(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器タップ巻線のタップを１つのタップから隣接タップに切換える切換開閉器と、この切換開閉器の底部に吊下げられ、間欠歯車機構によって前記タップに接続された固定接点を順次選択する可動接点を備えたタップ選択器とからなる負荷時タップ切換器において、
前記切換開閉器の底部に一方の面が取付けられ、他方の面に軸受を介して間欠歯車機構を回転自在に支持した金属サポートと、この金属サポートに取付けられ前記切換開閉器に接続される接続端子を有するターミナルと、前記金属サポートに対応させて最下段に設けられ、前記金属サポートに通しスタッドにより一体的に締付けられる絶縁サポートと、前記間欠歯車機構の回動中心部を通して前記金属サポートに一端部が、他端部が前記絶縁サポートにそれぞれ保持された絶縁筒と、この絶縁筒の外周側に変圧器相数に応じて配設され、絶縁板の一方の面に前記タップに接続される固定接点のうち奇数タップに接続される複数個の固定接点を、他方の面に偶数タップに接続される複数個の固定接点をそれぞれ設けた固定接点群と、前記絶縁筒の外周面に前記固定接点群の各固定接点に対応させて取付けられた集電リングと、一端部が前記間欠歯車機構の出力端部に固定された絶縁駆動板に可動接点を取付け、この可動接点により前記固定接点と前記集電リング間を橋絡して通電経路を形成する可動接点群と、前記絶縁筒内に配設され、一端が前記集電リングに接続されると共に、他端が前記ターミナルに有する接続端子に接続される接続線とを備え、
前記可動接点群は前記固定接点群の絶縁板に前記絶縁筒を中心にして設けられた開口部内を回動可能な構成として、前記間欠歯車機構の間欠動作に応じて前記固定接点を順次選択するようにしたことを特徴とする負荷時タップ切換器。
【請求項２】
間欠歯車機構の出力端部に固定した可動接点群の駆動絶縁板の他端部に転動軸受を設け、且つ前記絶縁サポートに前記転動軸受の端面と係合して前記駆動絶縁板を前記間欠歯車機構の出力端部の回動軌跡と同一軌跡となるように案内するガイド溝を設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の負荷時タップ切換器。
【請求項３】
転動軸受は、ガイド溝に沿って転動動作する絶縁物製の玉ユニットと、この玉ユニットを押圧するばねと、これら玉ユニット及びばねを収容する軸受ケースから構成されたことを特徴とする請求項２記載の負荷時タップ切換器。
【請求項４】
固定接点群は、絶縁板の一方の面に設けられた奇数タップに接続される固定接点及び他方の面に設けられた偶数タップに接続される固定接点をそれぞれ絶縁板の両面に形成された凸部に固定して構成されたことを特徴とする請求項１記載の負荷時タップ切換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のタップを持つ変圧器タップ巻線のタップを負荷時に１つのタップから隣のタップへ切換を行う負荷時タップ切換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に負荷時タップ切換器は、負荷電流をしゃ断する切換開閉器と無電流状態でタップ選択するタップ選択器とで構成され、これらは変圧器タンク内に内蔵されている。
【０００３】
図４は、代表例として特公昭６０−３８０１４号公報に開示されている内蔵形の負荷時タップ切換器を示すものである。
図４において、１は変圧器タンクの上カバーで、この上カバー１には開口部が設けられ、この開口部を塞ぐように負荷時タップ切換器の頭部２が油密に取付けられている。この頭部２の下面には切換開閉器３が固定され、その下部にはタップ選択器５が吊下げられ、これらは変圧器タンクに内蔵されている。また、４は図示しない電動操作機構からの動力を受けてタップ選択器５の回動部を動かす駆動絶縁軸である。
【０００４】
上記タップ選択器５は、主切換器６とこの主切換器６の特定動作位置でのみ動作する副切換器７とからなり、カバー８によって切換開閉器３の下部に取付けられている。
【０００５】
カバー８内には駆動機構９が設けられ、この駆動機構９は動力伝達を行う歯車機構１０と主及び副切換器の可動接点を間欠的に回動させる間欠歯車機構１１とで構成され、いずれも動力伝達の機能を持つ金属製である。
【０００６】
主切換器６はその中心部に絶縁筒１２を有し、この絶縁筒１２の外周側には６個の集電リング１３が軸方向に等間隔を存して設けられ、内周側から接続線１４により切換開閉器へ接続される。１５，１６は可動接点１７を駆動する絶縁筒で、その上端は間欠歯車機構１１、下端は上端の回動軌跡に沿って平滑な回動を行わせるための金属製の従動アーム１８，１９にそれぞれ取付けられている。
【０００７】
さらに、２０はタップ数に応じて複数本配置された絶縁支柱で、この絶縁支柱２０には６個の固定接点２１が軸方向に等間隔を存して取付けられ、その上端は駆動機構９の上部サポート２２に、下端は下部サポート２３に固定されている。可動接点１７は間欠歯車機構１１、駆動絶縁筒１５，１６によって間欠動作が与えられて、固定接点２１を順次選択し、集電リング１３との間に通電経路を形成する。
【０００８】
副切換器７は、上端が間欠歯車機構１１に、下端が下部サポート２４に回転自在に軸受支持された絶縁軸２５が設けられ、この絶縁軸２５には３個の可動接点２６が軸方向に等間隔を存して取付けられている。また、絶縁軸２５に平行に絶縁支柱２７が設けられ、その上端は上部サポート２２に、下端は下部サポート２４に固定されている。この絶縁支柱２７には可動接点２６に対応させて固定接点２８が取付けられ、可動接点２６が主切換器６の特定位置に連動して何ずれかの固定接点２８に切換わるようになっている。
【０００９】
なお、下部のサポート２３，２４は何ずれも金属製である。
一方、絶縁筒１２の中心部には電位線２９が軸方向に配設され、この電位線２９は下部サポート２３，２４に電位を持たせるための接続線であって、駆動機構９のカバー８から下部サポート２３へ接続される。ここで、変圧器巻線が三相星形結線の場合、タップ巻線は中性点側に配置され、切換開閉器の中に中性点が置かれる。これは負荷時タップ切換器にとって最も有利になるためである。
【００１０】
この場合はタップ巻線に接続された通電経路以外の金属部品は全て中性点の電位になるように接続される。また、中性点と最も高い電位を選択した固定接点とはタップ巻線の全巻回数に相当する全タップ間が課電される。従って、上部サポート２２及び下部サポート２３，２４間は全タップ電圧に耐える絶縁距離を有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された負荷時タップ切換器においては、近年要求の高まっているコンパクトで安価に製作するという点で次のような難点があった。
（１）絶縁支柱２０を接点数に応じて円周方向に配置し、その上、下部をネジ締付けにより固定しているため、上部サポート２２及び下部サポート２３，２４とも金属製のものが必要となる。また、図４に示すように形状が複雑であるため、鋳物によって製作し、機械加工して仕上げているため、コスト高となる。
（２）前述の通り、下部サポート２３，２４と最下段の固定接点間には全タップの電圧が課電されているため絶縁が必要であり、その分全体の高さが高くなる。さらに、変圧器に取付けた際には接地電位となるタンクとの間で対地絶縁距離も必要となり、変圧器全体の大形化にも繋がる。
（３）全長が高くなることによって可動接点１７の駆動絶縁筒１５，１６も当然長くなり、下端には従動アーム１８，１９を設けなければ、正常な回転軌道が得られないことになる。従って、従動アーム１８，１９の回転部には玉軸受等の部材が必要になり、この結果下部サポートを金属製にしなければならない理由の一つでもある。
（４）下部サポートへ電位をとるため、上部のカバー８から電位線を絶縁筒１２の中心を通して接続するようにしているので、この中には各相の集電リング１３から接続線が通してあり、この間にタップ間の電圧が課電されるため、これに見合って筒を大きくする必要が生じる。
【００１２】
本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、全体がコンパクトで部品点数を減少させて安価に製作できる負荷時タップ切換器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により負荷時タップ切換器を構成するものである。
請求項１に対応する発明は、変圧器タップ巻線のタップを１つのタップから隣接タップに切換える切換開閉器と、この切換開閉器の底部に吊下げられ、間欠歯車機構によって前記タップに接続された固定接点を順次選択する可動接点を備えたタップ選択器とからなる負荷時タップ切換器において、前記切換開閉器の底部に一方の面が取付けられ、他方の面に軸受を介して間欠歯車機構を回転自在に支持した金属サポートと、この金属サポートに取付けられ前記切換開閉器に接続される接続端子を有するターミナルと、前記金属サポートに対応させて最下段に設けられ、前記金属サポートに通しスタッドにより結合された絶縁サポートと、前記間欠歯車機構の回動中心部を通して前記金属サポートに一端部が、他端部が前記絶縁サポートにそれぞれ保持された絶縁筒と、この絶縁筒の外周側に変圧器相数に応じて配設され、絶縁板の一方の面に前記タップに接続される固定接点のうち奇数タップに接続される複数個の固定接点を、他方の面に偶数タップに接続される複数個の固定接点をそれぞれ設けた固定接点群と、前記絶縁筒の外周面に前記固定接点群の各固定接点に対応させて取付けられた集電リングと、一端部が前記間欠歯車機構の出力端部に固定された絶縁駆動板に可動接点を取付け、この可動接点により前記固定接点と前記集電リング間を橋絡して通電経路を形成する可動接点群と、前記絶縁筒内に配設され、一端が前記集電リングに接続されると共に、他端が前記ターミナルに有する接続端子に接続される接続線とを備え、前記可動接点群は前記固定接点群の絶縁板に前記絶縁筒を中心にして設けられた開口部内を回動可能な構成として、前記間欠歯車機構の間欠動作に応じて前記固定接点を順次選択するようにしたものである。
【００１４】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明の負荷時タップ切換器において、間欠歯車機構の出力端部に固定した可動接点群の駆動絶縁板の他端部に転動軸受を設け、且つ前記絶縁サポートに前記転動軸受の端面と係合して前記駆動絶縁板を前記間欠歯車機構の出力端部の回動軌跡と同一軌跡となるように案内するガイド溝を設ける構成としたものである。
【００１５】
請求項３に対応する発明は、請求項２に対応する発明の負荷時タップ切換器において、転動軸受はガイド溝に沿って転動動作する絶縁物製の玉ユニットと、この玉ユニットを押圧するばねと、これら玉ユニット及びばねを収容する軸受ケースから構成されたものである。
【００１６】
請求項４に対応する発明は、請求項１に対応する発明の負荷時タップ切換器において、固定接点群は絶縁板の一方の面に設けられた奇数タップに接続される固定接点及び他方の面に設けられた偶数タップに接続される固定接点は、それぞれ絶縁板の両面に設けた凸部に固定して構成されたものである。
【００１７】
従って、上記請求項１乃至請求項４に対応する発明の負荷時タップ切換器にあっては、機能は従来と全く変ずに部品数を削減して構造のコンパクト化を図ることができると共に安価に製作することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明による負荷時タップ切換器の第１の実施の形態を示すもので、  （ａ）はタップ選択器の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う矢視断面図である。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）において、３１は図示しない切換開閉器の下部に取付けられたカバーに連結される金属サポートで、この金属サポート３１はほぼ中央部に貫通穴を有し、この穴に連通する適宜長さの筒状部が下方に一体的に形成されている。
【００２０】
また、金属サポート３１の一側部に駆動軸３２を挿通させて軸受により回転可能に設けられ、この駆動軸３２は図示しない電動操作機構からの動力を連結ピン３２ａを介して金属サポート３１の下面側に設けられた間欠歯車機構３３に伝達可能に連結している。
【００２１】
上記金属サポート３１のほぼ中央部に有する筒状部を通して絶縁筒３４が設けられると共に、その上端部にターミナル３５を配置してボルトにより油密に取付けると共に、その上面開口部をカバー３６により油密に閉塞している。このターミナル３５は絶縁物注型品からなり、その外周部に放射状に複数個の接続端子３７が等配に配置されている。この場合、ターミナル３５を絶縁物注型品で製作しているのは、接続端子３７の貫通部を気密に構成する必要があり、また接続端子３７間には適正な絶縁を保つ必要があるためである。しかも、ターミナル３５全体をコンパクトに製作できる。
【００２２】
そして、間欠歯車機構３３の出力端部は金属サポート３１の筒状部に軸受３８を介して回動可能に支持されている。
上記絶縁筒３４の下端部には筒状段部が形成され、最下段に設けられた絶縁サポート４７に有する穴４７ａに係合させて固定される。また、絶縁筒３４の外周側には６個の集電リング３９が軸方向に等間隔を存して設けられ、内周側から端子４１を介して接続線４２を接続端子３７にボルト４３により接続固定して通電経路を形成する。
【００２３】
従って、接続端子３７の外側は切換開閉器からの図示しないスライド接点へ摺動接触して切換開閉器とタップ選択器との通電経路が形成される。
また、金属サポート３１の四隅部分には通しスタッド４４が軸方向に配置され、この通しスタッド４４には金属サポート３１の下部に配置された３個の固定接点群４５の絶縁板４６、絶縁サポート４７を絶縁及び構造配置上必要な間隔に保持させた状態で締付ける。
【００２４】
さらに、金属サポート３１の筒状部に軸受３８を介して回転自在に支持された間欠歯車機構３３の出力端部に一端部が取付けられた駆動絶縁板４８に６個の主可動接点５４が軸方向に等間隔を存して取付けられ、その他端部に設けられた転動軸受により、図１のＡ部を拡大して示す図２のように絶縁サポート４７に形成されたリング状のガイド溝４７ｂに沿って移動可能に支持され、これらは主可動接点群５０を構成している。
【００２５】
上記絶縁板４６には集電リング３９の中心と同心的に円形の開口部５１が設けられ、主可動接点群５０が回転できるようになっている。
また、絶縁板４６の上、下面には適正な間隔を保ってタップ巻線の奇数タップ及び偶数タップに接続された固定接点５２及び５３が設けられ、主可動接点群５０の主可動接点５４により集電リング３９との間に通電経路が形成される。この場合、固定接点５２及び５３は絶縁板４６の両面に設けた凸部４６ａの一面に取付けられる。これらは垂直沿面絶縁距離を保つために設けられたもので、水平面に絶縁に支障のある異物が蓄積されても絶縁を保証するためである。
【００２６】
一方、５５は間欠歯車機構３３によって回動動作する副可動接点群で、この副可動接点群５５は上端部が間欠歯車機構３３に連結された駆動絶縁板５６と、この駆動絶縁板５６に軸方向に等間隔を存して取付けられた可動接点５７によって構成される。
【００２７】
また、５８は図示しないタップ巻線の最初と最後に接続される固定接点で、絶縁板４６上に取付けられた集電子５９を介して可動接点５７により固定接点５８間を橋絡して通電経路を形成する。駆動絶縁板５６の下端部には主切換器と同様に転動軸受が設けられ、図１のＡ部を拡大して示す図２のように絶縁サポート４７に設けられたガイド溝４７ｃに沿って移動可能に支持されている。
【００２８】
この場合、副可動接点側においても主可動接点側と同様に絶縁板４６に開口部６０が設けられ、この中を副可動接点群５５が回動できるように構成される。
図３は転動軸受６１の詳細を示すものである。６２は軸受ケースで、駆動絶縁板４８，５６に固定され、圧縮ばね６３で玉ユニット６４の大玉をガイド溝４７ｂ，４７ｃへ押付け、適正なガイド機能が発揮できるようにしている。
【００２９】
この場合、玉ユニット６４は大玉とその周囲を被せるように小玉を複数使用して大玉の転動動作が自由になるように構成されている。また玉ユニット６４は絶縁サポートのガイド溝の摩耗を抑制するため、全て絶縁物で製作されている。
【００３０】
このような構成の負荷時タップ切換器のタップ選択器において、図示しない電動操作機構からの動力が駆動軸３２に伝達されると、この駆動軸３２はその動力を連結ピン３２ａを介して間欠歯車機構３３へ伝達する。
【００３１】
すると、間欠歯車機構３３の間欠動作を受けて、主可動接点群５０が間欠動作し、固定接点群４５の絶縁板４６に配置され、且つタップ巻線のタップに接続された固定接点５２，５３上を可動接点５４が順次接触してタップ切換動作が行われる。
【００３２】
主切換器５０の切換動作の特定位置において副可動接点群５５が動作し、その可動接点５７によって２つの固定接点５８を切換え、タップ巻線の最初と最後に接続変更される。
【００３３】
このように本発明の実施の形態における負荷時タップ切換器のタップ選択器にあっては、従来の絶縁支柱に変わって絶縁板に固定接点を配置し、最下段は絶縁サポートで構成できるようにしたので、全体がコンパクトで部品点数が減少し、安価に製作できる。以下その具体的な効果を挙げると次の通りである。
（１）固定接点５２，５３を絶縁板４６に取付けたことによって、従来のように上部サポート、この上部サポートを取付け固定するために複雑な部品形状となるカバー、そして下部においては下部サポートが不要となるため、鋳物素材、機械加工仕上げなどの加工費を削減することができ、製作費を大幅に低減することができる。
（２）最下段のサポートを絶縁板で構成できたことにより、全タップの絶縁が不要となること、及び変圧器タンクとの大地間絶縁も大幅に短縮できるので、コンパクトなタップ選択器にして変圧器全体の縮小化を図ることができる。
（３）主可動接点群５０及び副可動接点群５５の下端部のガイドは絶縁サポート４７に設けたガイド溝４７ｂ，４７ｃと転動軸受６１によって間欠動作に応動可能に支持することができるので、従動アーム及びその軸受等が不要となる。
（４）金属サポート３１には６本の接続端子３７を有するターミナル３６を配置したことで接続線はほぼ直線上に構成でき、且つ金属サポート３１の中心部を通るため、金属サポート３１は平板状に構成できるので、全体を大幅に簡略化することができる。
（５）下部の絶縁サポート４７への電位線が不要となり、中心部の接続線４３部の絶縁が軽減されるので、主切換部の外径を短縮することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、機能は従来と全く変ずに部品数を削減して構造のコンパクト化を図ることができる安価な負荷時タップ切換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による負荷時タップ切換器の実施の形態を示すもので、（ａ）はタップ選択器の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う矢視断面図。
【図２】同実施の形態における絶縁サポートの平面図。
【図３】同実施の形態における絶縁サポートのガイド溝と係合する駆動絶縁板に取付けた転動軸受の詳細図。
【図４】従来の負荷時タップ切換器の代表例の要部を断面して示す構成図。
【符号の説明】
３１……金属サポート
３３……間欠歯車機構
３４……絶縁筒
３６……ターミナル
３９……集電リング
４３……接続線
４４……通しスタッド
４５……固定接点群
４６……絶縁板
４７……絶縁サポート
４７ｂ，４７ｃ……ガイド溝
５０……主可動接点群
５１，６０……開口部
５２……主固定接点
５４……可動接点
５５，５７……副可動接点
６１……転動軸受
６３……玉ユニット
【図１】
0004316024.tif 000002
【図２】
0004316024.tif 000003
【図３】
0004316024.tif 000004
【図４】
0004316024.tif 000005