位置表示器

本発明はタップ付変圧器のタップ切換器のための位置表示器に関する。

負荷の下で油絶縁された変圧器の変圧比を変えるために、いわゆるタップ切換器または負荷時タップ切換器が設けられており、これらの負荷時タップ切換器の構造と機能は原理的には知られており、これらの負荷時タップ切換器は変圧器のタップ巻線の巻線タップを切換えるために構成されている。

タップ巻線に接続されたこのような負荷時タップ切換器は、普通一般に負荷切換器とセレクタを備えており、セレクタは好ましくはプリセレクタとファインセレクタからなる。ファインセレクタはタップ巻線の接続すべき巻線タップの無電流選択のために設けられており、プリセレクタは調整範囲を拡張するために設けられており、プリセレクタは使用の場合に応じて、タップ巻線のブースト接続及び逆接続のための転換器として、或いはタップ巻線を、変圧器の主巻線の始めあるいは最後に接続するための粗セレクタとして構成されていてもよい。

負荷切換自体は、負荷時タップ切換器の負荷切換器により行われ、しかも変圧器のタップ巻線の前の巻線タップから、変圧器のタップ巻線の新たなプリセレクトされた巻線タップへ行われる。この目的で負荷切換器は普通一般に機械式の切換接点と抵抗接点を備えており、切換接点は、各巻線タップを負荷取出し部(Lastableitung)と直接接続するために使用され、抵抗接点は、一つあるいは複数の境界抵抗を用いて一時的な橋絡のために使用される。しかしここ数年の開発は、機械式の切換接点を備えた負荷切換器から離れて、真空切換管あるいは半導体切換要素、特に高圧および高電流のための、例えばサイリスタ、GTO’s,IGBT’s及び他の部品のための切換要素としての回路遮断要素を使用する方向に動いている。

ロードセレクタとも呼ばれる負荷時タップ切換器の他の種類は、一体化された負荷時タップ切換器を形成する。この点で、負荷切換器とファインセレクタは一つのユニットに構成されている。操作の際に、一工程で切換えるべき巻線タップはプリセレクトされ、続いて切換えられる。負荷時タップ切換器のこの実現形態もプリセレクタを備えており、このプリセレクタは負荷時タップ切換器のケーシングの外側かあるいはケーシング内に配置されており、しかも絶縁媒体、好ましくは絶縁油内に配置されている。

その上一般的に、このようなタップ切換器は、位置表示器を備えており、この位置表示器の補助により、現在の切換位置は、伝動装置を介してセレクタの駆動部と連結される表示ディスクを用いて、負荷切換器を閉鎖する蓋の領域で表示される。その際に負荷切換器は、特定の時間間隔で検査目的のために取外されるが、これにより実際には磨耗を受けないセレクタは触れないままにできる。故に、検査業務中のタップ切換器の現在の切換位置に対する表示の間違いを防ぐために、位置表示器には予防策がとられる必要がある。これは、位置表示器が直接セレクタからタップされる際に特に困難であり、このことは特にセレクタの伝動装置が負荷切換器とセレクタの間に配置されている場合に行われる必要がある。

ファインセレクタならびにプリセレクタの分割に依存して、可能な切換位置の数は極めて大きく異なる。従って位置表示器は100を超える切換位置まで提供されることができる必要がある。しかし表示ディスクに格納すべき数字の数は、従来技術から知られた位置表示器の場合、実質的に、表示ディスクの直径により並びに伝動装置の切換角度と表示のための数字が随意には小さく実現可能でない事実により限定されている。

独国実用新案登録第8104864号明細書

独国実用新案登録第7134013号明細書

独国特許第2424346号明細書

本発明の課題は、前に述べた欠点を除去できるタップ付変圧器のタップ切換器のための位置表示器を提示することである。

本発明の課題は、先に挙げた短所を排除するタップ付変圧器のタップ切換装置のための位置表示器を提示することである。

この課題は独立請求項による位置表示器により解決される。本発明の有利な改良および実施形態は、従属請求項に記載されている。

本発明は位置表示器を提案しており、この位置表示器は、 −タップ切換器の現在切換えられる位置を表示するための、第一及び第二の表示ディスクを備えた、各切換により徐々に切換可能な表示装置と、 −表示伝動機構であって、この表示伝動機構が、両表示ディスクに、両表示ディスクをその切換方向に依存する駆動のために結合されておりかつタップ切換器の切換軸に結合されることができる表示伝動機構とを備え、 −各表示ディスクが、円周線あるいは環状線に沿って配置された数字列を備えており、 −第一の表示ディスクの数字列の数と第二の表示ディスクの数字列の数が各々、これらの数がタップ切換器の現在切換えられる位置を総数の形で示すように互いに並んでいる。

その際に本発明は、第一の表示ディスクを介して可能な切換位置の1の位が、そして第二の表示ディスクを用いて可能な切換位置の10の位が総数として表現可能であることにより、表示伝動機構と協働して表示ディスク上に数を特殊に配置することにより、簡単でかつコンパクトな方法で、タップ切換器の100を超える異なる切換位置を提示することができるという認識から出発している。その際に各切換により、第一の表示ディスクは表示伝動機構を用いて好ましくは36°の限定可能な扇形部分だけ回転し、従って表示ディスクの接線方向の領域で、第一の表示ディスクの最も近い1の位は、示された10の位と向かい合っている。その際に、1の位9が0に進む場合、第二の表示ディスクは機械式結合を介して表示伝動機構により係合し、従ってこの切換の際に、10の位も数字分だけ上がるかあるいは下がるように、例えば0から1へあるいは1から0へと変えられる。このようにして切換位置は09から10にあるいは10から09に総数として示され。

−表示伝動機構がステッピング伝動機構として構成されておりかつ駆動輪ならびに被駆動輪を備えていることが考慮されていてもよい。 −表示伝動機構がゼネバ伝動機構として構成されており、 −駆動輪がゼネバ駆動機構を備えており、 −被駆動輪がゼネバ輪として構成されており、このゼネバ輪がゼネバ駆動機構と一致しており及び/又は協働していることが考慮されていてもよい。

ゼネバ駆動機構は駆動輪の上側に配置されているのが好ましくかつローラ要素を担持することができる。ゼネバ輪は被駆動輪の上側に配置されているのが好ましい。

−駆動輪がブロックディスクを備えており、 −被駆動輪がブロックカムを備えており、このブロックカムがブロックディスクと一致しており及び/又は協働していることが考慮されていてもよい。

ブロックディスクはゼネバ駆動機構の下に、ブロックカムはゼネバ輪の下に配置されているのが好ましい。

−第一の表示ディスクが第一のピボットピンを介して駆動輪に連結されており、 および/または −第二の表示ディスクが第二のピボットピンを介して被駆動輪に連結されていることが考慮されていてもよい。 −第一の表示ディスクの数字列が数字0から9を備えており、 および/または −第二の表示ディスクの数字列が数字0から10を含んでいることが考慮されていてもよい。

各数字列は必要に応じて任意の方法によっても構成されていてもよくかつ例えば異なる数の数字および/または異なる数字を含んでいる。

−提案される位置表示器の各々が基板を含み、この基板には、位置表示器が予め組立てられるか又は組立て可能モジュールを形成しており、このモジュールがタップ切換器の油容器に取外し可能に組立てられることができあるいは取外し可能に取付けられることができあるいは取外し可能に固定されることができるように、表示装置と表示伝動装置が配置されていることが考慮されていてもよい。

整備のためにこのことは、個々の部品が独立して取外される必要はなく、共通の位置表示器がモジュールとして取外されるかあるいは解体されることができ、または再度組込まれるかあるいは取付けられることができるという利点を含む。

−提案される位置表示器の各々がブロック装置を含み、このブロック装置が位置表示器を取付ける際に表示伝動機構を解放しかつ位置表示器を取外す際に表示伝動機構をブロックするように構成されていることが考慮されていてもよい。 −駆動輪が第一の有歯要素を備えており、 −駆動輪が第二の有歯要素を備えており、 −ブロック装置が、第一の有歯要素と一致しおよび/または共に作用し、これらの有歯要素に噛合うことができかつ基板に支承されている第一のラッチ要素と、 第二の有歯要素と一致しおよび/または共に作用し、これらの有歯要素に噛合うことができかつ基板に支承されている第二のラッチ要素と、ラッチ要素に支持されてかつこれらの有歯要素をブロック位置に予め負荷をかける圧縮バネとを含んでいることが考慮されていてもよい。

第一の有歯要素は駆動輪の下側に配置されており、第二の有歯要素は被駆動輪の下側に配置されているのが好ましい。

−各ラッチ要素が孔を備えており、 −複数の孔がブロック装置の解除位置で互いに一直線に並んでおりかつブロック装置のブロック位置では互いに一直線には並んでおらず、 −複数の孔が位置表示器を組立てる際に油容器に取付けられているピン上を一緒にずらされていることが考慮されていてもよい。 −位置表示器の個々の部品が、プラスチックおよび/またはポリマーおよび/またはガラス繊維強化されたプラスチックを使用して製造されていることが考慮されていてもよい。 −提案された位置表示器の何れもが、延長要素を各ピボットピンと対応する表示ディスクの間に備えていることが考慮されていてもよい。

その際に、表示ディスクがタップ切換器の蓋の外側に配置されていると特に有利である。

以下に本発明の実施形態が模範的に添付された図を基に詳しく説明される。そこから出発している個々の特徴は、個々の実施形態には限定されておらず、先に記載された他の個々の特徴とおよび/または別の実施形態の個々の特徴と結び付けられることができる。図中の詳細は、説明的にだけで、限定しないように解釈しなければならない。請求項に含まれる符号は、本発明の保護領域を決して限定すべきものではなく、ただ図に示された実施形態を参照するにすぎない。

位置表示器の第一の実施形態の側面斜視図を示す。

位置表示器の第一の実施形態の側面斜視図を示す。

図1の位置表示器の他の側面斜視図を示す。

位置表示器の第二の実施形態の側面斜視図を示す。

図1aと1bには、位置表示器1の第一の実施形態が概略的に示されている。一目瞭然な理由から、位置表示器1の機能的に重要な部品だけが示されかつ記載されている。このような位置表示器1は、特にここでは詳しくは示されていないタップ切換装置の現在の切換位置を表示するために使用される。本発明に類するようなタップ切換装置は、例えば特許文献1、特許文献2あるいは特許文献3から知られているように、切換軸ならびに油容器の底部領域に配置された位置表示器歯車機構を備えている。タップ切換装置の切換軸を備えた位置表示器歯車機構の機械式結合ならびに先に挙げたモジュール自体のこれに関するテキスト部分は、参照により取入れられかつこの明細書の対象に対して説明される。

この実施形態において、位置表示器1は、表示装置51、表示器歯車機構10および基板5を備えている。

それによりタップ切換装置の位置表示器歯車機構の運動のピックアップは、表示器軸2を介して行われる。位置表示器1の方を向いた端部を意味する上側の端部において、表示器軸2上にブッシング3が例えば被せられており、かつ固定要素4.1,4.2、特に留めピンあるいはネジを用いて表示器軸2に機械式に固定されている。それに加えて位置表示器1は担持する基板5を備えており、この基板を用いて、位置表示器は担持アーム50と一緒にタップ切換装置の油容器6の、ここでは単に断片的に示されただけの領域に配置されていてもよい。このために基板5は、例えば油容器6内に設けられた凹部にネジで固定されるちゃめに孔7.1,7.2を備えている。その上基板5には複数のスペーサ8が設けられており、これらのスペーサは別の板9を基板5から間隔をおいて保持している。

基板5と別の板9の間には、駆動輪11と被駆動輪12を備えた表示伝動機構10がある。表示伝動機構10では、ステッピング伝動機構、特にゼネバ伝動機構が特に好ましい。このために駆動輪11は、上側13に図1bにおいてだけ目に見える、それに配置されたローラ要素15を有するゼネバ駆動機構14.1ならびにブロックディスク14.2を備えており、このブロックディスクはゼネバ駆動機構14.1の領域に、凹部をブロックディスク14.2のディスク部分に備えている。同様にここでは目に見えない下側16には、この図では目に見えない有歯要素17が設けられている。その際に、ゼネバ駆動機構14.1とブロックディスク14.2は、第一のピボットピン22により回転不能に表示器軸2と動作接続している。このために必要な摩擦結合は以下に詳細に説明される。

その際に被駆動輪12はゼネバ輪12.1として、特にゼネバ星形輪として、多数の係合要素31と一つのブロックカム18により構成されている。その際に被駆動輪12も回転不能に第二のピボットピン27により接続されている。それに加えて、被駆動輪12は図1bには示されていないその下側19に同様に有歯要素20を備えている。個々の部品が切換中にどのように噛合いかつどのように交互に影響するかは、詳細にさらに以下に説明される。

駆動輪11と第一の表示ディスク21は機械式に結合されており、この第一の表示ディスクは駆動輪11が回転運動する際に駆動輪と一緒に回転する。さらに第一の表示ディスク21上には、第一の数字列0〜9が円形に配置された状態にある。駆動輪11と第一の表示ディスク21の間の言及された機械式の結合は第一のピボットピン22を介して達成されるのが特に好ましく、この第一のピボットピンは、その対向する位両端部において各々キー溝を備えており、このキー溝は一方の端部では駆動輪11で対応する第一のキー溝と、その他方の端部では、表示ディスク21に配置された第二のキー溝および各キー溝内へ嵌め込み可能であるが詳しくは示されていないキーと動作接続している。

これに反して第二の表示ディスク26は被駆動輪12と機械式に結合されており、この第二の表示ディスクは被駆動輪12が回転運動する際に被駆動輪と一緒に回転する。加えて第二の表示ディスク26上には、第二の数字列0〜10が円形に配置され状態にある。被駆動輪12と第二の表示ディスク26の間の言及された機械式の結合は第二のピボットピン27によりされできるのが特に好ましく、この第二のピボットピンは、その対向する端部に各々キー溝を備えており、このキー溝は一方の端部では被駆動輪12で一致する第一のキー溝と、その他方の端部では、第二の表示ディスク26に配置された第二のキー溝および各キー溝内へ嵌め込み可能であるが詳しくは示されていないキーと動作接続している。

数字列0〜9が配置された状態にある第一の表示ディスク21により、10個の異なる切換位置が表示可能である。この目的で表示器軸2は切換毎に36度の回転角を進まねばならない。この場合、駆動輪11の10の内9の可能な切換位置において、ブロックディスク14.2は被駆動輪12のブロックカム18と係合しており、従ってそれに応じて駆動輪11だけは回転するが非駆動輪12は回転しない。可能な切換位置においてだけ、切換の間、すなわち表示器軸2が、好ましくは36°の所定の回転角だけ回転する間、ゼネバ駆動機構14.1のローラ要素15はゼネバ輪12.1の係合要素31と係合し、かつローラ要素15が再度対応する係合要素31と係合しなくなるまで係合要素を連行する。加えてこの切換過程の間、ブロックディスク14.2の円形部分の凹部は、被駆動輪12のブロックカム18と係合しなくなり、従ってそれにより被駆動輪12への駆動輪11の回転運動の伝達は解除される。従ってこの切換過程には、第一の表示ディスク21上で、表示ディスク21と26接線方向の領域における1の位の9から0までの数字の変化が割当てられる。その理由は、この数字列上を進む場合、第二の表示ディスク26により示される接線方向の領域の10の位も対応して一緒に変わる必要があるからである。その際に切換操作は交互に行われることができるので、二つの切換位置の間の往復切換が可能である。

位置表示器1は予め組立可能なモジュールとして構成されているのが好ましくかつその際に第一および第二の表示ディスク21および26、板9、第一および第二のピボットピン22および27、表示伝動機構10そしてスペーサ8により間隔をおいて設けられた基板5を含んでいる。予め組立てられたモジュールの部品はポリマーから構成されるのが特に好ましく、このポリマーには適用に応じてガラス繊維の混合物も添加されてもよい。図2から見て取れるように、予め組立可能なモジュールは、さらにブロック装置32を含み、このブロック装置は二つのラッチ要素33と34を備えており、これらのラッチ要素はラッチ要素33と34のあいだに配置された圧縮バネ35により、各ラッチ要素33と34に設けられたラッチフック36と37が、駆動輪11あるいは非駆動輪12の有歯要素17および20と係合可能であるように操作可能である。この目的で、予め組立てられたモジュールが油容器6の凹部から取外される場合、ラッチ要素33と34は共通の回転軸38を中心にして旋回する。この目的でブロック装置32は、ラッチ要素33と34において、ラッチフック36と37に対向している端部へ、組立てられた状態で一列に並んでいる孔39を備えており、これらの孔に、油容器6にしっかり取付けられたピン40が係合しており、ラッチ要素33と34を位置表示器1の組立てられた状態で、実質的に平行に押圧された状態で保持し、位置表示器1を取外す場合にだけ、ラッチ要素33と34を上述したように旋回可能に解放する。このようにして、位置表示器1が取外される場合に、切換位置が変わらないことが保証される。

図3には位置表示器の第二の実施形態が概略的に示されている。第二の実施形態は第一の実施形態に似ており、従って以下に特に相違点が詳しく説明される。この実施形態において、ピボットピン22と27の間には、延長要素41と42が設けられており、従って表示ディスク21と26はタップ切換装置の蓋の外側に配置されていてもよい。

1 位置表示器 2 表示器軸 3 ブッシング 4.1 4.2 固定要素 5 基板 6 油容器 7.1 7.2 孔 8 スペーサ 9 板 10 表示伝動機構 11 駆動輪 12 被駆動輪 12.1 ゼネバ輪 13 外側 14.1 ゼネバ駆動機構 14.2 ブロックディスク 15 ローラ要素 16 下側 17 有歯要素 18 ブロックカム 19 下側 20 有歯要素 21 第一の表示ディスク 22 第一のピボットピン 26 第二の表示ディスク 27 第二のピボットピン 31 係合要素 32 ブロック装置 33 ラッチ要素 34 ラッチ要素 35 圧縮バネ 36 ラッチフック 37 ラッチフック 38 回転軸 39 孔 40 ピン 41 延長要素 42 延長要素 50 担持アーム 51 表示装置