特許 7453227 負荷時タップ切換器及び負荷時タップ切換器用の負荷切換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】負荷時タップ切換器及び負荷時タップ切換器用の負荷切換器

(51)【国際特許分類】

   H01F 29/02 20060101AFI20240312BHJP

【ＦＩ】

H01F29/02 C

H01F29/02 V

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021529349

(86)(22)【出願日】2019-11-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-26

(86)【国際出願番号】 EP2019081032

(87)【国際公開番号】W WO2020114730

(87)【国際公開日】2020-06-11

【審査請求日】2022-11-10

(31)【優先権主張番号】102018130869.8

(32)【優先日】2018-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390035459

【氏名又は名称】マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100208258

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 友子

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】ヘプフル・クラウス

(72)【発明者】

【氏名】ヴレーデ・ジルケ

(72)【発明者】

【氏名】ヴィルヘルム・グレーゴル

(72)【発明者】

【氏名】シュミット・エドゥアルト

(72)【発明者】

【氏名】ヘーロルト・シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ヴュルシング・エルケ

【審査官】後藤 嘉宏

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５０６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３３９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３４６７８００（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許発明第１０２０１６１１７５２６（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】国際公開第２０１２／００３８６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷時タップ切換器（２）用の負荷切換器（１）であって、この負荷切換器（１）は、
－少なくとも１つの真空遮断器（３０）；
－真空遮断器（３０）の第１端部（５１）に機械的に接続され、及び第２端部（５２）にローラ（５３）を有する作動要素（５０）；
－基体（１１）と少なくとも１つのカム（２０）とを備えた作動本体（１０）、
を含む、当該負荷切換器（１）において、
－真空遮断器（３０）は、ローラ（５３）によって作動本体（１０）をトレースすることによって作動要素（５０）を介して作動され、
－カム（２０）の少なくとも１つの部分（２１）は開口フランク（２２）であり、
－前記開口フランク（２２）は、基体（１１）とは別の材料からなり、かつ基体（１１）よりも高い強度を有する、ことを特徴とする負荷切換器（１）。

【請求項2】

カム（２０）の少なくとも１つの部品（２１）をトレースすることで、真空遮断器（３０）が開く、ことを特徴とする請求項１に記載の負荷切換器（１）。

【請求項3】

基体（１１）は絶縁材料から成る、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷切換器（１）。

【請求項4】

カム（２２）の少なくとも１つの部分（２１）は金属からなる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の負荷切換器（１）。

【請求項5】

－作動本体（１０）は、基体（１１）及び４つのカム（２０）を有し、
－それぞれ１つの作動要素（５０）を有する４つの真空遮断器（３０）が設けられ、
－４つの真空遮断器（３０）が作動本体（１０）を中心として円形に配置されている、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の負荷切換器（１）。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の負荷切換器を含む負荷時タップ切換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負荷時タップ切換器用の負荷切換器、及びこのような負荷切換器を備えた負荷時タップ切換器に関する。

【背景技術】

【0002】

負荷時タップ切換器は、タップ切換変圧器で切換えを実行することに使用する。切換えは、異なる切換器の機械的作動によって行われる。負荷の増加によって、すなわち、より高い電流及び電圧によって、作動機構への要求も増加する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、本発明の課題は、より高い電流及び電圧で高い機械的負荷に耐え、その上、安全かつ信頼性が高い、負荷時タップ切換器用の改善された負荷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】

【0004】

この課題は、独立請求項１の対象によって解決される。さらなる実施形態は、従属請求項の対象である。

【0005】

本発明のさらなる課題は、より高い電流及び電圧で高い機械的負荷に耐え、その上、安全かつ信頼性が高い負荷時タップ切換器を提供することである。

【0006】

この課題は、独立請求項７の対象によって解決される。

【0007】

改善された構想は、カムの一部又は作動要素のカム全体を基体よりも硬い材料からなるという思想に起因している。大電流の場合に真空遮断器を開けるには、非常に大きな力を加えなければならないため、ローラを動かすことによってカムが折れるという危険性がある。この際、最大の負荷は、真空遮断器を「大きく開く」ために利用するカムの部分、いわゆる開口フランクに発生する。このため、カムの少なくとも一部は金属、特に鋼又は熱処理鋼から作られる。次いで、この部分は、少なくともローラと同等の硬度であるか、又はより高い若しくは同等の強度を有する。負荷切換器内部の絶縁距離を保持するために、作動体の基体は、絶縁材料、例えばプラスチック又はガラス繊維強化プラスチックで形成されており、及びカムの一部又はカム全体は、金属、特に鋼又は熱処理鋼で作られている。

【0008】

改善された構想によれば、負荷時タップ切換器用の負荷切換器が提供され、負荷切換器は少なくとも１つの真空遮断器を備える。さらに、負荷切換器は、真空遮断器の第１端部に機械的に接続され、及び第の端部にローラと、基体及び少なくとも１つのカムを備えた作動本体とを有する作動要素を備える。真空遮断器は、ローラによって作動本体をトレースすることによって、作動要素を介して作動される。カムの少なくとも一部は、基体よりも高い強度を有している。

【0009】

作動要素は、可動接点とローラとの間の単純な連結片として形成され得る。さらに、作動要素は、トグルレバーとして形成され得る。作動要素の任務は、ローラに作用する力を真空遮断器の可動接点に伝達することである。作動本体は、円板状、円筒状、又は棒状で形成され得る。カムは、外側若しくは円周側に、又は上側若しくは下側に配置され得る。作動本体をトレースするために、１つ又は複数の軸線を中心として回転、旋回、又は変位することができる。さらに、カムをトレースするために、作動要素を回転、旋回、又は変位することができる。

【0010】

少なくとも１つの実施例によれば、カムの少なくとも１つの部分をトレースすることによって、真空遮断器が開放される。少なくとも１つの実施例によれば、真空遮断器を開くカムの少なくとも１つの部分は、開口フランクである。少なくとも１つの実施例によれば、基体は絶縁材料、例えばプラスチック又はガラス繊維強化プラスチックからなる。少なくとも１つの実施例によれば、カムの少なくとも一部又はカム全体が、金属、特に鋼又は熱処理鋼から成る。

【0011】

少なくとも１つの実施例によれば、作動本体は、各々一つの作動要素を有する４つの真空遮断器の４つのカムを有する基体を備える。その際、４つの真空遮断器は作動本体を中心として円形に配置されている。この際、負荷切換器は、１相あたり１～６個の真空遮断器が設けられているように、単相、２相又は３相で形成され得る。一つの相の真空遮断器は、１つのセクタ内で互いに相並んで配置されている。

【0012】

改善された構想によれば、改善された構想従って少なくとも１つの負荷切換器を備える負荷時タップ切換器が提供される。

【0013】

以下、本発明を、図面を参照しながら、例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。機能的に同一である又は同一の作用を有する構成要素には、同一の符号が設けられてよい。同一の構成要素又は同一の機能を有する構成要素は、場合によっては、最初に現れた図面においてのみ説明されている。説明は、必ずしも後続の図面で繰り返されるわけではない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】負荷切換器と選択器とを含む負荷時タップ切換器を備えたタップ切換変圧器の概略図を示す。

【図2】本発明による負荷切換器を示す。

【図3】本発明による負荷切換器の作動本体を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、負荷切換器１と選択器４とを有している負荷時タップ切換器２を備えたタップ切換変圧器３を示している。負荷時タップ切換器２は、モータ５によって駆動される。

【0016】

図２は、本発明による負荷切換器１の内部を示す。負荷切換器１の中央には、基体１１と複数のカム２０とを有する作動本体１０が配置されている。作動本体１０は、駆動シャフト１９に機械的に非回転で接続されている。駆動シャフト１９は、（ここでは不図示の）バネエネルギ蓄積装置又はモータ駆動装置５に接続され、且つこれらによって作動される。この場合、駆動シャフト１９、従って作動本体１０は動作中に軸線Ａを中心として回転する。この場合、駆動シャフト１９は、一方向に回転するか、又は一定の角度で往復して、すなわち前後に回転するかのいずれかである。真空遮断器３０は、作動本体１０の周囲に不動に配置されている。通常、対応する作動機構を有する複数の真空遮断器は、作動本体の周囲に、例えば円形に配置されている。

【0017】

真空遮断器３０は、作動要素５０に接続されている可動の接点３１を有する。この実施形態の作動要素５０は、傾斜レバーとして形成されている。作動要素５０がその第１端部５１で真空遮断器３０の可動接点３１に接続されている。ここで示されている実施形態では、第１端部５１が、フォーク状である。作動要素５０がその第２端部５２にローラ５３を有する。負荷切換器の真空遮断器の各々は、それぞれ１つのローラを備えた作動要素を有する。

【0018】

負荷切換器１の全ての部品は、ここでは示されていないハウジング内に配置されている。ハウジングは、例えば、円筒形又は箱形に形成され得る。

【0019】

図３は、作動本体１０の詳細図を示す。作動本体１０は、一つの基体１１と複数のカム２０とを有する。この場合に、カム２０は、実質的にディスク形状又は円筒形状で形成されている作動本体１０の側面１４に配置されている。ここで示されている実施形態では、作動本体１０は、第１作動輪郭１２及びその真下に直接配置されている第２作動輪郭１３を有する。両方の作動輪郭１２、１３は、側面１４上に配置され、全周にわたって延在する。作動本体１０の上側１５又は下側１６上に、１つ又は複数の作動輪郭を配置することも可能である。カム２０は、作動輪郭１２，１３の一つの構成要素である。

【0020】

ここに示されている実施形態では、カム２０の部分２１は、基体１１とは別の材料からなる。カム２０のこの部分２１は、開口フランクである。この部品２１は、形状ロック方式及び／又はフォースロック方式で基体１１に接続されている。これは、接着及び／又はリベット留め及び／又はねじ止めによって実施される。さらに、部品２１は、基体１１の凹部１７に挿入することができる。この部品２１は、好ましくは、金属、特に鋼又は熱処理鋼からなる。基体１１は、好ましくは絶縁材料、例えばプラスチック又はガラス繊維強化プラスチックからなる。

【0021】

真空遮断器３０を作動させるために、すなわち開閉させるために、作動要素５０の第２端部５２でローラ５３が、作動本体１０の作動輪郭１２、１３をトレースする。開口フランク、すなわちカム２０の部品２１をトレースすることで、真空遮断器３０が開放される。次いで、カム２０をさらにトレースすることによって、真空遮断器３０を開放したままにする。ここに示されている実施例では、カム２０が作動要素５０のローラ５３を押圧する。これは傾斜レバーとして形成されているので、旋回軸線を中心に旋回され、且つ作動要素５０の第１端部５１が真空遮断器３０の可動接点３１を引っ張り、そして真空遮断器を開く。真空遮断器３０を閉じるために、作動体１０は、開放とは逆方向に回転される。開口フランクをトレースすると、真空遮断器５０は閉じられる。

【0022】

カム２０の少なくとも１つの部分２１は、好ましくは、ローラ５３より高い又は同じ強度を有する材料から成る。

【0023】

ここに示されている実施例では、作動本体１０が一つの基体１１及び上下に延在し、側面１４に配置されている二つの作動輪郭１２，１３を有する。第１作動輪郭１２は、２つの真空遮断器３０を作動するために使用される２つのカム２０を有する。さらに、第２作動輪郭１３は、２つのさらなる真空遮断器３０を作動させるために使用される２つのカム２０を有する。各カム２０の部品２１は、基体１１よりも高い強度を有する。この部分２１は常に開口フランク２２であり、これによって対応する真空遮断器３０はローラ５３によってトレースすることによって開口される。それぞれの作動輪郭の個々のカム２０は、互いに対してシフトさせることができる。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の観点として以下を含む。
１．
負荷時タップ切換器（２）用の負荷切換器（１）であって、この負荷切換器（１）は、
－少なくとも１つの真空遮断器（３０）；
－真空遮断器（３０）の第１端部（５１）に機械的に接続され、及び第２端部（５２）にローラ（５３）を有する作動要素（５０）；
－基体（１１）と少なくとも１つのカム（２０）とを備えた作動本体（１０）、
を含む、当該負荷切換器（１）において、
－真空遮断器（３０）は、ローラ（５３）によって作動本体（１０）をトレースすることによって作動要素（５０）を介して作動され、
－カム（２０）の少なくとも１つの部分（２１）は、基体（１１）よりも高い強度を有する、ことを特徴とする負荷切換器（１）。
２．
カム（２０）の少なくとも１つの部品（２１）をトレースすることで、真空遮断器（３０）が開く、ことを特徴とする上記１に記載の負荷切換器（１）。
３．
真空遮断器（３０）を開放するカム（２０）の少なくとも１つの部分（２１）は、開口フランク（２２）である、ことを特徴とする上記１又は２に記載の負荷切換器（１）。
４．
基体（１１）は絶縁材料から成る、ことを特徴とする上記１～３のいずれか一つに記載の負荷切換器（１）。
５．
カム（２２）の少なくとも１つの部分（２１）は金属からなる、ことを特徴とする上記１～４のいずれか一つに記載の負荷切換器（１）。
６．
－作動本体（１０）は、基体（１１）及び４つのカム（２０）を有し、
－それぞれ１つの作動要素（５０）を有する４つの真空遮断器（３０）が設けられ、
－４つの真空遮断器（３０）が作動本体（１０）を中心として円形に配置されている、ことを特徴とする上記１～５のいずれか一つに記載の負荷切換器（１）。
７．
上記１～６のいずれか一つに記載の負荷切換器を含む負荷時タップ切換器。

【符号の説明】

【0024】

１ 負荷切換器
２ 負荷時タップ切換器
３ タップ切換変圧器
４ 選択器
１０ 作動本体
１１ 基体
１２ 第１作動輪郭
１３ 第２作動輪郭
１４ 側面
１５ １０の上側
１６ １０の下側
１７ 凹部
１９ 駆動シャフト
２０ カム
２１ カムの部分
２２ 開口フランク
３０ 真空遮断器
３１ 可動接点
５０ 作動要素
５１ 第１端部
５２ 第２端部
５３ ローラ

【図1】

【図2】

【図3】