(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの固定タップ接触子と、両方の方向に移動でき、負荷案内部を一方の固定ステップ接触子から他方の固定ステップ接触子へ切り換える二つの切換接触子と、
一方の切換接触子が主切換接触子として負荷案内部に直結でき、
他方の切換接触子が抵抗切換接触子として限流抵抗を有する直列回路中で同じように負荷案内部に接続でき、
二つの切換接触子が互いに無関係に、機械的な結合と影響なしに移動でき、
更に、切換方向に無関係に、同じ第一切換接触子が主切換接触子として直接、また同じ第二切換接触子が抵抗切換接触子として負荷案内部に接続するように、限流抵抗を有する直列回路が一方の切換接触子に付属し、
更に、主切換接触子としての第一切換接触子や抵抗切換接触子としての第二切換接触子を負荷案内部に接続することが独立した別々に操作できる二つの真空スイッチで行われ、
主切換接触子としての第一切換接触子のみが作動した蓄勢機構により直接急激に操作される、
負荷時タップ切換器の切換開閉器および負荷タップ選択器用の切換装置において、
両方の切換接触子の切換は蓄勢機構の急激な作動により導入され、
主切換接触子（ＳＫＭ）として負荷案内部に接続する切換接触子が新しい固定ステップ接触子（ｎ，ｎ＋１，．．．；Ａ，Ｂ）に達し、その後、抵抗切換接触子（ＨＫＭ）として負荷案内部に接続する切換接触子が今までの固定ステップ接触子（．．．，ｎ＋１，ｎ；Ｂ，Ａ）を離れ、
蓄勢機構が二段作用して先ず主切換接触子（ＳＫＭ）を、そして時間を遅らして抵抗切換接触子（ＨＫＭ）を操作するように、抵抗切換接触子（ＨＫＭ）が急激に移動する、
ことを特徴とする切換装置。
【請求項２】
少なくとも二つの固定タップ接触子と、両方の方向に移動でき、負荷案内部を一方の固定ステップ接触子から他方の固定ステップ接触子へ切り換える二つの切換接触子と、
一方の切換接触子が主切換接触子として負荷案内部に直結でき、
他方の切換接触子が抵抗切換接触子として限流抵抗を有する直列回路中で同じように負荷案内部に接続でき、
二つの切換接触子が互いに無関係に、機械的な結合と影響なしに移動でき、
更に、切換方向に無関係に、同じ第一切換接触子が主切換接触子として直接、また同じ第二切換接触子が抵抗切換接触子として負荷案内部に接続するように、限流抵抗を有する直列回路が一方の切換接触子に付属し、
更に、主切換接触子としての第一切換接触子や抵抗切換接触子としての第二切換接触子を負荷案内部に接続することが独立した別々に操作できる二つの真空スイッチで行われ、
主切換接触子としての第一切換接触子のみが作動した蓄勢機構により直接急激に操作される、
負荷時タップ切換器の切換開閉器および負荷タップ選択器用の切換装置において、
主切換接触子（ＳＫＭ）や抵抗切換接触子（ＨＫＭ）はそれぞれ互いに連結して操作できる二つの個別遮断接触子（ＳＫＭA，ＳＫＭBあるいはＨＫＭA，ＨＫＭB）で構成され、主切換接触子（ＳＫＭ）や抵抗切換接触子（ＨＫＭ）の一方の個別遮断接触子（ＳＫＭA，ＨＫＭA）がそれぞれ第一固定ステップ接触子（Ａ）に電気接続し、主切換接触子（ＳＫＭ）や抵抗切換接触子（ＨＫＭ）の他方の個別遮断接触子（ＳＫＭB，ＨＫＭB）がそれぞれ第二固定ステップ接触子（Ｂ）に電気接続する、
ことを特徴とする切換装置。
【請求項３】
主切換接触子（ＳＫＭ）の個別遮断接触子（ＳＫＭA，ＳＫＭB）は第一転換スイッチ（Ｓ１）により、また抵抗切換接触子（ＨＫＭ）の個別遮断接触子（ＨＫＭA，ＨＫＭB）は第二転換スイッチ（Ｓ２）により切り換えできる、
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の切換装置。
【発明の詳細な説明】
この発明は、請求の範囲第１項および第４項の前段に規定する切換開閉器および負荷タップ選択器の切換装置に関する。
同類の切換装置はWO 94/02955号明細書により既に周知である。この周知の切換装置には、少なくとも二つの固定ステップ接触子と、両方向に移動し、負荷案内部を一方の固定ステップ接触子から他方の固定ステップ接触子へ切り換える二つの切換接触子を有する。その場合、一方の切換接触子が主切換接触子として直接負荷案内部に接続できるが、他方の切換接触子は抵抗切換接触子として限流抵抗を有する直列回路中で同じように負荷案内部に接続する。両方の切換接触子は互いに独立して、機械的な直結や影響なしに移動する。この切換装置では、抵抗切換接触子は切換方向に無関係に必ずゆっくりと連続的に、駆動軸により駆動され、蓄勢機構を動作している間に新しい固定ステップ接触子を選択し、この切換接触子が蓄勢機構の作動に応じてこの急激な運動に追従する。
しかし、この周知の切換装置は負荷タップ選択器にのみ適しているにすぎない。その上、この周知の切換装置では、切換効率の高い応力を書き留める必要がある。これは、真空切換バルブの統計的な故障確率を予測できないとしても十分な信頼性を保証するため、機械的な非常切換区間を経由して出て往く付加的な処置を必要とする。
周知の切換装置では、そこで生じる切換応力により、同時に操作できる二つの真空切換バルブの直列回路を負荷分岐路に設けることが必要である。これは一方で回路の経費を高め、他方で二つの真空切換バルブを同時に操作するための付加的な機械的な手段を必要とする。
他の切換装置は、ドイツ公告特許第25 20 670号明細書により周知である。
この周知の切換装置には、二方向に移動し、負荷案内部を一方のタップ接触子から他方のタップ接触子へ切り換える二つの切換接触子がある。これ等の切換接触子の一方は主切換接触子として、また他方は抵抗切換接触子として働く。その場合、定常状態では両者は同じタップ接触子に接触している。
可動切換接触子はいずれも相互に固定結合され、共通の接触ホルダー上に配置されていて、この共通の接触ホルダーの動きにより共通にも操作される。切換方向に応じて、その都度交互に接触子の一方が先行し、他方が後続する。
可動切換接触子の各々は機械的なシリーズ接触子に直列に接続され、二つのシリーズ接触子が同時にも、また個々にも負荷案内部に接続できる。この選択的な接続は機械的な一つの可動分離接触子あるいは切換接触子により行われる。
更に、この周知の装置では、蓄勢駆動部が設けてあり、この駆動部は作動時に機械的に相互に結合する二つの可動切換接触子を移動させたり、切換接触子を操作する。
この周知の切換装置には多くの難点がある。
先ず、この切換装置は必ず機械的な分離接触子を必要とする。不燃性のためおよびそれから得られる周囲の媒体の汚れ防止のために、そして切換回数を多くするために有利な真空切換バルブはこの周知の切換装置には使用できない。
他方、この周知の切換装置では、切換方向に応じて切換接触子が機械的な機能を先行から後続へ、あるいはこの逆に切り換える。切換の経過は切換方向と共に変わる。従って、二つの切換接触子を蓄勢機構により共通に操作する必要がある。加えて、蓄勢機構により、説明するように、負荷案内部へそれぞれ接続する機械的な分離接触子も一緒に操作する必要があるので、全体として複雑な運動および必然的に機械経費のかかる蓄勢機構となる。
この発明の課題は、切換開閉器にも使用でき、主分岐路や抵抗分岐路にも真空切換バルブを使用でき、できる限り少ない切換効率要請で達成できる冒頭に述べた種類の切換装置を提供することにある。
上記の課題は、少なくとも二つの固定タップ接触子と、両方の方向に移動でき、負荷案内部を一方の固定ステップ接触子から他方の固定ステップ接触子へ切り換える二つの切換接触子と、一方の切換接触子が主切換接触子として負荷案内部に直結でき、他方の切換接触子が抵抗切換接触子として限流抵抗を有する直列回路中で同じように負荷案内部に接続でき、二つの切換接触子が互いに無関係に、機械的な結合と影響なしに移動でき、更に、切換方向に無関係に、同じ第一切換接触子が主切換接触子として直接、また同じ第二切換接触子が抵抗切換接触子として負荷案内部に接続するように、限流抵抗を有する直列回路が一方の切換接触子に付属し、更に、主切換接触子としての第一切換接触子や抵抗切換接触子としての第二切換接触子を負荷案内部に接続することが独立した別々に操作できる二つの真空スイッチで行われ、主切換接触子としての第一切換接触子のみが作動した蓄勢機構により直接急激に操作される、負荷時タップ切換器の切換開閉器および負荷タップ選択器用の切換装置において、両方の切換接触子の切換は蓄勢機構の急激な作動により導入され、主切換接触子（ＳＫＭ）として負荷案内部に接続する切換接触子が新しい固定ステップ接触子（ｎ，ｎ＋１，．．．；Ａ，Ｂ）に達し、その後、抵抗切換接触子（ＨＫＭ）として負荷案内部に接続する切換接触子が今までの固定ステップ接触子（．．．，ｎ＋１，ｎ；Ｂ，Ａ）を離れ、蓄勢機構が二段作用して先ず主切換接触子（ＳＫＭ）を、そして時間を遅らして抵抗切換接触子（ＨＫＭ）を操作するように、抵抗切換接触子（ＨＫＭ）が急激に移動する切換装置によって解決される。従属請求項にはこの発明の特に有利な構成が開示されている。
この発明による切換装置で特に有利なことは、この装置を用いると最小の可能な切換効率の負担が達成される点にある。これにより、真空切換バルブの起こり得る統計的に予測できない故障に対する安全装置として機械的なシリーズ非常切換区間を設けることができ、この非常切換区間は、この発明による切換装置を負荷タップ選択器に使用する場合、何れにしても存在し、特に簡単に周知の光電アーク検出部により応答時の負荷切換器の作動と共に監視できる。
更に、この発明の切換装置の小さな切換効率要請により、小さくて低コストの真空切換バルブを備えた切換装置の構造となる。
更に、この発明による切換装置で特に有利なことは、主切換接触子と抵抗切換接触子を別々に操作してより大きな切換距離を利用でき、これが接触部材の間隔とそれに伴う達成可能な耐電圧性に関して、そして非常切換区間の運転開始での再定常電圧に関しても有効である。
この発明による切換装置で特徴的なことは、切換方向およびそれに伴い駆動部の運動（回転）方向に無関係に、必ず主切換接触子が先行して急激に操作される点にある。
ドイツ公開特許第756 435号明細書により、負荷タップ選択器の接触子の接点運動の方向を切り換える場合、限流抵抗に接続する選択器の接触子が他方の接触子を「追い越す」が、この周知の解決策では両方の負荷タップ選択器の接触子、つまり選択器のアームが機械的に外に連結し、駆動部に結合していることが既に原理的に知られている。この「追い越し」は駆動歯車機構のアイドリング過程で機械的に行われるか、回転方向の逆転時にステップ選択器接触子の対応関係、つまり結線を入れ換える二つの付加的な切換開閉器により電気的に行われる。これに反して、この発明による切換装置では、二つの接触アームが互いに完全に無関係に動く。主切換接触子は作動した蓄勢機構により急激に新しい固定接触子へ移動し、次いで抵抗切換接触子が任意に選択できる速度で追従する。
以下では、図面に基づきこの発明を例示的により詳しく説明する。
第１図は、切換開閉器の一部としてのこの発明による第一切換装置を示し、
第２図は、負荷タップ選択器の一部としてのこの発明による第一切換装置を示し、
第３図は、前記第一切換装置で一方の電圧ステップから他方の電圧ステップへ必要な切換ステップを示し、
第４図は、第一切換装置に対して多重ステップ切換の付属回路図を示し、
第５図は、切換開閉器の一部としてのこの発明による第二切換装置を示し、
第６図は、前記第二切換装置で一方の電圧ステップから他方の電圧ステップへ必要な切換ステップを示し、
第７図は、切換開閉器の一部としてのこの発明による第三切換装置を示し、
第８図は、前記第三切換装置で一方の電圧ステップから他方の電圧ステップヘおよび再び戻るのに必要な切換過程を示し、
第９図は、この第三切換装置に対して付属する回路図を示す。
この発明による第一切換装置の切換経過は、この切換装置が切換開閉器の一部として、あるいは負荷タップ選択器の一部として動作するかには無関係に原理的に等しい。
ただ一つの相違点は、負荷タップ選択器の場合、同じ切換方向で多数の接続、即ち例えばｎからｎ＋１を経てｎ＋２へ接続することが可能であるが、切換開閉器の場合では同じであるが、機械的には接続毎に二つの位置のみの間で入れ替わる、つまり切換方向が変わる点にある。
第１図に示す切換装置には固定ステップ接触子Ａ，Ｂがある。これ等の接触子は周知の方法でタップ選択器を介してステップ巻線の中間タップｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に接続する。
前記固定ステップ接触子Ａ，Ｂの間で本来の切換装置が切り換わる。これは、第一真空切換セルＳＫＶを介して共通の案内部に接続する主切換接触子ＳＫＭと、主切換接触子に無関係で、機械的な結合なしに移動でき、第二真空切換セルＨＫＶおよび限流抵抗Ｒの直列回路を介して同じように共通の案内部に接続する抵抗切換接触子ＨＫＭとで構成されている。
更に、この実施例では、定常運転で負荷電流を導いて切換装置の負担を軽減する持続主接触子ＤＨＫA，ＤＨＫBを設けると有利である。
しかし、この切換装置を機能させるためには、この持続主接触子は必ずしも必要ではなく、負荷電流は、真空切換セルの寸法を適当に設計した場合、機械的な主切換接触子ＳＫＭと、定常運転で閉じている直列に接続された第一真空切換セルＳＫＶとからも導かれる。
第２図は負荷タップ選択器の構成要素としての第一切換装置を示す。この場合でも持続主接触子は必ずしも必要ではない。一方で切換開閉器の構成要素として、また他方で負荷タップ選択器の構成要素としての切換装置を操作する場合の相違を指摘しておく。
第３図は、第一切換装置の場合、一方の電圧ステップから他方の電圧ステップへの必要な切換過程を示す。これ等の切換過程は、低圧ステップから高圧ステップへ、あるいはその逆の切換が行われるかには無関係である。この場合、個々の切換過程に記号１〜１１を付ける。
切換過程１：基本位置；ＤＨＫAが負荷電流を通す。
切換過程２：ＤＨＫAが開き、主切換接触子ＳＫＭと第一真空切換バルブＳＫＶが負荷電流を引き受ける。
切換過程３：第一真空切換バルブＳＫＶが開き、負荷電流は抵抗切換接触子ＨＫＭ，第二真空切換バルブＨＫＶおよび限流抵抗Ｒを経由して流れる。
切換過程４：主切換接触子ＳＫＭは蓄勢機構が作動した後に急速に固定ステップ接触子ｎまたはＡを離れる。
切換過程５：主切換接触子ＳＫＭは新しい固定ステップ接触子ｎ＋１またはＢに達する。
切換過程６：第一真空切換バルブＳＫＶが閉じ、負荷電流を固定ステップ接触子ｎ＋１またはＢへ切り換わり、未だ閉じている第二真空切換バルブＨＫＶおよび限流抵抗Ｒを経由して未だバランス電流が流れる。
切換過程７：第二真空切換バルブＨＫＶが開き、これによりバランス電流を遮断する。
切換過程８：抵抗切換接触子ＨＫＭが固定ステップ接触子ｎまたはＡを離れ、新しい固定ステップ接触子ｎ＋１またはＢへの動きで主切換接触子ＳＫＭに追従する。
切換過程９：抵抗切換接触子ＨＫＭが新しい固定タップ接触子ｎ＋１またはＢに達する。
切換過程10：第二真空切換バルブＨＫＶが閉じる。
切換過程11：持続主接触子ＤＨＫBが閉じて、負荷電流を引き受ける。初期位置に再び達し、切換装置が新しい切換準備となる。
負荷電流とバランス電流の加算を行わなりことにより、切換効率要請がただ小さくなっていることが分かる。
第４図は、ｎからｎ＋１に、その後ｎ＋２に、次いで第２図の切換装置のｎ＋１に戻る多重ステップ切換用の第一切換装置の付属回路図を示す。この回路図は第１図に示す装置にも当てはまる。しかし、この装置では、上に説明したように、二つの固定ステップ接触子ＡとＢの間でそれぞれ切り換わる。
この場合、高圧ステップあるいは低圧ステップに切り換わることに無関係に主切換接触子ＳＫＭが必ず早く先行し、抵抗切換接触子ＨＫＭが急速に追従することが分かる。
これにより、先行する主切換接触子ＳＫＭを、作動したバネ力貯蔵装置あるいはそれ以外の蓄勢機構により早く操作することが必要である。後続する抵抗切換接触子ＨＫＭは理論的に遅くあるいは連続的にも追従するが、この発明の利点の一つ、つまり機械的な非常切換区間による真空切換バルブの簡単な監視というこの発明の利点を奏さない。この非常切換は、抵抗切換接触子ＨＫＭが早く追従する時にのみ実現される。後続する抵抗切換接触子ＨＫＭのこの急速な動きは二部品蓄勢機構あるいは互いに連結した二つの蓄勢機構により、第一蓄勢機構が作動し、主切換接触子ＳＫＭが時間的に遅れて動いた後に、第二蓄勢機構が作動し、この蓄勢機構が抵抗切換接触子ＨＫＭに追従するように、可能になる。
第５図は、この発明による第二の切換装置を示す。この装置は、特に切換開閉器に対して構成され、この場合、説明したように、二つの固定ステップ接触子ＡとＢの間でのみ切り換わる。この発明の特に有利な構成では、主切換接触子ＳＫＭはそれぞれ互いに結合する操作可能な個別遮断接触子ＳＫＭA，ＳＫＭBあるいはＨＫＭA，ＨＫＭBから成る抵抗切換接触ＨＫＭとして生じる。その場合、それぞれ一つの個別遮断接触子ＳＫＭA，ＨＫＭBは第一固定ステップ接触子Ａに電気接続し、他の個別遮断接触ＳＫＭA，ＨＫＭBはそれぞれ他の固定接触子Ｂに電気接続している。
ここに説明するこの発明の構成では、それぞれ二重の中断が行われる。これにより、特に切換開閉器の場合に簡単に切換ができる。この切換には、単純な遮断器、接触ブリッジ等のみが機械的な切換部材として必要である。
第６図はこれに付属する切換工程を示す。
切換過程１：基本位置；ＳＫＭA及び第一真空切換バルブＳＫＶが負荷電流を通す。
切換過程２：第一真空切換バルブＳＫＶが開き、ＨＫＭA及び第二真空切換バルブＨＫＶが負荷電流を引き受ける。
切換過程３：ＳＫＭAは蓄勢機構が作動した後に急速に固定ステップ接触子Ａを離れる。
切換過程４：ＳＫＭBが新しい固定ステップ接触子Ｂに達する。
切換過程５：第一真空切換バルブＳＫＶが、閉じて負荷電流を固定ステップ接触子Ｂに切換え、まだ閉じている第二真空切換バルブＨＫＶ及び限流抵抗Ｒが異なる電流を通す。
切換過程６：第二真空切換バルブＨＫＶが、開いて異なる電流の流れを遮断する。
切換過程７：ＨＫＭAが固定ステップ接触子Ａを離れる。
切換過程８：ＨＫＭBが新しい固定タップ接触子Ｂに達する。
切換過程９：第二真空切換バルブＨＫＶが閉じる。初期位置に再び達し、切換装置が新しい切換準備となる。
この場合、対応する永久的に存在する負荷案内部への接続がその時の個別遮断接触子によりその都度閉ざされるかあるいは中断されることが分かる。
第７図はこの発明による切換装置の第三実施例を示す。この実施例も特に負荷タップ選択器のために形成されている。この場合、再び切換は二つの固定ステップ接触子ＡとＢの間でのみ行われる。上に説明した主切換接触子ＳＫＭの他の個別遮断接触子ＳＫＭA，ＳＫＭBと抵抗切換接触子ＨＫＭの個別遮断接触子ＨＫＭA，ＨＫＭBは、この場合、二つの転換スイッチＳ１とＳ２で接続される。第一転換スイッチＳ１は個別遮断接触子ＳＫＭAか個別遮断接触子ＳＫＭBを選択的に閉ざす。その時、４つの個別遮断接触子による二重遮断が見られる。この遮断はただ二つの転換スイッチＳ１，Ｓ２のみで特に簡単に接続できる。
第８図は、これに付属する固定ステップ接触子Ａから固定ステップ接触子Ｂへの、およびこの逆の切換工程を示す。
切換過程１：基本位置；  及び第一真空切換バルブＳＫＶが負荷電流を通す。
切換過程２：第一真空切換バルブＳＫＶが開き、ＨＫＭA及び第二真空切換バルブＨＫＶが負荷電流を引き受ける。
切換過程３：ＳＫＭAが固定ステップ接触子Ａを離れる。
切換過程４：第一真空切換バルブＳＫＶが、閉じて負荷電流を固定ステップ接触子Ｂに切換え、まだ閉じている第二真空切換バルブＨＫＶ及び限流抵抗Ｒが異なる電流を通す。
切換過程５：第二真空切換バルブＨＫＶが、開いて異なる電流の流れを遮断する。
切換過程６：ＨＫＭAが、遮断されて固定ステップ接触子Ａを離れる。
切換過程７：第二真空切換バルブＨＫＶが再び閉じる。新しい位置に達する。
切換過程８−１３は、切換過程１に戻るまで切換過程１−７の逆の順序で動作する。
この実施例の場合でも、主切換接触子が新しい固定ステップ接触子Ｂに達した後、つまりこの固定接触子が負荷案内部Ｌに直接接続した後に、抵抗切換接触子が今までの固定ステップ接触子Ａを離れる、つまり限流抵抗Ｒを介して負荷案内部Ｌへのこの今までの連結が中断することが分かる。
更に、説明したこの発明の全ての実施例で、主切換接触子と抵抗切換接触子の動きあるいは操作は機械的な結合なしに行われる。その上、最後に述べた実施例でも、付加的な持続主接触子を設けることができ、これ等の持続主接触子が定常状態で持続電流を流すことを引き受ける。
【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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