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JPH0779059B2 - Load tap changer - Google Patents
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JPH0779059B2 - Load tap changer - Google Patents

Load tap changer

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JPH0779059B2
JPH0779059B2 JP35929191A JP35929191A JPH0779059B2 JP H0779059 B2 JPH0779059 B2 JP H0779059B2 JP 35929191 A JP35929191 A JP 35929191A JP 35929191 A JP35929191 A JP 35929191A JP H0779059 B2 JPH0779059 B2 JP H0779059B2
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changeover switch
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は変圧器等静止誘導機器の
負荷時タップ切換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load tap changer for a static induction device such as a transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種装置としては、例えば図5
に示すようなものが公知である。同図において、1,2
は変圧器のタップ巻線3に設けられたタップで、タップ
選択器の可動接触子4,5により選択的に切換えられる
ようになっている。101は切換スイッチで、上記可動
接触子4,5にそれぞれ接続された固定接点102,1
03と限流抵抗105を介して接続された可動接点10
4とにより形成されている。106は上記可動接触子
4.5にそれぞれ接続された補助スイッチ107,10
8の共通端子109と外部端子110との間に接続され
た双方向のスイッチング素子で、逆並列に接続されたサ
イリスタにより形成されている。111,112は、上
記可動接触子4,5にてそれぞれ接続された通電用の主
スイッチで、変流器113,114をそれぞれ介して外
部端子110に接続される。そして、上記限流抵抗10
5は抵抗用スイッチ115と抵抗用変流器116を介し
て外部端子110に接続される。117,118はアン
ド回路で、アンド回路117は上記変流器113と11
6が共に出力を発生している時のみ出力を送出し、アン
ド回路118は変流器116,114が共に出力を発生
している時のみ出力を送出するようになっている。11
9はゲート回路で、アンド回路117,118の出力信
号をうけて、スイッチング素子106をゲート点弧させ
るようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus of this kind is shown in FIG.
Those shown in are known. 1, 2,
Is a tap provided on the tap winding 3 of the transformer, and can be selectively switched by the movable contacts 4 and 5 of the tap selector. 101 is a changeover switch, and fixed contacts 102, 1 connected to the movable contacts 4, 5 respectively.
03 and movable contact 10 connected via current limiting resistor 105
4 and. Reference numeral 106 denotes auxiliary switches 107 and 10 connected to the movable contact 4.5.
8 is a bidirectional switching element connected between the common terminal 109 and the external terminal 110, and is formed by a thyristor connected in antiparallel. Reference numerals 111 and 112 are main switches for energization, which are respectively connected by the movable contacts 4 and 5, and are connected to the external terminal 110 via the current transformers 113 and 114, respectively. Then, the current limiting resistor 10
5 is connected to the external terminal 110 via the resistor switch 115 and the resistor current transformer 116. Reference numerals 117 and 118 denote AND circuits, and the AND circuit 117 is used for the current transformers 113 and 11 described above.
6 outputs an output only when both are producing an output, and the AND circuit 118 sends an output only when both the current transformers 116 and 114 are producing an output. 11
Reference numeral 9 denotes a gate circuit, which receives the output signals of the AND circuits 117 and 118 to cause the switching element 106 to fire the gate.

【0003】次にその動作について説明すると、図示状
態では、電流はタップ1−4−111−110の回路を
通って流れる。そして、タップ1からタップ2へ切換え
る時は、先ず、可動接触子5を投入し、切換スイッチ1
01の可動接点104を固定接点102から固定接点1
03へ切換える。次に、抵抗用スイッチ115を閉じる
と、2−5−103−105−115−110−111
−4−1を通ってタップ間橋絡電流が流れる。このた
め、変流器113,116が共に出力を送出し、アンド
回路117が出力して、スイッチング素子106をゲー
ト回路119を介してゲート点弧する。
Next, the operation will be described. In the illustrated state, the current flows through the circuit of the tap 1-4-11-110. Then, when switching from tap 1 to tap 2, first, the movable contact 5 is turned on, and the changeover switch 1
From the fixed contact 102 to the fixed contact 1
Switch to 03. Next, when the resistor switch 115 is closed, 2-5-103-105-115-110-111
The inter-tap bridging current flows through 4-1. Therefore, the current transformers 113 and 116 both output the output, and the AND circuit 117 outputs the output, and the switching element 106 is gated through the gate circuit 119.

【0004】次に、主スイッチ111が開路すると、タ
ップ1から主スイッチ111及び外部端子110を通っ
て流れていた電流と上記タップ間橋絡電流は、殆ど無ア
ークで補助スイッチ107及びスイッチング素子106
からなる回路に転流する。この転流によって変流器11
3の出力が停止しアンド回路117の出力が零になるの
で、ゲート回路119からのゲート信号の送出が停止
し、スイッチング素子106に転流した上記電流は、次
の電流零点でしゃ断される。
Next, when the main switch 111 is opened, the current flowing from the tap 1 through the main switch 111 and the external terminal 110 and the bridging current between the taps are almost arcless, and the auxiliary switch 107 and the switching element 106.
Commute to a circuit consisting of. This commutation causes current transformer 11
Since the output of 3 and the output of the AND circuit 117 become zero, the output of the gate signal from the gate circuit 119 is stopped, and the current commutated to the switching element 106 is cut off at the next current zero point.

【0005】この結果、電流は、2−5−103−10
4−105−115−110の回路を通って流れるよう
になる。次に無電流状態になった補助スイッチ107を
開路し、その後、補助スイッチ108及び主スイッチ1
12を閉路し、最後に、抵抗用スイッチ115を開路す
る。これで1タップの切換動作が完了する。
As a result, the current is 2-5-103-10.
4-105-115-110. Next, the auxiliary switch 107 in the currentless state is opened, and then the auxiliary switch 108 and the main switch 1
12 is closed, and finally the resistance switch 115 is opened. This completes the 1-tap switching operation.

【0006】[0006]

【発明が解決するための課題】しかし乍ら、このように
構成されたものにあっては、主スイッチと抵抗用スイッ
チの両方に電流が流れたことをアンド回路で検出してゲ
ート回路からゲート信号を送出し、スイッチング素子を
ゲート点弧させるようになっているので、制御電源が必
要となり、この制御電源をゲートの駆動側で絶縁する場
合は、その絶縁がきわめて困難となって、3相分のゲー
トを駆動する際には寸法、重量共きわめて大形化すると
いう問題を有し、また制御電源を電源側で絶縁する場合
は、高耐圧の絶縁が必要となって大形化し、かつ制御電
源が何らかの原因で喪失すれば動作不能になるという問
題を有している。本発明は、上述した点にかんがみてな
されたもので、その目的とするところは、制御電源を用
いることなく、ゲート駆動させることができるようにし
たものを提供することにある。
However, in the device configured as described above, the AND circuit detects that a current has flowed in both the main switch and the resistance switch, and the gate circuit detects the current. A control power supply is required because it sends a signal and causes the switching element to ignite the gate. If this control power supply is insulated on the drive side of the gate, the insulation becomes extremely difficult and the three-phase There is a problem in that the size and weight are extremely large when driving the minute gate, and when the control power supply is insulated on the power supply side, high withstand voltage insulation is required and the size is increased. There is a problem that if the control power supply is lost for some reason, it becomes inoperable. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a gate drive that can be driven without using a control power supply.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、主スイッチに流れる電流により、変流器を
介して双方向のスイッチング素子を直接ゲート駆動させ
るよう構成した。
In order to achieve the above object, the present invention is configured so that a bidirectional switching element is directly gate-driven through a current transformer by a current flowing through a main switch.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図3によっ
て説明する。なお、図中1〜5は従来と同様であるので
説明を省略する。図1において、6は第1の切換スイッ
チで、上記一対の可動接触子4,5にそれぞれ接続され
た固定接点6a,6bと可動接点6cで形成されてい
る。そして、上記可動接点6cは直列に接続した限流抵
抗7と抵抗用変流器8と抵抗用スイッチ9を介して外部
接続端子10に接続されている。11は第2の切換スイ
ッチで、上記限流抵抗7の両端にそれぞれ接続された固
定接点11a,11bと、可動接点11cで形成されて
いる。12は上記第2の切換スイッチ11の可動接点1
1cと上記外部接続端子10との間に挿入された双方向
のスイッチング素子で、サイリスタTh1,Th2 を逆並
列に接続して形成されている。13,14は上記一対の
可動接触子4,5に一端が一対の主変流器15,16を
介してそれぞれ接続され、他端が上記外部接続端子10
に接続された一対の主スイッチである。17は第3の切
換スイッチで、上記主変流器15と16の2次側から接
続された固定接点17aと、上記抵抗用変流器8の2次
側から接続された固定接点17bと、上記第2の切換ス
イッチ11の可動接点11cと連動する可動接点17c
で形成されている。18は、上記第3の切換スイッチ1
7の可動接点17cから接続されて、上記スイッチング
素子12に主変流器15,16並びに抵抗用変流器8の
2次電流を、第3の切換スイッチ17により選択的にゲ
ート信号として出力するようにしたゲート回路である。
19,20は、上記主変流器15と16の2次出力端子
間と上記抵抗用変流器8の2次出力端子間にそれぞれ挿
入した非線形素子からなる電圧抑制回路で、上記変流器
15,16,8の2次電流が所定値を超えようとしたと
き、分流せしめて、ゲート電流の増加を抑制するように
なっている。この電圧抑制回路19,20は、例えば図
3に示すように、複数のダイオードを直列に接続したダ
イオード列を逆並列に接続したり(図3(A))、直流
出力端を短絡させた単相ブリッジ回路を複数直列に接続
したり(図3(B))して構成され、変流器15,1
6,8の1次側に過電流(例えば定格負荷電流の20
倍)が流れても端子間電圧を低い電圧(例えば数V)ク
ランプするよう選定して変流器の磁気飽和を防止するよ
うになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. It should be noted that in the figure, 1 to 5 are the same as the conventional ones, and therefore the description thereof is omitted. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a first changeover switch, which is composed of fixed contacts 6a and 6b and a movable contact 6c which are respectively connected to the pair of movable contacts 4 and 5. The movable contact 6c is connected to the external connection terminal 10 via the current limiting resistor 7, the resistor current transformer 8 and the resistor switch 9 which are connected in series. Reference numeral 11 denotes a second changeover switch, which is composed of fixed contacts 11a and 11b respectively connected to both ends of the current limiting resistor 7 and a movable contact 11c. Reference numeral 12 denotes the movable contact 1 of the second changeover switch 11.
A bidirectional switching element inserted between 1c and the external connection terminals 10 are formed by connecting the thyristor Th 1, Th 2 in inverse parallel. One end of each of the movable terminals 13 and 14 is connected to the pair of movable contacts 4 and 5 through the pair of main current transformers 15 and 16, and the other end thereof is connected to the external connection terminal 10.
A pair of main switches connected to. Reference numeral 17 denotes a third changeover switch, which includes a fixed contact 17a connected from the secondary side of the main current transformers 15 and 16 and a fixed contact 17b connected from the secondary side of the resistance current transformer 8. Movable contact 17c interlocking with movable contact 11c of the second changeover switch 11
Is formed by. 18 is the third changeover switch 1
The secondary currents of the main current transformers 15 and 16 and the resistor current transformer 8 are connected to the movable contact 17c of No. 7 and selectively output as the gate signal to the switching element 12 by the third changeover switch 17. This is the gate circuit.
Reference numerals 19 and 20 denote voltage suppression circuits composed of non-linear elements inserted between the secondary output terminals of the main current transformers 15 and 16 and between the secondary output terminals of the resistor current transformer 8, respectively. When the secondary currents of 15, 16 and 8 are about to exceed a predetermined value, they are shunted to suppress the increase of the gate current. As shown in FIG. 3, for example, the voltage suppressing circuits 19 and 20 may be configured by connecting a diode string in which a plurality of diodes are connected in series in anti-parallel (FIG. 3 (A)) or by short-circuiting a DC output terminal. It is configured by connecting a plurality of phase bridge circuits in series (FIG. 3 (B)), and
An overcurrent (for example, a rated load current of 20
Even if a double current flows, the terminal voltage is selected to be clamped at a low voltage (for example, several V) to prevent magnetic saturation of the current transformer.

【0009】そして、上記ゲート回路18を図2によっ
てさらに説明すると、主変流器15,16、抵抗用変流
器8、電圧抑制回路19,20及び第3の切換スイッチ
17は、スイッチング素子12のサイリスタTh1 ,T
2 に対応して、それぞれ1組の変流器15a,15b
と16a,16b、抵抗用変流器8aと8b、電圧抑制
回路19aと19b,20aと20b及び第3の切換ス
イッチ171と172で形成されている。そして、上記
変流器15aと16aの2次出力端を相互に接続すると
共に、変流器15bと16bの2次出力端も相互に接続
し、上記変流器15aと16a及び15bと16bの共
通接続した2次出力端子間に電圧抑制回路19a,19
bをそれぞれ挿入し、抵抗用変流器8a,8bの2次出
力端子間に電圧抑制回路20a,20bをそれぞれ挿入
し、かつ、上記電圧抑制回路19aと20a、19bと
20bの一端を共通接続して、上記上記サイリスタTh
1 ,Th2 のカソードにそれぞれ接続し、電圧抑制回路
19a,20aの他端を、切換スイッチ171の固定接
点171a,171bに、また、電圧抑制回路19b,
20bの他端を切換スイッチ172の固定接点172
a,172bにそれぞれ接続し、切換スイッチ171の
可動接点171cはゲート回路18の入力端に設けたゲ
ート電流抑制用の抵抗RS1を介してスイッチング素子1
2のサイリスタTh1 のゲートに、また切換スイッチ1
72の可動接点172cは、上述同様、抵抗RS2を介し
てサイリスタTh2 のゲートにそれぞれ接続して、変流
器15,16と抵抗用変流器8の2次電流を、切換スイ
ッチ17を介してスイッチング素子12に選択的に送出
して、上記2次電流によりスイッチング素子12を直接
ゲート駆動するようになっている。そして、上記抵抗R
S1,RS2は、上記電圧抑制回路19,20のクランプ電
圧源によってサイリスタTh1 ,Th2 のゲート入力電
力が許容値を超えないように値を選定して、ゲート破壊
を防止するようになっている。また、サイリスタT
1 ,Th2 のゲート・カソード間にそれぞれ並列に挿
入したD1,2 は逆電圧阻止用のダイオードであり、C
1,2 及びR1,2 は誤動作防止用のコンデンサ及び抵
抗である。
The gate circuit 18 will be further described with reference to FIG. 2. The main current transformers 15 and 16, the resistor current transformer 8, the voltage suppression circuits 19 and 20, and the third changeover switch 17 are the switching element 12 Thyristor Th 1 , T
One set of current transformers 15a and 15b corresponding to h 2
And 16a, 16b, current transformers 8a and 8b for resistance, voltage suppression circuits 19a and 19b, 20a and 20b, and third changeover switches 171 and 172. The secondary output terminals of the current transformers 15a and 16a are connected to each other, and the secondary output terminals of the current transformers 15b and 16b are also connected to each other, so that the current transformers 15a and 16a and 15b and 16b are connected to each other. Voltage suppression circuits 19a, 19 between commonly connected secondary output terminals
b, respectively, the voltage suppressor circuits 20a and 20b are respectively inserted between the secondary output terminals of the current transformers 8a and 8b, and one ends of the voltage suppressor circuits 19a and 20a, 19b and 20b are commonly connected. Then, the above thyristor Th
1 and Th 2 , respectively, and the other ends of the voltage suppression circuits 19a and 20a are connected to the fixed contacts 171a and 171b of the changeover switch 171, and the voltage suppression circuit 19b and
The other end of 20b is connected to the fixed contact 172 of the changeover switch 172.
a and 172b, and the movable contact 171c of the changeover switch 171 is connected to the switching element 1 via a resistor R S1 for suppressing the gate current provided at the input end of the gate circuit 18.
To the gate of the thyristor Th 1 of 2 and also the changeover switch 1
Similarly to the above, the movable contact 172c of 72 is connected to the gate of the thyristor Th 2 via the resistor R S2, and the secondary currents of the current transformers 15 and 16 and the resistor current transformer 8 are switched to the changeover switch 17. The switching element 12 is selectively sent out to the switching element 12 via the secondary current and the switching element 12 is directly gate-driven by the secondary current. And the resistance R
The values of S1 and R S2 are selected by the clamp voltage sources of the voltage suppressing circuits 19 and 20 so that the gate input power of the thyristors Th 1 and Th 2 does not exceed the permissible value, and gate destruction is prevented. ing. Also, thyristor T
D 1 and D 2 inserted in parallel between the gate and cathode of h 1 and Th 2 are reverse voltage blocking diodes, and C 1
1, C 2 and R 1, R 2 are capacitors and resistors for preventing malfunction.

【0010】なお、上記スイッチング素子12はトライ
アック等の双方向のサイリスタで形成してもよく、この
場合、上述の説明からも理解されるように変流器15,
16抵抗用変流器8、第3の切換スイッチ17及び電圧
抑制回路19,20は単一で構成することが可能とな
る。
The switching element 12 may be formed of a bidirectional thyristor such as a triac. In this case, as understood from the above description, the current transformer 15,
The 16-resistor current transformer 8, the third changeover switch 17, and the voltage suppression circuits 19 and 20 can be configured as a single unit.

【0011】次にその動作を図4と共に説明する。今、
切換スイッチ6は可動接点6cが固定接点6aに切換接
続され、切換スイッチ11は可動接点11cが固定接点
11aに切換接続され、この切換スイッチ11と連動す
る切換スイッチ17もその可動接点17cが固定接点1
7aに切換接続され、主スイッチ13は閉路、抵抗用ス
イッチ9も閉路、主スイッチ14は開路されて、主電流
は1−4−15−13−10の回路を通って流れている
(図4(A))。この際、主変流器15はその1次側に
主電流が流れているので、2次電流がゲート回路18を
介してスイッチング素子12にゲート信号として送出さ
れ導通状態になるが、主スイッチ13の接点電圧降下は
スイッチング素子12のオン電圧よりきわめて小さくな
っているので、スイッチング素子12には導通可能状態
で待機していることになる。また、1−4−6a−6c
−7−8−9−10の回路も閉成されているが、主スイ
ッチ13の接点電圧降下に比して限流抵抗7の電圧降下
がきわめて大きく設定されているので、主電流は上記閉
回路に流れない。
Next, the operation will be described with reference to FIG. now,
In the changeover switch 6, the movable contact 6c is changeably connected to the fixed contact 6a, and in the changeover switch 11, the movable contact 11c is changeably connected to the fixed contact 11a. 1
7a, the main switch 13 is closed, the resistance switch 9 is closed, the main switch 14 is open, and the main current flows through the circuit 1-4-15-13-10 (FIG. 4). (A)). At this time, since the main current flows through the primary side of the main current transformer 15, the secondary current is sent as a gate signal to the switching element 12 through the gate circuit 18 and becomes conductive, but the main switch 13 Since the contact voltage drop of is much smaller than the ON voltage of the switching element 12, it means that the switching element 12 is on standby in a conductive state. Also, 1-4-6a-6c
The circuit of -7-8-9-10 is also closed, but the voltage drop of the current limiting resistor 7 is set to be extremely large compared to the contact voltage drop of the main switch 13, so the main current is closed as described above. It doesn't flow in the circuit.

【0012】この状態でタップ1からタップ2に切換え
る時は、先ず主スイッチ13を開路する。このとき、接
点の開極時に生ずるアークによってスイッチング素子1
2の端子間にアーク電圧が印加され、スイッチング素子
12は瞬時にオン動作して、主電流は1−4−6a−6
c−11a−11c−12−10の回路に転流する。こ
の転流によって上記主スイッチ13の開路により発生し
たアークは瞬時的に消失する。この消失により、主変流
器15の2次電流も零となり、ゲート信号は停止し(図
4(B))、上記主電流は該電流の零点でしゃ断され、
上記主電流は、1−4−6a−6c−7−8−9−10
の回路に転流して流れる(図4(C))。この際、スイ
ッチング素子12の端子間には、上記主電流と限流抵抗
7の抵抗値とによる電圧が印加されることになるが、主
変流器15,16の2次電流は零であるのでゲート信号
は停止しており、スイッチング素子12はオン動作しな
い。
When switching from tap 1 to tap 2 in this state, first the main switch 13 is opened. At this time, the switching element 1 is generated by the arc generated when the contacts are opened.
An arc voltage is applied between the two terminals, the switching element 12 instantly turns on, and the main current is 1-4-6a-6.
Commutated to the circuit of c-11a-11c-12-10. Due to this commutation, the arc generated by opening the main switch 13 is extinguished instantaneously. Due to this disappearance, the secondary current of the main current transformer 15 also becomes zero, the gate signal stops (FIG. 4 (B)), and the main current is cut off at the zero point of the current.
The main current is 1-4-6a-6c-7-8-9-10.
Flows to the circuit of (Fig. 4 (C)). At this time, the voltage due to the main current and the resistance value of the current limiting resistor 7 is applied between the terminals of the switching element 12, but the secondary currents of the main current transformers 15 and 16 are zero. Therefore, the gate signal is stopped and the switching element 12 does not turn on.

【0013】次いで切換スイッチ11の可動接点11c
が固定接点11aから離れ、この切換スイッチ11と連
動する切換スイッチ17も可動接点17cが固定接点1
7aから離れ(図4(D))、上記切換スイッチ11の
可動接点11cが固定接点11bに切換接続されると、
上記切換スイッチ17の可動接点17cも固定接点17
bに切換接続され、主スイッチ14を閉路する。この主
スイッチ14の閉路により、2−5−16−14−9−
8−7−6c−6a−4−1の回路を通ってタップ間橋
絡電流が流れるとともに、切換スイッチ17の可動接点
17cが固定接点17bに切換接続されることにより変
流器8の2次電流により、ゲート回路18を介してスイ
ッチング素子12がゲート信号をうけて導通可能状態で
待機する(図4(E))。この際、切換スイッチ11の
可動接点11cが固定接点11bに切換接続されている
が、スイッチング素子12のオン電圧に比して抵抗用ス
イッチ9の接点電圧降下はきわめて小さいので、スイッ
チング素子12はオン動作しない。
Next, the movable contact 11c of the changeover switch 11
Is separated from the fixed contact 11a, and the movable contact 17c of the changeover switch 17 that interlocks with the changeover switch 11 has the fixed contact 1a.
When the movable contact 11c of the change-over switch 11 is switched and connected to the fixed contact 11b when separated from 7a (FIG. 4 (D)),
The movable contact 17c of the changeover switch 17 is also the fixed contact 17
It is switch-connected to b and closes the main switch 14. Due to the closed circuit of the main switch 14, 2-5-16-14-9-
The inter-tap bridging current flows through the circuit of 8-7-6c-6a-4-1, and the movable contact 17c of the changeover switch 17 is switched and connected to the fixed contact 17b. Due to the current, the switching element 12 receives the gate signal via the gate circuit 18 and stands by in a conductive state (FIG. 4 (E)). At this time, the movable contact 11c of the change-over switch 11 is switch-connected to the fixed contact 11b, but the contact voltage drop of the resistance switch 9 is extremely small compared to the on-voltage of the switching element 12, so the switching element 12 is turned on. Do not work.

【0014】次に、抵抗用スイッチ9を開路する。この
開路により、接点間にアークが発生し、このアーク電圧
がスイッチング素子12の端子間に印加され、スイッチ
ング素子12は瞬時にオン動作して、上記抵抗用スイッ
チ9の開路により発生したアークを瞬時的に消失させ
る。このアークの消失により、変流器8の2次電流は零
となり、ゲート信号が停止し、上記タップ間橋絡電流は
2−5−16−14−12−11c−11b−7−6c
−6a−4−1の回路に一旦流れ(図4(F))、電流
零点でしゃ断される。このしゃ断によって、主電流は2
−5−16−14−10の回路を通って流れて、タップ
1からタップ2に切換えられる(図4(G))。この
際、スイッチング素子12の端子間にはタップ間電圧が
印加されることになるが、変流器8の2次電流は零でゲ
ート信号は停止しているので、スイッチング素子12は
オン動作しない。
Next, the resistance switch 9 is opened. Due to this opening, an arc is generated between the contacts, this arc voltage is applied between the terminals of the switching element 12, the switching element 12 instantaneously turns on, and the arc generated by the opening of the resistance switch 9 is instantaneously turned on. Disappear. Due to the disappearance of this arc, the secondary current of the current transformer 8 becomes zero, the gate signal stops, and the inter-tap bridging current becomes 2-5-16-14-12-11c-11b-7-6c.
-6a-4-1 once flows into the circuit (FIG. 4 (F)), and is cut off at the current zero point. Due to this interruption, the main current is 2
It flows through the circuit of -5-16-14-10 and is switched from tap 1 to tap 2 (FIG. 4 (G)). At this time, the voltage between the taps is applied between the terminals of the switching element 12, but since the secondary current of the current transformer 8 is zero and the gate signal is stopped, the switching element 12 does not turn on. .

【0015】次いで、切換スイッチ6の可動接点6cを
固定接点6aに切換接続する。(図4(H))。この切
換動作は無電流で行われたため、アークを発生すること
はない。
Next, the movable contact 6c of the changeover switch 6 is connected to the fixed contact 6a by switching. (FIG. 4 (H)). Since this switching operation is performed without current, no arc is generated.

【0016】次に、切換スイッチ11の可動接点11c
を固定接点11aに切換接続する。この切換スイッチ1
1の切換動作に連動して切換スイッチ17の可動接点1
7cも固定接点17aに切換接続する。次いで抵抗用ス
イッチ9を閉路する。この閉路によって、6b−6c−
7−8−9の回路も閉成されて可動接触子5と外部接続
端子10と間に並列に挿入されることになるが、主スイ
ッチ14の接点電圧降下は切換スイッチ6、限流抵抗
7、抵抗用スイッチ9の電圧降下よりきわめて小さくな
るので、主電流は2−5−16−14−10の回路に流
れ、変流器16の2次電流によりゲート回路18を介し
てゲート信号がスイッチング素子12に送出され、スイ
ッチング素子12は導通可能な状態で待機する(図4
(E))。これで1タップの切換動作を完了する。な
お、タップ2からタップ1へ切換える時は上述と逆の動
作を行えばよい。
Next, the movable contact 11c of the changeover switch 11
Is switched and connected to the fixed contact 11a. This changeover switch 1
The movable contact 1 of the changeover switch 17 is interlocked with the changeover operation of 1.
7c is also switched and connected to the fixed contact 17a. Then, the resistor switch 9 is closed. By this closed circuit, 6b-6c-
The circuit 7-8-9 is also closed and inserted in parallel between the movable contact 5 and the external connection terminal 10, but the contact voltage drop of the main switch 14 is caused by the changeover switch 6 and the current limiting resistor 7. , Which is much smaller than the voltage drop of the resistor switch 9, the main current flows through the circuit of 2-5-16-14-10, and the gate signal is switched via the gate circuit 18 by the secondary current of the current transformer 16. The signal is sent to the element 12, and the switching element 12 stands by in a conductive state (see FIG. 4).
(E)). This completes the switching operation for one tap. When switching from tap 2 to tap 1, the operation reverse to the above may be performed.

【0017】上記タップ切換動作において、回路に過電
流が流れて変流器15,16及び8の2次電流が増大し
ても、上記変流器15,16及び8の2次出力端子間に
は電圧抑制回路19及び20が挿入されて、分流せしめ
るようになっているので、ゲート電流の増加を抑制し、
スイッチング素子12をゲート破壊せしめることなく的
確にゲート点弧せしめることができる。
In the tap switching operation, even if an overcurrent flows through the circuit and the secondary current of the current transformers 15, 16 and 8 increases, the current is output between the secondary output terminals of the current transformers 15, 16 and 8. Since the voltage suppression circuits 19 and 20 are inserted to divert the current, the increase of the gate current is suppressed,
The gate of the switching element 12 can be accurately fired without damaging the gate.

【0018】しかも、変流器15,16及び8の2次電
圧は低電圧(例えば数V)にクランプされるので、変流
器の磁気飽和を防止することができる。
Moreover, since the secondary voltage of the current transformers 15, 16 and 8 is clamped to a low voltage (for example, several V), magnetic saturation of the current transformer can be prevented.

【0019】また、スイッチング素子12は主スイッチ
13,14及び抵抗用スイッチ9の開極前にゲート駆動
されて導通可能な状態で待機しているので、該スイッチ
ング素子12のアノード・カソード間に、上記主スイッ
チ13,14及び抵抗用スイッチ9の開極によって生ず
るアーク電圧が印加されると、スイッチング素子12は
瞬時にオン動作して電流を転流させることができる。し
かも、この転流によって、上記アークも瞬時的に消失す
ると共に変流器15,16及び8の2次電流も零とな
り、ゲート信号を停止することができる。即ち、各スイ
ッチの開極時に生ずるアークの持続時間を微小にするこ
とができ、接点の損耗を著しく軽減することができる。
換言すれば、ゲート信号の停止は、自動的に行われるこ
とにより主スイッチ、抵抗用スイッチの開極のタイミン
グにバラツキが生じてもこれに追従して自動的に行なわ
れることになる。
Further, the switching element 12 is gate-driven and waits in a conductive state before the main switches 13 and 14 and the resistance switch 9 are opened, so that the switching element 12 is connected between the anode and the cathode of the switching element 12. When an arc voltage generated by opening the main switches 13 and 14 and the resistance switch 9 is applied, the switching element 12 instantly turns on to allow a current to flow. Moreover, due to this commutation, the arc disappears instantaneously and the secondary currents of the current transformers 15, 16 and 8 become zero, and the gate signal can be stopped. That is, the duration of the arc generated when the switches are opened can be made minute, and the wear of the contacts can be significantly reduced.
In other words, the gate signal is automatically stopped by following the variation in the opening timing of the main switch and the resistance switch, which is automatically performed.

【0020】さらに、スイッチング素子12は、ゲート
駆動されて導通可能な状態で待機しているので、過大な
インパルスサージ電圧が印加されても瞬時にオン動作し
てスイッチング素子を過電圧破壊から保護することがで
きる。
Further, since the switching element 12 is gate-driven and stands by in a conductive state, the switching element 12 is instantly turned on to protect the switching element from overvoltage breakdown even if an excessive impulse surge voltage is applied. You can

【0021】さらに、また、主スイッチと抵抗用スイッ
チの開路時の2回アークが発生する構成にもかかわら
ず、スイッチング素子は、連動する第2,第3の切換ス
イッチにより、上記各スイッチの開極前に並列に挿入す
るようになっているので、いわゆる1アームで構成する
ことが可能となる。しかも、スイッチング素子は、タッ
プ切換時、主電流とタップ間橋絡電流とが個別に通過せ
しめるようになっているので、該スイッチング素子を構
成するサイリスタの責務が主電流とタップ間橋絡電流を
同時に通過せしめるものに比して電圧、電流共に最大で
1/2となり、従って容量も最大で1/4に軽減するこ
とが可能となって、サイリスタ素子の小容量化が可能と
なり、汎用性の高いもので構成することが可能となる。
Furthermore, in spite of the construction in which the main switch and the resistance switch generate an arc twice when the switch is opened, the switching element is operated by the interlocking second and third changeover switches to open each of the above switches. Since they are inserted in parallel in front of each other, it is possible to configure so-called one arm. Moreover, since the switching element is designed to allow the main current and the inter-tap bridging current to individually pass during tap switching, the responsibility of the thyristor that constitutes the switching element is to divide the main current and the inter-tap bridging current. Both the voltage and the current can be reduced to a maximum of 1/2 compared to those that can be passed at the same time. Therefore, the capacitance can be reduced to a maximum of 1/4, and the thyristor element can have a small capacitance, which is versatile. It will be possible to construct a high price.

【0022】上記実施例において、スイッチング素子1
2は単方向性のサイリスタを逆並列に接続して構成する
よう説明したが、これに限定されるものではなく、トラ
イアック等双方向のサイリスタによって構成してもよ
い。この場合は、主スイッチに直列に接続される主変流
器、限流抵抗に直列に接続される抵抗用変流器並びにゲ
ート回路も単一化することが可能となるので、一段と簡
略化して構成することが可能となる。
In the above embodiment, the switching element 1
Although 2 has been described as being configured by connecting unidirectional thyristors in antiparallel, it is not limited to this, and may be configured by a bidirectional thyristor such as a triac. In this case, the main current transformer connected in series with the main switch, the current transformer for resistance connected in series with the current limiting resistor, and the gate circuit can also be unified, so it is further simplified. It becomes possible to configure.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、可動接触子に主スイッ
チと主変流器を直列に挿入し、この主スイッチと主交流
器の直列回路に双方向のスイッチング素子を並列に挿入
して、このスイッチング素子を、上記変流器の2次電流
で直接ゲート駆動させるようになっているので、制御電
源を用いることなくゲート駆動させることができ、高電
圧充電部分で動作させるものであっても高絶縁を施すこ
となく小形、軽量化を図って構成することができる。
According to the present invention, the main switch and the main current transformer are inserted in series in the movable contactor, and the bidirectional switching element is inserted in parallel in the series circuit of the main switch and the main AC. Since the switching element is directly gate-driven by the secondary current of the current transformer, it can be gate-driven without using a control power source and is operated in the high voltage charging part. Can be made compact and lightweight without high insulation.

【0024】また、主スイッチの開極前からスイッチン
グ素子は、ゲート駆動されて導通可能な状態で待機して
いるので、主スイッチが開極すれば瞬時にオン動作して
主電流に転流させることができ、主スイッチに流れてい
た主電流がすべてスイッチング素子に転流するまでゲー
ト駆動は保持され、主スイッチの主電流が転流によって
零になれば、主変流器の2次電流も零になって、ゲート
信号が停止するので、主スイッチの接点開極にたとえバ
ラツキが生じても、ゲート信号停止のタイミングは上記
バラツキに自動的追従させることができ、タイミング調
整のための格別の電子制御回路を設ける必要は全くな
く、これらによるサージ電圧破壊が生ずるおそれもなく
したものとすることができる。
Since the switching element is gate-driven and stands by in a conductive state before the opening of the main switch, when the main switch is opened, the switching element is instantly turned on and commutated to the main current. The gate drive is maintained until all the main current flowing in the main switch is commutated to the switching element, and if the main current of the main switch becomes zero due to commutation, the secondary current of the main current transformer is also Since the gate signal becomes zero and the gate signal stops, even if there is a variation in the contact opening of the main switch, the timing for stopping the gate signal can be made to automatically follow the above variation, which is a special case for timing adjustment. There is no need to provide an electronic control circuit, and there is no risk of surge voltage breakdown due to these.

【0025】しかも、スイッチング素子に転流した主電
流は交流零点でしゃ断されるため、サージ電圧、ノイズ
を発生することなく主電流をしゃ断させることができ、
スイッチング素子は、最大半サイクルの通電でよいた
め、放熱のための冷却フィンも不要となり、電流容量の
小さい汎用性の高い安価な素子を適用することができ
る。
Moreover, since the main current commutated to the switching element is cut off at the AC zero point, the main current can be cut off without generating surge voltage or noise.
Since the switching element may be energized for a maximum half cycle, a cooling fin for heat dissipation is not required, and an inexpensive and versatile element having a small current capacity can be applied.

【0026】更に、主スイッチのアーク持続時間は、開
極によって、瞬時にスイッチング素子がオン動作して、
主スイッチの主電流が転流せしめるようになっているの
で、瞬時的となってアークエネルギーもきわめて小さく
なり、接点の損耗を従来に比して一段と低減させること
ができ、接点寿命の長期化を図ることができる。
Further, as for the arc duration of the main switch, the switching element is instantly turned on by the opening,
Since the main current of the main switch is designed to be commutated, the arc energy becomes instantaneously extremely small, and the contact wear can be further reduced compared to the past, and the contact life can be extended. Can be planned.

【0027】更にまた、限流抵抗と抵抗用スイッチとの
間に抵抗用変流器を介挿し、限流抵抗の両端に固定接点
をそれぞれ接続し、可動接点がスイッチング素子に接続
される第2の切換スイッチを介設し、主スイッチと直列
に接続した変流器の2次出力端と上記抵抗用変流器の2
次出力端とに固定接点がそれぞれ接続され、可動接点が
ゲート回路に接続された第3の切換スイッチを上記第2
の切換スイッチと連動するようになっているので、上記
抵抗用スイッチの開路時には、該抵抗用スイッチにスイ
ッチング素子を並列に切換接続して、抵抗用スイッチに
流れる電流を瞬時にスイッチング素子に転流せしめてし
ゃ断することができ、スイッチング素子が1アームであ
ってもスイッチング素子のしゃ断責務を2アームと同等
に低減することができ、スイッチング素子を、さらに小
形、安価なもので構成することができる。
Furthermore, a current transformer for resistance is interposed between the current limiting resistance and the resistance switch, fixed contacts are connected to both ends of the current limiting resistance, and a movable contact is connected to the switching element. The secondary output end of the current transformer connected in series with the main switch via the changeover switch of
The third changeover switch, in which the fixed contact is connected to the next output terminal and the movable contact is connected to the gate circuit, is the second switch.
When the resistance switch is opened, the switching element is connected in parallel to the resistance switch, and the current flowing through the resistance switch is instantly commutated to the switching element. It is possible to cut off at least, and even if the switching element has one arm, it is possible to reduce the blocking duty of the switching element to the same level as that of the two arms, and it is possible to configure the switching element with a smaller and cheaper one. .

【0028】しかも、第2、第3の切換スイッチは無電
流で切換えることができ、かつ、第2の切換スイッチ
は、タップ切換時、通電回数が2回となるが、その通電
時間はそれぞれ最大で半サイクルであるので、きわめて
短時間となって小容量化することができ、第3の切換ス
イッチも数V、数Aの小容量となるので、上述同様、小
容量のスイッチで可能となり、きわめて簡単なスイッチ
で構成することができ、スイッチング素子を主スイッチ
と抵抗用スイッチにそれぞれ並設して構成するものに比
して安価に構成することができる。
Moreover, the second and third changeover switches can be changed over without current, and the second changeover switch has two energization times when the taps are changed, but the energization time is maximum. Since it is a half cycle, it is possible to reduce the capacity in an extremely short time, and the third changeover switch also has a small capacity of several volts and several A. The switch can be configured with an extremely simple switch, and can be configured at a lower cost than a configuration in which a switching element is provided in parallel with a main switch and a resistor switch.

【0029】更にまた、変流器の2次出力端に接続され
る電圧抑制回路には複数の非線形素子を挿入して、変流
器の1次側に過大電流が流れても、2次電圧を低い電圧
にクランプするようになっているので、変流器鉄心の磁
気飽和を防止することができ、鉄心の小形化を図ること
ができる。
Furthermore, a plurality of non-linear elements are inserted in the voltage suppressing circuit connected to the secondary output terminal of the current transformer so that even if an excessive current flows in the primary side of the current transformer, the secondary voltage Is clamped to a low voltage, magnetic saturation of the current transformer core can be prevented, and the core size can be reduced.

【0030】しかも、ゲート電流が所定値を超えようと
すると分流させるようになっているので、変流比を大き
くすることができるから、主電流が小さくてもスイッチ
ング素子を的確にゲート駆動することができ、過大なゲ
ート電流によるスイッチング素子の破壊を防止すること
ができ、広範囲な電流に対しても、的確に応動させるこ
とができる等、信頼性を一段と向上させた装置とするこ
とができる。
Moreover, since the current is divided when the gate current exceeds a predetermined value, the current transformation ratio can be increased, so that the switching element can be accurately gate-driven even if the main current is small. Therefore, it is possible to prevent destruction of the switching element due to an excessive gate current, and it is possible to appropriately respond to a wide range of currents.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のゲート回路を具体化して示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the gate circuit of FIG.

【図3】図2の電圧抑制回路の実施例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the voltage suppression circuit of FIG.

【図4】図1のタップ切換動作説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of the tap switching operation of FIG.

【図5】従来例を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 タップ 3 タップ巻線 4,5 可動接触子 6 第1の切換スイッチ 7 限流抵抗 8 抵抗用変流器 9 抵抗用スイッチ 10 外部接続端子 11 第2の切換スイッチ 12 スイッチング素子 13,14 主スイッチ 15,16 変流器 17 第3の切換スイッチ 18 ゲート回路 19,20 電圧抑制回路 1, 2 taps 3 tap windings 4, 5 movable contact 6 first changeover switch 7 current limiting resistance 8 current transformer for resistance 9 resistance switch 10 external connection terminal 11 second changeover switch 12 switching element 13, 14 Main switch 15,16 Current transformer 17 Third changeover switch 18 Gate circuit 19,20 Voltage suppression circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のタップを選択する一対の可動接触
子と、この一対の可動接触子と外部接続端子との間に、
一対の主変流器を介してそれぞれ接続された一対の主ス
イッチと、上記一対の可動接触子に固定接点がそれぞれ
接続され、可動接点が、直列に接続された限流抵抗と抵
抗用変流器と抵抗用スイッチを介して、上記外部接続端
子に接続された第1の切換スイッチと、上記限流抵抗の
両端に固定接点がそれぞれ接続され、可動接点が双方向
のスイッチング素子を介して上記外部接続端子に接続さ
れた第2の切換スイッチと、上記一対の主変流器の2次
側と上記抵抗用変流器の2次側とに固定接点がそれぞれ
接続され、可動接点が上記第2の切換スイッチの可動接
点と連動する第3の切換スイッチと、この第3の切換ス
イッチの可動接点から接続されて、上記スイッチング素
子に上記変流器の2次電流をゲート信号として送出する
ようにしたゲート回路とを具備したことを特長とする負
荷時タップ切換装置。
1. A pair of movable contacts for selecting a plurality of taps, and between the pair of movable contacts and an external connection terminal,
A pair of main switches respectively connected via a pair of main current transformers, and fixed contacts are respectively connected to the pair of movable contactors, and the movable contacts are connected in series to a current limiting resistance and a current transformer for resistance. A first changeover switch connected to the external connection terminal via a resistor and a switch for resistance, and fixed contacts connected to both ends of the current limiting resistor, respectively, and a movable contact via the bidirectional switching element. Fixed contacts are respectively connected to the second changeover switch connected to the external connection terminal, the secondary side of the pair of main current transformers and the secondary side of the resistance current transformer, and the movable contact is the first contact. A third changeover switch which is interlocked with the movable contact of the second changeover switch and is connected from the movable contact of the third changeover switch so as to send the secondary current of the current transformer as a gate signal to the switching element. The gate Load tap changing device that features that it has and a road.
【請求項2】 上記主変流器と抵抗用変流器の2次出力
端子間に、複数の非線形素子を並列に接続した電圧抑制
回路を挿入し、上記ゲート回路は出力端に抵抗を直列に
挿入して構成したことを特長とする請求項1記載の負荷
時タップ切換装置。
2. A voltage suppressing circuit having a plurality of non-linear elements connected in parallel is inserted between the secondary output terminals of the main current transformer and the resistor current transformer, and the gate circuit has a resistor connected in series at the output end. The tap switching device under load according to claim 1, characterized in that the tap switching device under load is constructed by inserting the device into a tap.
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