(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相の静止誘導電器巻線のタップを負荷状態で換える負荷時タップ切換装置であって、各相の巻線にそれぞれタップ巻線が設けられるとともに、このタップ巻線からは巻き順に奇数番号タップと偶数番号タップとが交互に引き出され、この奇数番号タップと偶数番号タップにそれぞれ導電接触する可動接触子を備えた２つのアームが設けられ、タップ選択器が奇数番号タップ側のアームと偶数番号タップ側のアームとの可動接触子を交互に移動させて希望するタップを選択し、切換開閉器が各相毎に３個の真空バルブと１個の限流抵抗とを備え、前記３個の真空バルブの可動接点が互いに接続されて他相の巻線に結線されるとともに、２個の真空バルブの固定接点が前記２つのアームにそれぞれ接続され、残りの１個の真空バルブの固定接点が限流抵抗を介して前記２つのアームいずれか側に接続され、この３個の真空バルブは蓄勢ばねによって回動するカム軸に追従して巻線に流れる負荷電流およびタップ間を流れる電流を開閉するとともに前記アームをタップへ無電流状態で導電接触させてなる真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、前記カム軸に油圧ダンパーを設けなくても済むようにするための接続構成として、前記切換開閉器の１相の限流抵抗が他の２相の限流抵抗とは異なる側のアームに接続されたことを特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
【請求項２】
２相の静止誘導電器巻線のタップを負荷状態で換える負荷時タップ切換装置であって、各相の巻線にそれぞれタップ巻線が設けられるとともに、このタップ巻線からは巻き順に奇数番号タップと偶数番号タップとが交互に引き出され、この奇数番号タップと偶数番号タップにそれぞれ導電接触する可動接触子を備えた２つのアームが設けられ、タップ選択器が奇数番号タップ側のアームと偶数番号タップ側のアームとの可動接触子を交互に移動させて希望するタップを選択し、切換開閉器が各相毎に３個の真空バルブと１個の限流抵抗とを備え、前記３個の真空バルブの可動接点が互いに接続されて他相の巻線に結線されるとともに、２個の真空バルブの固定接点が前記２つのアームにそれぞれ接続され、残りの１個の真空バルブの固定接点が限流抵抗を介して前記２つのアームいずれか側に接続され、この３個の真空バルブは蓄勢ばねによって回動するカム軸に追従して巻線に流れる負荷電流およびタップ間を流れる電流を開閉するとともに前記アームをタップへ無電流状態で導電接触させてなる真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、前記カム軸に油圧ダンパーを設けなくても済むようにするための接続構成として、前記切換開閉器の各相の限流抵抗が互いに異なる側のアームに接続されたことを特徴とする真空バルブ式負荷時タップ切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空バルブを使用して３相の変圧器巻線や３相のリアクトル巻線のタップを真空バルブによって負荷状態で切り換えるタップ切換装置に関し、特に、部品点数の少ない経済的なタップ切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた星形結線の３相変圧器の構成を示す結線図である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各主巻線Ｓにそれぞれタップ巻線Ｔが接続されている。タップ巻線Ｔからは巻き順に奇数番号タップ１、３、５、７と偶数番号タップ２、４、６が交互に引き出されている。図５では、Ｖ相およびＷ相の主巻線、タップ巻線、タップには符号が記されていないが、それらの符号は、全てＵ相に記された符号と対応する。負荷時タップ切換装置は、１次側の巻線に負荷がかかった状態でその巻数を変え、２次側の出力電圧を調整するものである。各相とも奇数番号タップ１、３、５、７と偶数番号タップ２、４、６にそれぞれ導電接触する可動接触子４０を備えたアームΙ、アームΙΙが設けられ、図示されていないタップ選択器でもってアームΙとアームΙΙの可動接触子４０を交互に移動させて希望するタップを選択させるようになっている。各相のアームΙとアームΙΙとにそれぞれ３個の真空バルブと１個の限流抵抗Ｒよりなる切換開閉器１０が接続されている。ここでは、それぞれＵ相の真空バルブをＵ１，Ｕ２，Ｕ３と符し、Ｖ相の真空バルブをＶ１，Ｖ２，Ｖ３と符し、Ｗ相の真空バルブをＷ１，Ｗ２，Ｗ３と符すことにする。また、真空バルブの接点はハッチングされた２つの長方形の枠で示され、それぞれ上側の枠を固定接点、下側の枠を可動接点とする。真空バルブが閉成している場合はこの２つの枠を互いに接触させて表示し、真空バルブが開成している場合はこの２つの枠を互いに開離させて表示することにする。以下他の図の場合でも、真空バルブの符号および固定接点・可動接点の表示は、図５と同じように記すことにする。各相の真空バルブの可動接点が互いに接続されて中性点０に結線されている。一方、真空バルブＵ１，Ｖ１，Ｗ１の固定接点が各相のアームΙにそれぞれ接続され、真空バルブＵ２，Ｖ２，Ｗ２の固定接点が各相のアームΙΙにそれぞれ接続されている。さらに、残りの真空バルブＵ３，Ｖ３，Ｗ３の固定接点が限流抵抗Ｒを介して各相のアームΙΙにそれぞれ接続されている。
【０００３】
図５では、真空バルブＵ１，Ｖ１，Ｗ１が全て閉成され、その他の真空バルブは全て開成されている。さらに、各相のアームΙの可動接触子４０はタップ３にそれぞれ導電接触し、各相のアームΙΙの可動接触子４０はタップ２にそれぞれ導電接触している。したがって、この状態では各相のタップ巻線Ｔのタップ３が中性点０に接続されている。タップ２は、中性点０に繋がる真空バルブが全て開成されているので使用されていない。タップ切換装置の操作によって、タップ３からタップ４へ負荷状態で切り換えられるときの動作メカニズムは後述されるが、各相の３個の真空バルブが蓄勢ばねによって回動するカム軸に追従して巻線Ｓに流れる負荷電流およびタップ間を流れる電流を開閉するとともにアームΙ、ΙΙの可動接触子４０を次のタップへ無電流状態で導電接触させるようになっている。
【０００４】
図６は、図５の変圧器の構成を示す一部破砕平面図であり、容器４１の上板を一部破砕して内部を見た図である。容器４１の内部に星形結線されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各主巻線Ｓおよび各タップ巻線Ｔが絶縁媒体とともに垂直に並べて配され、容器４１の左側にタップ切換装置５０が収納されている。各相のタップ巻線Ｔのタップからは、図示されていないタップリードがそれぞれ引き出されタップ切換装置５０まで配線されている。容器４１の左外側に電動操作器８が配され、電動操作器８からの伝達軸８Ｃがタップ切換装置５０に連結されている。電動操作器８へタップ切り換えの指令が出されると、伝達軸８Ｃが回動してタップ切換装置５０が駆動され、各相のタップ巻線Ｔのタップが一斉に切り換えられるようになっている。
【０００５】
図７は、図６のＸ−Ｘ要部断面図であり、タップ切換装置５０の内部構成が示されている。タップ切換装置５０は、上部に一点鎖線で囲まれた蓄勢機構９と切換開閉器１０、並びに、下部に実線で囲まれ内部機構の図示が省略されているタップ選択駆動機構１１とタップ選択器１２からなる。蓄勢機構９は、切換開閉器１０をカム軸１０Ａを高速度で回動動作させるためのもの、切換開閉器１０は、前述の３相分の真空バルブと限流抵抗Ｒとを備えたもの、タップ選択駆動機構１１は、タップ選択器１２にタップの選択動作をさせるもの、タップ選択器１２は、前述のアームΙとアームΙΙとの可動接触子４０（図５）を備え、タップ巻線Ｔからの図示されていないタップリ−ドが引き込まれている。蓄勢機構９と切換開閉器１０とは絶縁筒１３内に収納され、容器４１内の主巻線Ｓなどを収納している空間とは区分されている。それによって、切換開閉器１０の点検や保守が絶縁筒１３の上蓋１３Ａを開放するだけで実施することができ、容器４１内の絶縁媒体を抜く必要がなくなる。
【０００６】
また、図７において、電動操作器８は、垂直な伝達軸８Ａ、傘歯車８Ｂ、水平な伝達軸８Ｃ、傘歯車８Ｄ、垂直な絶縁伝達軸８Ｅに連結されている。伝達軸８Ｅは上側のクランク９Ａと一体である。このクランク９Ａは、連結レバ−９Ｂを介して入力レバ−９Ｃへ連結され、さらに後述されるように蓄勢ばね９Ｄを介して出力レバ−９Ｅに連結されている。この出力レバ−９Ｅは、切換開閉器１０のカム軸１０Ａと一体であるとともに、３枚のカム板２３とも一体である。後述されるように、このカム板２３の円周部が各相の真空バルブの可動接点を動作させるようになっている。カム軸１０Ａの下部には、カム軸１０Ａの回転速度をできるだけ一定に保つための油圧ダンパー５１が設けられている。この油圧ダンパー５１については後で詳述される。なお、図７では、図５における真空バルブがＵ２，Ｖ１，Ｗ３だけしか図示されていないが、実際には後述されるように、Ｕ相の真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３、Ｖ相の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３、Ｗ相の真空バルブＷ１，Ｗ２，Ｗ３が上段、中段、下段とそれぞれ同じ水平面に配されている。一方、蓄勢機構９内の下側のクランク９Ａは、タップ選択駆動軸１１Ａと一体であり、このタップ選択駆動軸１１Ａは、駆動させる駆動機構１１へ延びている。
【０００７】
図７において、電動操作器８にタップ切り換えの指令が出されると、電動操作器８内の電動機が始動し、その回転力が図示されていない減速機を介して伝達軸８Ａ、傘歯車８Ｂ、伝達軸８Ｃ、傘歯車８Ｄ、絶縁伝達軸８Ｅを介して上側のクランク９Ａに伝達される。この上側のクランク９Ａは、絶縁伝達軸８Ｅの回転により連結レバ−９Ｂを直線運動に変えるとともに、入力レバー９Ｃをその回転軸９Ｆを中心にして時計周りに、あるいは反時計周りに回動させる。それによって、後述されるように、蓄勢ばね９Ｄが引き延ばされ、入力レバー９Ｃの回動角度が所定値を越えると、出力レバー９Ｅの回動を阻止している図示されていないラッチが外れ、出力レバー９Ｅが回転軸９Ｆを中心にして入力レバー９Ｃより遙に高い速度で時計周りに、あるいは反時計周りに回動する。この出力レバー９Ｅの回転力がカム軸１０Ａに伝達され、９個の真空バルブを高速度で開閉駆動させる。一方、タップ選択駆動軸１１Ａは、タップ選択駆動機構１１を動作させ、タップ選択器１２にタップの選択を行わさせる。
【０００８】
図８は、図７の切換開閉器１０の上段に配されたＵ相の真空バルブの構成を示す平面図である。真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３が三角形に配置され、その中心にカム軸１０Ａが紙面に直交するとともに、このカム軸１０Ａにカム板２３が固定されている。各真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の取り付け構成は同様である。例えば、真空バルブＵ１の構成について説明すると、真空バルブＵ１の下端１９が固定接点であり、図５のようにＵ相のアームΙに接続される。真空バルブＵ１の上端１８が可動接点であり、この上端１８が図示されていないフレキシブルリードを介して図５のように中性点０に結線されている。上端１８は、さらに、その上の絶縁ロッド１６を介してワイピング金具１７に固定されている。ワイピング金具１７は、ピン１５Ｂを介して変換レバー１５の右端に連結されている。変換レバー１５は固定ピン１５Ｃを支点にして回動可能であり、変換レバー１５の左端にはローラ状のカムフォロア２１が回動可能に取り付けられている。このカムフォロア２１にカム板２３の円周部が接するようになっている。すなわち、Λ状の捩じりばね１４が、変換レバー１５の右端に固定されたピン１５Ｄと、カム軸１０Ａの外周に回動可能に取り付けられた軸受け１０Ｂとの間に固定ピン１５Ｃを複数回取り巻くようにして設けられている。この捩じりばね１４は、変換レバー１５を常時反時計方向に付勢させ、カムフォロア２１を常時カム板２３の円周部に押圧させている。後述されるように、変換レバー１５の回動に追従して真空バルブＵ１が開閉するようになっている。他の真空バルブＵ２，Ｕ３も同じように構成され、真空バルブＵ２の固定接点９がＵ相のアームΙΙに接続されている。また、限流抵抗Ｒが、真空バルブＵ２の固定接点９と真空バルブＵ３の固定接点９０との間に介装されている。図８の右側には、タップ選択駆動軸１１Ａが紙面に直交している。
【０００９】
図９は、図７の切換開閉器１０の中段に配されたＶ相の真空バルブの構成を示す平面図である。真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３が三角形に配置されいるが、真空バルブＶ３が図の右側に配されている。真空バルブＶ１，Ｖ２の固定接点９１，９２が、それぞれＶ相のアームΙ，ΙΙに接続されている。また、限流抵抗Ｒが、真空バルブＶ２の固定接点９２と真空バルブＶ３の固定接点９３との間に介装されている。その他は、図８と同じ構成であり同じ部分には同一参照符号を付け詳細な説明は省略する。
【００１０】
図１０は、図７の切換開閉器１０の下段に配されたＷ相の真空バルブの構成を示す平面図である。真空バルブＷ１，Ｗ２，Ｗ３が三角形に配置されいるが、真空バルブＷ２が図の右側に配されている。真空バルブＷ１，Ｗ２の固定接点１０１，１０２が、それぞれＷ相のアームΙ，ΙΙに接続されている。また、限流抵抗Ｒが、真空バルブＷ２の固定接点１０２と真空バルブＷ３の固定接点１０３との間に介装されている。その他は、図８と同じ構成である。
【００１１】
図１１は、図７の真空バルブの動作メカニズムの説明図である。どの真空バルブの取り付け構成も全く同じなので、ここでは、真空バルブＵ１を代表して説明を行う。真空バルブＵ１は、絶縁性の真空容器４３の内部に固定接点１９と可動接点１８とが収められ、開閉接点を形成している。固定接点１９は真空容器４３の蓋４３Ａに固定され、可動接点１８は左右に伸縮自由なベローズ２０を介して真空容器４３のもう一方の蓋４３Ｂに固定されている。可動接点１８は左右方向に移動自由である。また、可動接点１８の右端にはワイピング金具１７が固定され、このワイピング金具１７に圧縮性のコイルばね４４が内蔵されている。このコイルばね４４が、変換レバー１５のピン１５Ｂから可動接点１８を常時押圧し、固定接点１９と可動接点１８との開閉接点との接触状態を良好に保っている。変換レバー１５は、ここでは線状に示されているが、実際の形状は図８のように板状である。前述のように、変換レバー１５は固定ピン１５Ｃの周りを回動可能であり、上端にカムフォロア２１が取り付けられている。捩じりばね１４が常時変換レバー１５の下側を反時計方向に引っ張っているので、カムフォロア２１がカム板２３の円周部を押圧するようになっている。カム軸１０Ａに固定されたカム板２３の円周部には凸部２２Ａと凹み部２２Ｂとが形成され、カムフォロア２１が、カム軸１０Ａの回動とともに凸部２２Ａと凹み部２２Ｂに追従して、左右に移動するようになっている。
【００１２】
次に、図１１の真空バルブＵ１の動作メカニズムを説明する。図１１の実線は真空バルブＵ１が閉極している状態であり、カムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａで右側へ押されている。それによって、変換レバー１５が時計周りに付勢され、ワイピング金具１７を介して可動接点１８が左方へ押されている。この状態で、カム板２３が点線の矢印４５の方向のように反時計周りに回動し、点線２３Ａの位置に移動すると、カムフォロア２１が凸部２２Ａから凹み部２２Ｂと接触するようになり、点線２１Ａの位置に移動する。それによって、変換レバー１５が反時計周りに付勢されて位置１５Ａに来るとともに、ワイピング金具１７も位置１７Ａに移動する。可動接点１８も右方へ引き出されて位置１８Ａに移動するので、真空バルブＵ１が開極状態になる。一方、真空バルブＵ１を閉極するには、カム板２３を実線の矢印４６の方向のように時計周りに回転させれば、実線のようにカムフォロア２１が凹み部２２Ｂから凸部２２Ａと接触し、前述とは逆の動作を辿って真空バルブＵ１が閉極状態になる。カム板２３の円周部には、凸部２２Ａと凹み部２２Ｂとが３対形成されるとともに、その各々に別々のカムフォロア２１が接触するようになっている。したがって、１枚のカム板２３によって、３個の真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３を開閉操作させることができる。カム板２３の円周部に形成される凸部２２Ａと凹み部２２Ｂとの位置を種々変えることにより、カム板２３の回転に同期させて、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の開閉状態を任意に設定することができる。例えば、図５における状態は、真空バルブＵ１が閉極状態、真空バルブＵ２，Ｕ３が開極状態になっている。この状態でカム板２３を回転させると、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３が開閉するとともにその開閉時期もカム板２３の凸部２２Ａと凹み部２２Ｂとで制御される。
【００１３】
図１２は、図７の蓄勢装置９の構成を示す要部平面図であり、それぞれ（Ａ）は奇数番号タップへアームの接触子が導電接触して運転されている状態を示す図、（Ｂ）は偶数番号タップへアームの接触子が切り換えられている途中の状態を示す図、（Ｃ）は偶数番号タップへアームの接触子が導電接触して運転されている状態を示す図である。図１２（Ａ）において、図示されていない連結レバー（図７の９Ｂ）が入力レバー９Ｃのピン３０と連結されている。入力レバー９Ｃと出力レバー９Ｅとは、回転軸９Ｆを中心にして回動自由であるとともに、引張性の蓄勢ばね９Ｄの両端が入力レバー９Ｃ端部に固定されたピン４８と、出力レバー９Ｅに固定されたピン４７とに掛けられている。入力レバー９Ｃの回動によって蓄勢ばね９Ｄにエネルギーが蓄勢された後、そのエネルギーが一気に放出され、出力レバー９Ｅが高速度で回動し図５で示した偶数番号タップへアームＩＩの接触子４０が切り換えられるようになっている。入力レバー９Ｃは角度θ１＝０度から約９０度の範囲を回動し、出力レバー９Ｅは角度θ２＝０度から７５度の範囲を回動するように構成され、入力レバー９Ｃが出力レバー９Ｅより広く振れるようにしておくことにより、出力レバー９Ｅが回動の途中で渋滞することなく確実に回動するようになっている。また、２つのラッチレバー２４Ａ，２４Ｂの一方端がそれぞれ固定ピン２７でもって回動自由に支持されるとともに、他方端にそれぞれピン２６が突設され、２つのピン２６が出力レバー９Ｅの端部側面に当たるように構成されている。また、ラッチレバー２４Ａ，２４Ｂは、引張りばね２５でもって互いに引っ張り合うように付勢され、ピン２６が出力レバー９Ｅの両側面を挟持している。出力レバー９Ｅの両側面には爪部２８が形成され、この爪部２８にピン２６が嵌まり込むようになっている。出力レバー９Ｅは、図７のカム軸１０Ａと一体であり、出力レバー９Ｅの回動に追従してカム板２３が回動するようになっている。
【００１４】
次に、入力レバー９Ｃと出力レバー９Ｅとの動作を図１２によって説明する。図１２（Ａ）において、タップ切り換えの指令が出されると、前述の電動操作器が入力レバー９Ｃを反時計方向に回動させる。しかし、出力レバー９Ｅの右側の爪部２８にピン２６が嵌まり込んでいるので、出力レバー９Ｅの回転は阻止されている。そのために、図１２（Ｂ）のように、入力レバー９Ｃだけが回転し、蓄勢ばね９Ｄが引き延ばされて蓄勢ばね９Ｄにエネルギーが蓄勢される。図１２（Ｂ）の状態を過ぎると、入力レバー９Ｃの下端部がラッチレバー２４Ａを押圧するので、右側の爪部２８からピン２６が外れる。その瞬間に蓄勢ばね９Ｄが出力レバー９Ｅを引っ張るので、出力レバー９Ｅが高速度で反時計方向に回動し蓄勢ばね９Ｄに蓄勢されたエネルギーが一気に放出される。入力レバー９Ｃは、図１２（Ｃ）の状態で停止するので、出力レバー９Ｅの左側の爪部２８にピン２６が嵌まり込んで出力レバー９Ｅの回動が阻止され、次のタップ切り換えの指令を待つ状態になる。奇数番号タップへアームの接触子が切り換えられる場合は、上述の逆の動作になり、図１２（Ｃ）の状態から図１２（Ｂ）を経て、図１２（Ａ）の状態へと移行する。したがって、タップの切り換えに当たっては、いずれの場合も切り換え動作は、入力レバー９Ｃから始動することになる。入力レバー９Ｃは、角度θ１＝０度から約９０度の範囲を５秒位かかって回動するが、出力レバー９Ｅは角度θ２＝０度から７５度の範囲を０．５秒位で高速に回動する。
【００１５】
図１３は、図５で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置の動作を説明する要部結線図であり、Ｕ相の場合を代表して奇数番号タップ３で運転中のものを偶数番号タップ４へ切り換わるときのアームΙとアームΙΙとの可動接触子４０の動き、および、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の各接点の開閉状態が（Ａ）から（Ｅ）へと動作する順に示されている。図７のタップ選択駆動機構１１によって可動接触子４０が駆動され、図７のカム軸１０Ａの回動によって真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の各接点がシーケンシャルに開閉する。なお、図１３の（Ｂ）ないし（Ｅ）において、各真空バルブやタップの符号は特に記されていないが、その符号は図１３の（Ａ）と同じ位置ある真空バルブやタップの符号に対応する。また、他のＶ相、Ｗ相の場合も同様にタップ切換装置が動作する。
【００１６】
図１３の（Ａ）では、真空バルブＵ１が閉成し、真空バルブＵ２，Ｕ３が開成しているとともに、アームΙの可動接触子４０が奇数番号タップ３に接触し、アームΙΙの可動接触子４０が偶数番号タップ２に接触している。それによって、星形結線の３相変圧器の中性点０が奇数番号タップ３に接続され、負荷電流がタップ巻線Ｔの奇数番号タップ３を流れた状態で運転されている。図１３の（Ｂ）では、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の開閉はそのままの状態で、アームΙΙの可動接触子４０が偶数番号タップ２から偶数番号タップ４へ移動している。真空バルブＵ２，Ｕ３が開成しているので、アームΙΙの可動接触子４０は無電流の状態で偶数番号タップ４へ移動するようになる。図１３の（Ｃ）では、真空バルブＵ３が閉成される。その場合、偶数番号タップ４からタップ巻線Ｔ、奇数番号タップ３、真空バルブＵ１、真空バルブＵ３、限流抵抗Ｒへ点線で示したような環状電流３１が図示されていない負荷電流に加わって流れる。図１３の（Ｄ）では、真空バルブＵ１が開成され、環状電流３１が遮断される。それによって、負荷電流が真空バルブＵ３と限流抵抗Ｒとを介してタップ巻線Ｔへ流れる。図１３の（Ｅ）では、真空バルブＵ２が閉成され、中性点０が偶数番号タップ４に接続され、アームΙΙでの運転状態へ移行する。
【００１７】
タップ切換装置が偶数番号タップ４で運転中のものを奇数番号タップ５へ切り換わるとき、すなわち、アームΙΙからアームΙへ切り換わる過程の図示は省略されるが、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の開閉状態は、図１３の（Ｅ）から（Ａ）の状態へと逆の過程を辿る。アームΙΙからアームΙへの切り換え過程を図１３を使って説明すると、図１３の（Ｄ）のようにアームΙの可動接触子４０が無電流の状態で偶数番号タップ５へ移動する。そこで、真空バルブＵ１が閉成されると、図１３の（Ｃ）のように環状電流３１（ただし、タップ５を介する）が図示されていない負荷電流に加わって流れる。図１３の（Ｂ）で真空バルブＵ３が開成されると、その環状電流３１が遮断され、図１３の（Ａ）にように、中性点０が奇数番号タップ５に接続され、アームΙでの運転状態へ移行する。
【００１８】
図１４は、従来の異なる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた三角結線の３相変圧器の構成を示す結線図である。Ｕ相の主巻線Ｓがリード線３６を介してＷ相の主巻線Ｓに接続されるとともに、Ｕ相のタップ巻線ＴがＵ相とＶ相との切換開閉器１０を介してＶ相のタップ巻線Ｔへ接続されている。また、Ｖ相の主巻線Ｓがリード線３５とＷ相の切換開閉器１０とを介してＷ相のタップ巻線Ｔへ接続されている。すなわち、図１４は、各相の主巻線Ｓとタップ巻線Ｔとが三角に結線されている点以外は図５の構成と全く同一である。
【００１９】
図１５は、図１４の変圧器の構成を示す一部破砕平面図であり、容器４２の上板を一部破砕して内部を見た図である。容器４２の内部に三角結線されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各主巻線Ｓおよびタップ巻線Ｔが垂直に並べて配され、容器４２の左側に２つのタップ切換装置３２，３３が収納されている。各相のタップ巻線Ｔのタップからは図示されていないタップリードがそれぞれ引き出され、タップ切換装置３２，３３まで配線されている。容器４２の左外側に電動操作器８が配され、電動操作器８からの伝達軸８Ｅが分岐ギア８Ｆでもって両側の伝達軸８Ｃ，８Ｄに分岐され、これらの伝達軸８Ｃ，８Ｄが伝達軸８Ｇ，８Ｈを介してそれぞれタップ切換装置３２，３３に連結されている。電動操作器８へタップ切換の指令が出されると、伝達軸８Ｇ，８Ｈが回転してタップ切換装置３２，３３がそれぞれ駆動する。タップ切換装置３２が、Ｕ相とＶ相のタップ巻線Ｔのタップを一緒に切り換え、タップ切換装置３３が、Ｗ相のタップ巻線Ｔのタップを単独で切り換える構成になっている。
【００２０】
図１５におけるタップ切換装置３２，３３の内部構成の図示は省略されるが、図７のタップ切換装置５０と同様である。ただし、タップ切換装置３２は、カム軸１０ＡにＵ相用とＶ相用のカム板２３が２枚だけ取り付けられ、図８と図９と同様に結線された真空バルブと限流抵抗Ｒとがそれぞれ２段に配されている。一方、タップ切換装置３３は、カム軸１０ＡにＷ相用のカム板２３が１枚だけ取り付けられ、図１０と同様に結線された真空バルブと限流抵抗Ｒとが１段配されている。タップ切換装置３２，３３がそれぞれ別々に構成されているのは、三角結線された主巻線Ｓにタップ切換装置３２，３３が設けられているので、Ｕ相とＶ相の場合とＷ相の場合とを絶縁する必要があるためである。しかし、上述のように構成されることによって、一つの電動操作器８によって、Ｕ相とＶ相とＷ相とのタップを一緒に切り換えることができる。なお、図１４の変圧器におけるタップの切り換え動作は、前述の星形結線の場合と全く同じであるのでその説明は省略される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の装置は、切換開閉器を構成する部品の点数が多いという問題があった。
すなわち、図７において説明されたように、従来の装置には切換開閉器１０のカム軸２３の下部に油圧ダンパー５１が設けられ、軸１０Ａの回転速度をできるだけ一定にしていた。
【００２２】
図１６は図７の油圧ダンパー５１の詳細構成を示す要部断面図であり、図１７は図１６のＹ−Ｙ断面図である。図１６において、カム軸１０Ａと一体に回動するレバー７０の端部にピン６９を介して回動自由なローラ６８が取り付けられている。このローラ６８は、図１７のように中空なピストン６５に取り付けられた係合片６５Ａに挟持されている。ピストン６５はシリンダ６４内に収められ、そのシリンダ６４内には油が充填されている。すなわち、ピストン６５の中空部６７Ｃおよびピストン６５の左右の空間６７Ａ，６７Ｂは互いに連通し、油が共通して充填され、シリンダ６４の外部とは油密に構成されている。シリンダ６４は、支え１３Ａ（図１６）を介して絶縁筒１３に固定されている。
【００２３】
また、図１７において、ピストン６５の中空部６７Ｃには、薄い板に小さい穴が明けられたオリフィス６６が形成されている。カム軸１０Ａを回動させると、レバー７０を介してピストン６５が左右に移動する。それによって、空間６７Ａと空間６７Ｂとが互いに広がったり、狭くなったりする。その際、オリフィス６６の穴が油の流れの抵抗になるので、カム軸１０Ａの回動を急に速めたり、急に遅くしてもその変化にピストン６５の動きが追従しない。したがって、油圧ダンパー５１の介装によって、カム軸１０Ａの回転速度がゆっくりとしか変化しなくなる。
【００２４】
タップの切り換え過程においては、図１１のようにカムフォロア２１が凸部２２Ａと凹み部２２Ｂに沿いながらカム板２３の円周部を押圧するので、カム軸１０Ａの回動に急にブレーキがかかったり、急に加速がかかったりする。図１３で説明されたように、アームＩ側からＩＩ側への切り換え過程と、アームＩＩ側からＩ側への切り換え過程とでは、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の開閉過程が逆になる。したがって、前述の油圧ダンパー５１がないと、カム軸１０ＡがアームＩ側からＩＩ側へ切り換わる時間と、アームＩＩ側からＩ側へ切り換わる時間とが異なってしまい、蓄勢ばね９Ｄ（図１２）の調整によってどちらか一方を適正な切り換え時間に合わせると、他方の真空バルブに十分な消弧時間が得られないということがある。真空バルブの消弧には少なくとも電流の零点が３回通過する３０ｍｓが確保されないと、確実に接点が開成されたとは言えない。１ないし２回の電流の零点通過では、接点が再点弧する可能性が残っている。油圧ダンパー５１によって、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３が確実に開閉するようにカム軸１０Ａの速度コントロールが行われている。
【００２５】
図１８は、図５の装置（星形結線）に油圧ダンパーがないときのカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図である。横軸θ２がカム軸の回転角度を示し、θ２＝０度が出力レバー９Ｅが図１２の（Ａ）の位置、すなわち、アームＩ側にある場合である。一方、θ２＝７５度が出力レバー９Ｅが図１２の（Ｃ）の位置、すなわち、アームＩＩ側にある場合である。縦軸がカム軸にかかる回転トルク（回転モーメント）であり、図１２の反時計回りを正極性とする。それぞれ、実線の特性６０ＡがアームＩ側からアームＩＩ側へカム軸が回動する場合（以下、「行き」と称する）を示し、実線の特性６０ＢがアームＩＩ側からアームＩ側へカム軸が回動する場合（以下、「戻り」と称する）を示す。一点鎖線の特性５２Ａ、５２Ｂは、いずれも図１２の蓄勢ばね９Ｄだけによってカム軸に発生する回転トルク（すなわち、図１１のカム板２３にカムフォロア２１が沿っていない無負荷の状態）のものであり、それぞれ特性５２Ａが行きの場合、特性５２Ｂが戻りの場合を示す。
【００２６】
図１８において、行きの場合、特性６０Ａのように、蓄勢ばね９Ｄが角度θ２＝０度でカム軸にかかる回転トルクが＋１００ｋｇｆ・ｃｍになるまで蓄勢されたところでラッチが外される。反時計方向の回動ににともなってカム板２３の凸部２２Ａ（図１１）を昇り始めるカムフォロア２１があると、カム軸１０Ａに急にブレーキがかかり回転トルクが減少する。カム板２３の凹み部２２Ｂを降り始めるカムフォロア２１があると、カム軸１０Ａが急に加速され回転トルクが増加する。そのために、カム軸１０Ａにかかる回転トルク特性が上下する。一方、特性６０Ｂの戻りの場合も、特性６０Ａと同様に、蓄勢ばね９Ｄが角度θ２＝７５度でカム軸にかかる回転トルクが−１００ｋｇｆ・ｃｍになるまで蓄勢されたところでラッチが外される。以下、θ２が減るにつれて、カム軸１０Ａに急にブレーキや加速がかかる。ブレーキがかかり回転トルクが初期の値に対して逆極性になってしまうと、カム軸１０Ａの回動が止まりやすくなる。図１８において、特性６０Ａや特性６０Ｂにおいて、回転トルクが初期の値に対して逆極性になる瞬間が見られる。しかし、実際には、慣性があるのでカム軸１０Ａが止まったり逆回転したすることはない。また、加速がかかりカム軸１０Ａの回動があまり速くなると、真空バルブが前述のように再点弧しタップ間が短絡してしまう恐れがある。例えば、図１３におけるタップ切り換え動作中に、図１３の（Ｃ）から（Ｄ）へ移る際に真空バルブＵ１が開成されるはずであるが、万一、真空バルブＵ１が再点弧して閉成状態のままであると、図１３の（Ｅ）で真空バルブＵ２が閉成したときに、限流抵抗Ｒを介さずにタップ３とタップ４とが短絡してしまう。そのために、前述のように、真空バルブは開成後、少なくとも３０ｍｓは確保されている。したがって、カム軸１０Ａの回転トルク特性は、蓄勢ばね９Ｄが無負荷のときの特性５２Ａや特性５２Ｂになるべく近い方がタップの切り換えが確実になされる。
【００２７】
図１９は、図１４のタップ切換装置においてＵ相とＶ相とを一つのカム軸で動作させる方の装置の油圧ダンパーを取り除いたときのカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図である。すなわち、この特性線図は、図１５におけるＵ相とＶ相とだけで構成されたタップ切換装置３２側のカム軸にかかる回転トルクである。横軸や縦軸の定義、および無負荷状態における特性５２Ａ、特性５２Ｂは、図１８の場合と同じである。それぞれ、実線の特性６１Ａが行きの場合、実線の特性６１Ｂが戻りの場合である。行きおよび戻りのいずれの場合もθ２の変化にともなって、カム軸１０Ａに急にブレーキや加速がかかることは、図１８の場合と同様である。
【００２８】
図１８および図１９において、真空バルブは各相で同時には動作させず、カム板に形成される凸部と凹み部との位置調整によって角度θ２が互いに３度ずれるようにしているが、やはり、カム軸にかかる回転トルク特性の変化が大きくなっている。
なお、油圧ダンパーはダッシュポットとも呼ばれ、必ずしも図１６と同じ構成のものでなくても構わない。カム軸１０Ａに急にブレーキや加速がかかるのを防止するものであればよく、空気圧ダンパーであってもよい。油圧ダンパーをタップ切換装置に設けることは公知の技術であり、例えば、特開昭５０−１０９４３２号公報や下記の論文で公開されている。
【００２９】
論文名：「真空バルブ式負荷時タップ切換器の開発実用化」池田，熊谷（昭和５２年電気学会東京支部大会Ｎｏ．１１０）
しかし、油圧ダンパーをタップ切換装置に設けることは、部品の点数の増加につながり、かつ、切換開閉器内に油圧ダンパーの設置スペースも必要なのでコストが嵩む原因になっていた。
【００３０】
この発明の目的は、油圧ダンパーを設けなくても済む真空バルブ式負荷時タップ切換装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、３相の静止誘導電器巻線のタップを負荷状態で換える負荷時タップ切換装置であって、各相の巻線にそれぞれタップ巻線が設けられるとともに、このタップ巻線からは巻き順に奇数番号タップと偶数番号タップとが交互に引き出され、この奇数番号タップと偶数番号タップにそれぞれ導電接触する可動接触子を備えた２つのアームが設けられ、タップ選択器が奇数番号タップ側のアームと偶数番号タップ側のアームとの可動接触子を交互に移動させて希望するタップを選択し、切換開閉器が各相毎に３個の真空バルブと１個の限流抵抗とを備え、前記３個の真空バルブの可動接点が互いに接続されて他相の巻線に結線されるとともに、２個の真空バルブの固定接点が前記２つのアームにそれぞれ接続され、残りの１個の真空バルブの固定接点が限流抵抗を介して前記２つのアームいずれか側に接続され、この３個の真空バルブは蓄勢ばねによって回動するカム軸に追従して巻線に流れる負荷電流およびタップ間を流れる電流を開閉するとともに前記アームをタップへ無電流状態で導電接触させてなる真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、前記カム軸に油圧ダンパーを設けなくても済むようにするための接続構成として、前記切換開閉器の１相の限流抵抗が他の２相の限流抵抗とは異なる側のアームに接続されるようにするとよい。それによって、限流抵抗が他の２相とは異なる側のアームに接続された相の真空バルブが、他の２相の真空バルブと同時に開閉動作することがなくなる。したがって、カム軸にかかる回転トルクの急変の割合いが、３相同時に開閉する場合より少なくなり、カム軸に従来設けられていた油圧ダンパーが不要になる。
【００３２】
また、上記目的を達成するために、この発明によれば、２相の静止誘導電器巻線のタップを負荷状態で換える負荷時タップ切換装置であって、各相の巻線にそれぞれタップ巻線が設けられるとともに、このタップ巻線からは巻き順に奇数番号タップと偶数番号タップとが交互に引き出され、この奇数番号タップと偶数番号タップにそれぞれ導電接触する可動接触子を備えた２つのアームが設けられ、タップ選択器が奇数番号タップ側のアームと偶数番号タップ側のアームとの可動接触子を交互に移動させて希望するタップを選択し、切換開閉器が各相毎に３個の真空バルブと１個の限流抵抗とを備え、前記３個の真空バルブの可動接点が互いに接続されて他相の巻線に結線されるとともに、２個の真空バルブの固定接点が前記２つのアームにそれぞれ接続され、残りの１個の真空バルブの固定接点が限流抵抗を介して前記２つのアームいずれか側に接続され、この３個の真空バルブは蓄勢ばねによって回動するカム軸に追従して巻線に流れる負荷電流およびタップ間を流れる電流を開閉するとともに前記アームをタップへ無電流状態で導電接触させてなる真空バルブ式負荷時タップ切換装置において、前記カム軸に油圧ダンパーを設けなくても済むようにするための接続構成として、前記切換開閉器の各相の限流抵抗が互いに異なる側のアームに接続されるようにしてもよい。それによって、各相の真空バルブが、同時に開閉動作することがなくなる。したがって、カム軸にかかる回転トルクの急変の割合いが、２相同時に開閉する場合より少なくなり、カム軸に従来設けられていた油圧ダンパーが不要になる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の実施例にかかる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた星形結線の３相変圧器の構成を示す結線図である。従来の装置である図５と異なる個所は、Ｖ相の限流抵抗ＲがアームＩ側に接続されている点およびＶ相の真空バルブＶ３の開閉状態だけである。図１のその他の構成は、図５の従来の巻線と同じであり、従来と同じ部分は同一参照符号を付けることによって詳細な説明は省略する。また、図１の３相変圧器の断面構成の図示も省略されるが、図７の切換開閉器１０内の油圧ダンパー５１を取り除いた断面図に対応する。
【００３４】
また、図２は、図１の切換開閉器１０の中段に配されたＶ相の真空バルブの構成を示す平面図であり、従来の装置では図９に対応する。真空バルブＶ１が図の上側に、真空バルブＶ２が図の左側にそれぞれ配され、また、限流抵抗Ｒが、真空バルブＶ１の固定接点９１とＶ３の固定接点９３と間に介装されている点以外は図９と同じある。なお、図１の切換開閉器１０の上段並びに下段に配されたＵ相並びにＷ相の真空バルブの図２に相当する平面図は、それぞれ従来の装置である図８並びに図１０と全く同じである。
【００３５】
図３は、図１で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置の動作を説明する要部結線図である。奇数番号タップ３で運転中のものを偶数番号タップ４へ切り換わるときのアームΙとアームΙΙとの可動接触子４０の動き、並びに、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３および真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の各接点の開閉状態が（Ａ）から（Ｅ）へと動作する順に示されている。図３の上段がＵ相の場合、下段がＶ相の場合である。ただし、Ｗ相の場合は、上段のＵ相の場合と全く同じ動きをするので図示は省略されている。それぞれカム軸の回動によって真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３および真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の各接点がシーケンシャルに開閉する。なお、図３の（Ｂ）ないし（Ｅ）において、各真空バルブやタップの符号は特に記されていないが、その符号は図３の（Ａ）と同じ位置にある真空バルブやタップの符号に対応する。
【００３６】
以下、図３の上段と下段とを比較しながら真空バルブの開閉動作を説明する。図３の（Ａ）では、真空バルブＵ１，Ｖ１，Ｖ３が閉成し、真空バルブＵ２，Ｕ３，Ｖ２が開成しているとともに、Ｕ相とＶ相のアームΙの可動接触子４０がともに奇数番号タップ３に接触し、Ｕ相とＶ相のアームΙΙの可動接触子４０がともに偶数番号タップ２に接触している。それによって、星形結線の３相変圧器の中性点０が奇数番号タップ３に接続され、負荷電流が各相のタップ巻線Ｔの奇数番号タップ３に流れた状態で運転されている。図３の（Ｂ）では、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３の開閉はそのままの状態で、かつ、真空バルブＶ１だけが開成し、Ｕ相とＶ相のアームΙΙの可動接触子４０が偶数番号タップ２から偶数番号タップ４へともに移動している。真空バルブＵ２，Ｕ３，Ｖ２が開成しているので、アームΙΙの可動接触子４０は無電流の状態で偶数番号タップ４へ移動するようになる。図３の（Ｃ）では、真空バルブＵ３，Ｖ２が閉成される。その場合、上段のＵ相では、偶数番号タップ４からタップ巻線Ｔ、奇数番号タップ３、真空バルブＵ１、真空バルブＵ３、限流抵抗Ｒへ点線で示したような環状電流３１が図示されていない負荷電流に加わって流れる。一方、下段のＶ相では、偶数番号タップ４からタップ巻線Ｔ、奇数番号タップ３、限流抵抗Ｒ、真空バルブＶ３、真空バルブＶ２へ点線で示したような環状電流３８が図示されていない負荷電流に加わって流れる。図３の（Ｄ）では、真空バルブＵ１，Ｖ３が開成され、環状電流３１と３８がともに遮断される。それによって、Ｕ相の負荷電流が真空バルブＵ３と限流抵抗Ｒとを介してタップ巻線Ｔへ流れる。一方、Ｖ相の負荷電流が真空バルブＶ２を介してタップ巻線Ｔへ流れる。図３の（Ｅ）では、下段の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉はそのままの状態で、かつ、上段の真空バルブＵ２が閉成されて中性点０が偶数番号タップ４に接続され、全ての相がアームΙΙでの運転状態へ移行する。
【００３７】
タップ切換装置が偶数番号タップ４で運転中のものを奇数番号タップ５へ切り換わるとき、すなわち、アームΙΙからアームΙへ切り換わる過程の図示は省略されるが、真空バルブＵ１，Ｕ２，Ｕ３および真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉状態は、図３の（Ｅ）から（Ａ）の状態へと逆の過程を辿る。アームΙΙからアームΙへの切り換え過程を図３を使って説明すると、図３の（Ｄ）のようにＵ相とＶ相のアームΙの可動接触子４０が無電流の状態でともに偶数番号タップ５へ移動する。そこで、真空バルブＵ２を開成した後、真空バルブＵ１，Ｖ３が閉成されると、図３の（Ｃ）のように環状電流３１と３８（ただし、タップ５を介する）が図示されていない負荷電流に加わって流れる。図３の（Ｂ）で真空バルブＵ３とＶ２とがそれぞれ開成されると、その環状電流３１と３８が遮断され、図３の（Ａ）のように、中性点０が奇数番号タップ５に接続され、全ての相がアームΙでの運転状態へ移行する。
【００３８】
図２０は、図１のタップ切換装置のカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図である。図の横軸および縦軸の定義、並びに、特性５２Ａ、５２Ｂは図１８のそれと同じである。実線の特性６２ＡがアームＩ側からアームＩＩ側へカム軸が回動する行きの場合を示し、実線の特性６２ＢがアームＩＩ側からアームＩ側へカム軸が回動する戻りの場合を示す。特性６２Ａ、６２Ｂの凹凸は、完全には消すことはできないが、図１８の場合と比べると無負荷の場合の蓄勢ばねの特性５２Ａ、特性５２Ｂから上下に外れる度合いが半分程度に小さくなっている。この理由は、Ｖ相の真空バルブがＵ相やＷ相の真空バルブと同時に開成動作あるいは閉成動作することがないためであり、カム軸にかかる３相分の回転トルクが同時に加わらなくなったことによる。そのために、カム軸の回転速度の変化が従来の装置より低減する。したがって、油圧ダンパーがなくても真空バルブの消弧時間を充分に確保することができ、部品点数の低減が可能になる。
【００３９】
図４は、この発明の異なる実施例にかかる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた三角結線の３相変圧器の構成を示す結線図である。従来の装置である図１４と異なる個所は、Ｖ相の限流抵抗ＲがアームＩ側に接続されている点およびＶ相の真空バルブＶ３の開閉状態だけである。図４のその他の構成は、図１４の従来の巻線と同じである。したがって、図４において、Ｕ相とＶ相の分が従来の装置と同様に図１５のタップ切換装置３２内に収められ、Ｗ相の分は切換装置３３内に収められいる。
【００４０】
図２１は、図４のタップ切換装置においてＵ相とＶ相とを一つのカム軸で動作させる方の装置のカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図である。図の横軸および縦軸の定義、並びに、特性５２Ａ、５２Ｂは図２０のそれと同じである。実線の特性６３ＡがアームＩ側からアームＩＩ側へカム軸が回動する行きの場合を示し、実線の特性６３ＢがアームＩＩ側からアームＩ側へカム軸が回動する戻り場合を示す。特性６３Ａ、６３Ｂの凹凸は、完全には消すことはできないが、図１９の場合と比べると無負荷の場合の蓄勢ばねの特性５２Ａ、特性５２Ｂから上下に外れる度合いが半分程度に小さくなっている。この理由は、図１８の場合と同様に、Ｖ相の真空バルブが、Ｕ相の真空バルブと同時に開成動作あるいは閉成動作することがないためであり、カム軸にかかる２相分の回転トルクが同時に加わらなくなったことによる。そのために、油圧ダンパーがなくても真空バルブの消弧時間を充分に確保することができ、この場合も部品点数の低減が可能になる
【００４１】
なお、上述の図１で示したこの発明の実施例にかかる真空バルブ式負荷時タップ切換装置においては、各相の真空バルブの接点を図３の（Ａ）〜（Ｅ）で示されるような所期の開閉シーケンスで開閉動作させるため、各相のカム板２３の形状、すなわち、カム板２３の円周部に形成される凸部２２Ａと凹部２２Ｂとの位置を所定の構成としている。図１の装置におけるカム形状およびカム形状と真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係について、図５の従来の装置の場合と対比させて以下に説明する。
【００４２】
図２２は図１で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置におけるカム板の形状を示す平面図であって、（ａ）はＵ相のカム板，（ｂ）はＶ相のカム板，（ｃ）はＷ相のカム板を示すものであり、図２３は、図２２（ｂ）で示されるＶ相のカム板の形状と図１の装置におけるＶ相の真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係を示す説明図である。また、図２４は図５で示した従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置におけるカム板の形状を示す平面図であって、（ａ）はＵ相のカム板，（ｂ）はＶ相のカム板，（ｃ）はＷ相のカム板を示すものであり、図２５は、図２４（ｂ）で示されるＶ相のカム板の形状と図５の従来の装置におけるＶ相の真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係を示す説明図である。
【００４３】
図２２の（ａ）〜（ｃ）および図２４の（ａ）〜（  ｃ）は、真空バルブの動作メカニズムの説明図である図１１と同様に、カム板２３の形状およびカム板２３とカムフォロア２１との係合関係を示している。これらの図の各カムフォロア２１の部分に記載されたＵ１，Ｕ２，Ｕ３、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３およびＷ１，Ｗ２，Ｗ３の各符号はそのカムフォロア２１がそれぞれどの真空バルブに対応するかを示すものである。また、図２２および図２４におけるカム板２３の部分における円弧状の破線は凹部２２Ｂの外径にほぼ対応する半径の円を描いて凸部２２Ａと凹部２２Ｂとの区別を明確に示すためのものであり、カム板２３の構造を示すものではない。
【００４４】
図２２および図２４に示されているように、図１の装置ではＶ相のカム板２３のみが図５の従来の装置のカム板２３とその形状が異なっており、他のＵ，Ｗ相のカム板２３の形状は図５の従来の装置のカム板２３と同じである。また、図１の装置ではＶ相の真空バルブＶ１およびＶ２に対応するカムフォロア２１の位置が図５の従来の装置におけるカムフォロア２１の位置に対して左右逆になっている。このため、図１の装置ではＶ相の真空バルブのみが図５の従来の装置と開閉状態が異なっている。すなわち、図２２および図２４に示されるカム板２３とカムフォロア２１との係合状態で比較すると、図５の従来装置では図２４のようにＶ３のカムフォロア２１がカム板２３の凹部２２Ｂと接触しているので真空バルブＶ３が開極状態となっているのに対して、図１の装置では図２２のようにＶ３のカムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａと接触しているので真空バルブＶ３が閉極状態となっている。
【００４５】
次に、図２３および図２５により、図１の装置におけるＶ相のカム板２３の形状とＶ相の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の接点の開閉シーケンスとの関係を図５の従来の装置と対比させて説明する。
【００４６】
図２５では図５の従来の装置におけるＶ相の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉シーケンスをタイムチャートで示しているが、このタイムチャートの横軸は時間に対応するとともに、カム板２３の回転角度にも対応しており、カム板２３が図中の矢印方向に回転したときの各真空バルブの開閉動作の様子を示している。このタイムチャートの左端の時点でのカム板２３とカムフォロア２１との係合状態がその上の部分に示されており、この係合状態は図２４（ｂ）に示されたものと同じ状態である。この左端の時点では、Ｖ１のカムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａと接触していて真空バルブＶ１が閉極状態であるとともに、Ｖ２，Ｖ３のカムフォロア２１がカム板２３の凹部２２Ｂと接触していて真空バルブＶ２，Ｖ３が開極状態となっており、奇数番号タップ３が選択された状態となっている。この左端の時点から、カム板２３の図の矢印方向の回転に伴って真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の接点の開閉シーケンスは進んでいき、タイムチャートの右端の状態となる。この右端の時点でのカム板２３とカムフォロア２１との係合状態がその上の部分に示されており、Ｖ１のカムフォロア２１がカム板２３の凹部２２Ｂと接触していて真空バルブＶ１が開極状態であるとともに、Ｖ２，Ｖ３のカムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａと接触していて真空バルブＶ２，Ｖ３が閉極状態となっており、偶数番号タップ４が選択された状態となっている。このようにして図５の従来の装置におけるＶ相の真空バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ３の接点の開閉状態は、他のＵ，Ｗ相と同様に、カム板２３の矢印方法の回転に伴って、図１３の（Ａ）および（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示される各状態に次々と切り換わっていく。
【００４７】
一方、図２３では図１の装置におけるＶ相の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉シーケンスをタイムチャートで示しているが、このタイムチャートの横軸は図２５と同様に時間に対応するとともに、カム板２３の回転角度にも対応しており、カム板２３が図中の矢印方向に回転したときの各真空バルブの開閉動作の様子を示している。このタイムチャートの左端の時点でのカム板２３とカムフォロア２１との係合状態がその上の部分に示されており、この係合状態は図２２（ｂ）に示されたものと同じ状態である。この左端の時点では、Ｖ１，Ｖ３のカムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａと接触していて真空バルブＶ１，Ｖ３が閉極状態であるとともに、Ｖ２のカムフォロア２１がカム板２３の凹部２２Ｂと接触していて真空バルブＶ２が開極状態となっており、奇数番号タップ３が選択された状態となっている。この左端の時点から、カム板２３の図の矢印方向の回転に伴って真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の接点の開閉シーケンスは進んでいき、タイムチャートの右端の状態となる。この右端の時点でのカム板２３とカムフォロア２１との係合状態がその上の部分に示されており、Ｖ１，Ｖ３のカムフォロア２１がカム板２３の凹部２２Ｂと接触していて真空バルブＶ１，Ｖ３が開極状態であるとともに、Ｖ２のカムフォロア２１がカム板２３の凸部２２Ａと接触していて真空バルブＶ２が閉極状態となっており、偶数番号タップ４が選択された状態となっている。このようにして図１の装置におけるＶ相の真空バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の接点の開閉状態は、カム板２３の矢印方向の回転に伴って、図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）および（Ｅ）に示される各状態に次々と切り換わっていく。
【００４８】
なお、図１の装置ではＵ，Ｗ相のカム板２３の形状およびカムフォロア２１との係合関係は図５の従来の装置と同じであるので、Ｕ，Ｗ相の真空バルブの接点の開閉シーケンスは、図５の従来の装置と同じである。
【００４９】
以上のように、図１の真空バルブ式負荷時タップ切換装置では、各相のカム板２３の形状を図２２に示されるような構成とすることにより、図３に示されるような各相の真空バルブの開閉動作を実現している。
【００５０】
なお、図１の装置に適用されるカム板２３の形状は、図２２に示される構成に限定されるものではなく、図３に示されるような各相の真空バルブの開閉動作を実現することができるならば、図２２以外の構成であってもよい。
また、図４で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置におけるカム板の形状およびカム板の形状と真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係も、図１の装置について上記の図２２および図２３で説明したものと同様である。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は前述のように、３相の切換開閉器の１相の限流抵抗を他の２相の限流抵抗とは異なる側のアームに接続することによって、カム軸に従来設けられていた油圧ダンパーが不要になり、部品点数の削減や油圧ダンパーのスペースの省略ができ、コストが低減される。
【００５２】
また、２相の切換開閉器の各相の限流抵抗を互いに異なる側のアームに接続することによっても、油圧ダンパーが不要になり、カム軸に従来設けられていた油圧ダンパーが不要になり、コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた星形結線の３相変圧器の構成を示す結線図
【図２】図１の切換開閉器の中段に配されたＶ相の真空バルブの構成を示す平面図
【図３】図１で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置の動作を説明する要部結線図
【図４】この発明の異なる実施例にかかる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた三角結線の３相変圧器の構成を示す結線図
【図５】従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた星形結線の３相変圧器の構成を示す結線図
【図６】図５の変圧器の構成を示す一部破砕平面図
【図７】図６のＸ−Ｘ要部断面図
【図８】図７の切換開閉器の上段に配されたＵ相の真空バルブの構成を示す平面図
【図９】図７の切換開閉器の中段に配されたＶ相の真空バルブの構成を示す平面図
【図１０】図７の切換開閉器の下段に配されたＷ相の真空バルブの構成を示す平面図
【図１１】図７の真空バルブの動作メカニズムの説明図
【図１２】図７の蓄勢装置９の構成を示す要部平面図であり、それぞれ（Ａ）は奇数番号タップへアームの接触子が導電接触して運転されている状態を示す図、（Ｂ）は偶数番号タップへアームの接触子が切り換えられている途中の状態を示す図、（Ｃ）は偶数番号タップへアームの接触子が導電接触して運転されている状態を示す図
【図１３】図５で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置の動作を説明する要部結線図
【図１４】従来の異なる真空バルブ式負荷時タップ切換装置を備えた三角結線の３相変圧器の構成を示す結線図
【図１５】図１４の変圧器の構成を示す一部破砕平面図
【図１６】図７の油圧ダンパーの詳細構成を示す要部断面図
【図１７】図１６のＹ−Ｙ断面図
【図１８】図５の装置に油圧ダンパーがないときのカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図
【図１９】図１４のタップ切換装置においてＵ相とＶ相とを一つのカム軸で動作させる方の装置の油圧ダンパーを取り除いたときのカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図
【図２０】図１のタップ切換装置のカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図
【図２１】図４のタップ切換装置においてＵ相とＶ相とを一つのカム軸で動作させる方の装置のカム軸にかかる回転トルクを示す特性線図
【図２２】図１で示した真空バルブ式負荷時タップ切換装置におけるカム板の形状を示す平面図であり、それぞれ（ａ）はＵ相のカム板の形状を示す図、（ｂ）はＶ相のカム板の形状を示す図、（ｃ）はＷ相のカム板の形状を示す図
【図２３】図２２（ｂ）で示されるＶ相のカム板の形状と図１の装置におけるＶ相の真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係を示す説明図
【図２４】図５で示した従来の真空バルブ式負荷時タップ切換装置におけるカム板の形状を示す平面図であり、それぞれ（ａ）はＵ相のカム板の形状を示す図、（ｂ）はＶ相のカム板の形状を示す図、（ｃ）はＷ相のカム板の形状を示す図
【図２５】図２４（ｂ）で示されるＶ相のカム板の形状と図５の従来の装置におけるＶ相の真空バルブの接点の開閉シーケンスとの関係を示す説明図
【符号の説明】
１，３，５，７：奇数番号タップ、２，４，６：偶数番号タップ、９：蓄勢装置、９Ｃ：入力レバー、９Ｄ：蓄勢ばね、９Ｅ：出力レバー、１０：切換開閉器、１０Ａ：カム軸、１２：タップ選択器、２１：カムフォロア、２３：カム板、４０：可動接触子、５１：油圧ダンパー、Ｉ，ＩＩ：アーム、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３：真空バルブ、０：中性点、Ｒ：限流抵抗、Ｓ：主巻線、Ｔ：タップ巻線
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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