＦとし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３にて連続して切り換え動作を行う。
【００６０】
変形例のタップ切換器では、スイッチＳＷ１およびＳＷ２をＯＦＦとした状態で、図６（ａ）および（ｂ）の順序３〜７を連続的かつ、所定の回数繰り返す。タップ切換器に接続されている不図示のタップ選択器は、静止誘導電器のタップ巻線から運転するタップを選択する。タップ切換器は、タップ選択器が選択したタップに回路を切換える。変形例のタップ切換器は、回路を切り換えた後、スイッチＳＷ１およびＳＷ２をＯＮとせず、タップ選択器が選択した次のタップに切り換える動作を行う。このタップの切り換え動作を複数回行い、一連の切り換え動作が完了した時点で、スイッチＳＷ１またはＳＷ２をＯＮとし、ＯＮとしたスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１またはの半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとして、切り換え動作を完了する。
【００６１】
以上のような変形例では、上記実施形態に加えて以下の作用効果を得ることができる。
タップ切換器は、タップ切換器は、連続して複数のタップを切換えるものであり、スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２のいずれかがタップ巻線１に接続されている接続スイッチであり、他方のスイッチへの切換えを行う場合に、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、一連の切り換え動作開始前に、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２をＯＦＦとし、半導体スイッチＳＲ３をＯＮとし、接続スイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ３をＯＦＦとする動作を所定の回数繰り返し、一連の切り換え動作完了後に、スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２をＯＮとし、他方のスイッチと並列に接続されている半導体スイッチＳＲ１または半導体スイッチＳＲ２をＯＦＦとする。
【００６２】
機械式接点であるスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を、タップの切り換えごとに動作させる必要が生じないため、タップを連続的かつ高速に切換えることができる。以上より、従来の油中接点や真空バルブを用いたタップ切換器よりも高速で、連続的にタップの切換ができる、半導体スイッチを用いたタップ切換器を得られる。
【００６３】
［第３の実施形態］
［１．構成］
第３の実施形態のタップ切換器の構成は、基本的には第２の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、図９に示す通り、スイッチＳＷ３が、半導体スイッチＳＲ１の端子Ｔ１側に、半導体スイッチＳＲ１と直列に接続されている。またスイッチＳＷ４が、半導体スイッチＳＲ２の端子Ｔ２側に、半導体スイッチＳＲ２と直列となるように接続されている。スイッチＳＷ３およびＳＷ４は、外部動力で駆動する機械的スイッチである。
【００６４】
具体的には、スイッチＳＷ３は、半導体スイッチＳＲ１とスイッチＳＷ１の端子Ｔ１側の接点と、半導体スイッチＳＲ１の間に設けられている。すなわち、スイッチＳＷ３をＯＦＦとすると、半導体スイッチＳＲ１が回路から切り離されるように構成されている。また、スイッチＳＷ４は、半導体スイッチＳＲ２とスイッチＳＷ２の端子Ｔ２側の接点と、半導体スイッチＳＲ２と半導体スイッチＳＲ３の端子Ｔ２側の接点との間に設けられている。すなわち、スイッチＳＷ４をＯＦＦとすると、半導体スイッチＳＲ２およびＳＲ３が回路から切り離されるように構成されている。
【００６５】
［２．切換シーケンス］
本実施形態のタップ切換器の切換シーケンスについて、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の切換シーケンスを示す表であり、図１０（ｂ）は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の切換シーケンスを示す表である。
【００６６】
まず、端子Ｔ１が接続されている場合、図１０（ａ）の順序１に示す通り、スイッチＳＷ１はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３およびスイッチＳＷ２〜４はＯＦＦ状態である。電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００６７】
次に、図１０（ａ）の順序２に示す通り、スイッチＳＷ１のＯＮ状態を維持したままでスイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路につなぐ。図１０（ａ）の順序３〜１０は、図６（ａ）の順序３〜１０と同じシーケンスであるため、説明は省略する。図１０（ａ）の順序１０では、半導体スイッチＳＲ２がＯＦＦされ、電流が、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。
【００６８】
この状態で、図１０（ａ）の順序１１に示す通り、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＦＦする。すると、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３が回路から切り離される。以上のように切換シーケンスを終了し、運転を継続することとなる。
【００６９】
端子Ｔ２が接続されている場合も同様に、図１０（ｂ）の順序２において、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＮし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路に接続する。また、図１０（ｂ）の順序１１において、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＦＦし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路から切り離す。なお、図１０（ｂ）の順序３〜１０は、図６（ｂ）の順序３〜１０と同じシーケンスであるため説明は省略する。
【００７０】
［３．作用効果］
以上のような本実施形態では、上記実施形態に加えて、以下の作用効果を得ることができる。
【００７１】
（１）半導体スイッチＳＲ１の端子Ｔ１側に直列に接続されたスイッチＳＷ３と、半導体スイッチＳＲ２の端子Ｔ２側に直列に接続されたスイッチＳＷ４と、を有する。
切り換え動作の直前にスイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路に接続する。切り換えが完了したら、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＦＦすることで、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を主回路から切り離す。すなわち、切り換え動作以外の定常運転時においては、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を主回路から切り離すことができる。
【００７２】
（２）切り換え動作開始前に、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４をＯＮとし、切り換え動作完了後に、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４をＯＦＦとする。
半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３は、過電流・過電圧により破損が生じるおそれがあるが、定常運転時はスイッチＳＷ３およびＳＷ４により主回路から切り離すことができるため、落雷等により半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３が破損されることを防止できる。すなわち、外部サージや異常電流による半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３の故障確率を低減することができ、長期的な信頼性を向上させることができる。これにより、点検および交換の間隔をさらに長くすることが可能になる。
【００７３】
［第３の実施形態の変形例］
第３の実施形態の変形例のタップ切換器の構成は、基本的には第３の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、複数のタップの切り換えを行うことを前提とし、一連の切り換え動作を行う前に、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＮとし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路につなぐ。
【００７４】
変形例のタップ切換器では、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＮとした状態で、図１０（ａ）および（ｂ）の順序３〜９を連続的かつ繰り返し実行する。タップ切換器に接続されている不図示のタップ選択器は、静止誘導電器のタップ巻線から運転するタップを選択する。タップ切換器は、タップ選択器が選択したタップに回路を切換える。変形例のタップ切換器は、回路を切り換えた後、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＦＦとせず、タップ選択器が選択した次のタップに切り換える動作を行う。このタップの切り換え動作を複数回行い、一連の切り換え動作が完了した時点で、スイッチＳＷ３およびＳＷ４をＯＦＦとし、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路から切り離す。
【００７５】
以上のような変形例では、上記実施形態に加えて以下の作用効果を得ることができる。
タップ切換器は、連続して複数のタップを切換えるものであり、一連の切り換え動作開始前に、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４をＯＮとし、一連の切り換え動作完了後に、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４をＯＦＦとする。
【００７６】
機械式接点であるスイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を、タップの切り換えごとに動作させる必要が生じないため、タップを連続的かつ高速に切換えることができる。以上より、従来の油中接点や真空バルブを用いたタップ切換器よりも高速で、連続的にタップの切換ができる、半導体スイッチを用いたタップ切換器を得られる。
【００７７】
［第４の実施形態］
［１．構成］
第４の実施形態のタップ切換器の構成は、基本的には第３の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、図１１に示す通り、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が３点式スイッチで構成されている。
【００７８】
具体的には、スイッチＳＷ３は、半導体スイッチＳＲ１を接地する接点ａと、端子Ｔ１と半導体スイッチＳＲ１を接続する接点ｂと、を有する。スイッチＳＷ３がＯＦＦ状態の場合、すなわちスイッチＳＷ３が接点ａに接続されている場合、半導体スイッチＳＲ１はその両端を短絡された状態となる。スイッチＳＷ３がＯＮ状態の場合、すなわちスイッチＳＷ３が接点ｂに接続されている場合、半導体スイッチＳＲ１は端子Ｔ１に接続された状態となる。
【００７９】
スイッチＳＷ４は、半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３を接地する接点ａと、端子Ｔ２と半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３を接続する接点ｂと、を有する。スイッチＳＷ４がＯＦＦ状態の場合、すなわちスイッチＳＷ４が接点ａに接続されている場合、半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３はその両端を短絡された状態となる。スイッチＳＷ４がＯＮ状態の場合、すなわちスイッチＳＷ４が接点ｂに接続されている場合、半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３は端子Ｔ１に接続された状態となる。
【００８０】
［２．切換シーケンス］
本実施形態のタップ切換器の切換シーケンスについて、図１２を参照して説明する。図１２（ａ）は、端子Ｔ１からＴ２に切換える際の切換シーケンスを示す表であり、図１２（ｂ）は、端子Ｔ２からＴ１に切換える際の切換シーケンスを示す表である。
【００８１】
まず、端子Ｔ１が接続されている場合、図１２（ａ）の順序１に示す通り、スイッチＳＷ１はＯＮ状態で有る一方、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３およびスイッチＳＷ２はＯＦＦ状態である。また、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４は、接点ａに接続されており、半導体スイッチＳＲ１はその両端を短絡された状態となっている。電流は、タップ巻線１から、端子Ｔ１およびスイッチＳＷ１を介して中性点端子Ｎに流れる。
【００８２】
次に、図１２（ａ）の順序２に示す通り、スイッチＳＷ１のＯＮ状態を維持したままでスイッチＳＷ３およびＳＷ４を接点ｂに接続し、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路につなぐ。図１２（ａ）の順序３〜１０は、図６（ａ）の順序３〜１０と同じシーケンスであるため、説明は省略する。図１２（ａ）の順序１０では、半導体スイッチＳＲ２がＯＦＦされ、電流が、タップ巻線１から、端子Ｔ２およびスイッチＳＷ２を介して中性点端子Ｎに流れる電流のみとなる。
【００８３】
この状態で、図１２（ａ）の順序１１に示す通り、スイッチＳＷ３およびＳＷ４を接点ａに接続する。すると、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３は、回路から切り離されるとともに、その両端を短絡された状態となる。以上のように切換シーケンスを終了し、運転を継続することとなる。
【００８４】
端子Ｔ２が接続されている場合も同様に、図１２（ｂ）の順序２において、スイッチＳＷ３およびＳＷ４を接点ｂに接続し、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を回路に接続する。また、図１２（ｂ）の順序１１において、スイッチＳＷ３およびＳＷ４を接点ａに接続する。すると、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３は、回路から切り離されるとともに、その両端を短絡された状態となる。なお、図１０（ｂ）の順序３〜１０は、図６（ｂ）の順序３〜１０と同じシーケンスであるため説明は省略する。
【００８５】
［３．作用効果］
以上のような本実施形態では、上記実施形態に加えて、以下の作用効果を得ることができる。
【００８６】
スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が３点式のスイッチであり、スイッチＳＷ３は、半導体スイッチＳＲ１を接地する接点ａと、端子Ｔ１と半導体スイッチＳＲ１を接続する接点ｂと、を有し、スイッチＳＷ４は、半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３を接地する接点ａと、端子Ｔ２と半導体スイッチＳＲ２および半導体スイッチＳＲ３を接続する接点ｂと、を有する。切り換え動作以外の定常運転時においては、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３を主回路から切り離すとともに、その両端を短絡された状態とすることができる。常時通電時は機械的スイッチにより半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３の両端を短絡することで、雷サージ等の影響で半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３に過電圧が発生することを防止することができる。従って、長期的な信頼性が向上され、点検および交換の間隔をさらに長くすることが可能になる。
【００８７】
［第５の実施形態］
第５の実施形態のタップ切換器の構成は、基本的には第４の実施形態と同じである。ただし、本実施形態のタップ切換器では、図１３に示す通り、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３に、電圧抑制素子２が並列に接続されている。電圧抑制素子２としては、非線形素子アレスタのように、一定電圧以上が印加されると導通する素子を用いることができる。電圧抑制素子２は、半導体を過電圧から保護する機能を有する。
【００８８】
以上のような本実施形態では、上記実施形態に加えて、以下の作用効果を得ることができる。切換動作中、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３に通電した状態で、外部サージ等による異常電圧が発生した場合であっても、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３の破壊を防止することができる。従って、長期的な信頼性が向上され、点検および交換の間隔をさらに長くすることが可能になる。
【００８９】
［他の実施形態］
（１）上記の実施形態において、半導体スイッチＳＲ１〜ＳＲ３、およびスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の接点の開閉は、ＣＰＵやメモリを含み所定のプログラムで動作するコンピュータや専用の電子回路で構成される不図示の制御装置で行われる。制御装置は、タップ切換器やタップ選択器の状態を検知して自動で接点の開閉を行う構成とするが、制御装置を介してオペレータにより手動操作されることもできる。また、上記の実施形態は、タップ切換器を上記の切り換えシーケンスにより制御する方法としても捉えることができる。
【００９０】
（２）上記の実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。例えば、第１〜第３の実施形態において、電圧抑制素子を設けてもよい。また、第１の実施形態の変形例を、第２〜第５の実施形態に適用したとしても、同様の効果を得ることができる。
【００９１】
（３）本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１…タップ巻線
２…電圧抑制素子
Ｔ１、Ｔ２…端子
ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３…半導体スイッチ
Ｒ…抵抗器
Ｎ…中性点端子
ＳＷ１〜ＳＷ４…スイッチ
ａ、ｂ…接点
【図１】
2016225334.tif 000003
【図２】
2016225334.tif 000004
【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】
2016225334.tif 000009
【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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