本实用新型专利技术提供超高速机械开关，包括绝缘壳体，绝缘壳体内部设有用于驱动开关拉杆分合闸运动的电磁操动机构，电磁操动机构包括与开关拉杆传动连接的动铁芯以及供动铁芯往复运动完成分合闸的密封腔体，动铁芯在运动至密封腔体两端时分别处于合闸位置和分闸位置，动铁芯为将密封腔体隔绝为两部分的运动盘，密封腔体的周向腔壁上于分合闸位置或靠近分合闸位置处设有连通密封腔体内外的、用于进出缓冲介质的通孔。该超高速机械开关能够在开关拉杆分合闸运动时对其进行有效缓冲，避免机械冲击。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种直流断路器用超高速机械开关。
技术介绍
基于柔性直流输电技术的多端直流输电在欧洲、北美、中国等国家和地区得到越来越多的应用，尽管目前世界上已有数个多端直流输电系统投入了运行，但由于缺乏直流断路器，使得多端高压直流输电的可靠性、灵活性、连续性受到很大的限制，对其推广应用造成了严重障碍，也对未来直流电网的构建带来了极大的影响。高压直流断路器的缺乏已经成为影响世界构建未来直流电网的瓶颈问题，其研制工作已迫在眉睫。目前柔性直流及多端直流输电系统发生故障时，会产生很大的短路电流，并且故障电流上升非常快，需要直流断路器在极短的时间内完成开断。就电压等级为320kV直流侧电流上升速度为3.5kA/ms，假定正常运行线路上电流值为2kA，2ms后线路上的短路电流可以达到9kA，即一个能开端9kA电流的高压直流断路器必须在2ms的时间内快速动作，切断电流。然而，现有的断路器机械开关操动机构多为弹簧操动结构、液压操动机构，其开断时间为几十毫秒，均无法实现在如此短的时间内开断断路器，不能满足超高速机械开关的分合闸时间要求。公告号为CN102214522A的中国技术专利申请公开了一种带空气分闸缓冲装置的高、低压开关用永磁操动机构，该永磁操动机构的动铁芯与空气腔组成空气分闸缓冲装置，动铁芯在空气腔中沿其轴线高速运动时压缩空气腔中的空气，压缩空气对动铁芯具有反作用力，从而形成缓冲，其中该永磁操动机构的动铁芯与空气腔的内孔壁之间存在间隙，被压缩的空气能够从该间隙中溢出，该操动机构同径机构中，动铁芯的下端固定有活塞面板，活塞面板上设有泄气孔，在动铁芯运动压缩空气时，气体能够从泄气孔中排出。这种永磁操动机构在动铁芯分闸运动时，由于动铁芯和气体腔的内壁之间具有间隙，同时，动铁芯下端的活塞面板上设有泄气孔，这样气孔对动铁芯的缓冲有限，不能满足超高速机械开关的缓冲要求，很容因缓冲失效产生机械冲击而造成操动机构损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在开关拉杆分合闸运动时，能够有效缓冲开关拉杆的机械冲击的超高速机械开关。本技术的超高速机械开关采用如下技术方案:超高速机械开关，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体内部设有用于驱动开关拉杆分合闸运动的电磁操动机构，所述电磁操动机构包括与开关拉杆传动连接的动铁芯以及供动铁芯往复运动完成分合闸的密封腔体，所述动铁芯在运动至密封腔体两端时分别处于合闸位置和分闸位置，所述动铁芯为将密封腔体隔绝为两部分的运动盘，所述密封腔体的周向腔壁上于分合闸位置或靠近分合闸位置处设有连通密封腔体内外的、用于进出缓冲介质的通孔。所述密封腔体由两个对接在一起的、对接端面上分别设有凹槽的绝缘块组成，运动盘与绝缘块的凹槽槽壁密封滑动配合，电磁操动机构的用于驱动运动盘的两个线圈分别固设于两个绝缘块的凹槽底部，所述通孔紧挨线圈相互靠近的两个端面设置。两个绝缘块通过套在绝缘块外周的固定套筒固定对接，两个绝缘块相对远离的两端设有与固定套筒的内孔吻合配合的外凸缘，所述固定套筒的两端分别设有用于挡止夹紧两个绝缘块的挡止面。所述固定套筒的筒壁上设有贯通筒壁的孔。所述固定套筒的一端设有弹簧保持机构，所述弹簧保持机构包括两个对称设于固定套筒轴线两侧的限位弹簧，在分合闸位置时，开关拉杆的端部分别位于限位弹簧的轴线两侧，所述开关拉杆的端部分别铰接有按压在限位弹簧靠近固定套筒轴线的一端的连接块，所述限位弹簧的另一端设有用于调节限位弹簧预压缩量的调节装置。两个限位弹簧分别设于两个限位套筒内，所述连接块滑动装配于限位套筒中，所述调节装置包括旋装在限位套筒的底部的调节螺栓，所述调节螺栓伸进限位套筒底部的一端连接顶压在限位弹簧端部的调节压板，旋拧调节螺栓可以调节对限位弹簧的预压缩。所述弹簧保持结构的两侧分别相对间隔设有用于挡止限位开关拉杆运动行程的挡止块。所述超高速机械开关还包括开关断口，所述开关断口的开关触头包括触头本体，所述触头本体沿运动依次间隔设有导电金属件，每相邻两个导电金属件之间的间隔位置处绝缘，所述导电金属件具有跨接长度，该跨接长度满足两个条件:第一，在合闸位置时，该触头本体上的导电金属件能够跨接与该触头本体适配的触头本体上的相邻两个导电金属件；第二，在分闸位置时，该触头本体上的导电金属件的至少一端位于与其适配的触头本体上的相邻两个导电金属件之间的间隔位置处。所述触头本体上的导电金属件通过绝缘连接件依次绝缘间隔，所述导电金属件和绝缘连接件均为管状。所述触头本体上的各个导电金属件结构均相同，所述触头本体上的各个绝缘连接件结构均相同，且导电金属件的长度大于绝缘连接件的长度。本技术的超高速机械开关的运动盘将密封腔体隔绝为两个部分，运动盘和密封腔体的滑动配合面不存在间隙，运动盘带动开关拉杆做分合闸运动时压缩其运动方向一侧的密封腔体内的气体，由于密封腔体的分合闸位置或靠近分合闸位置处的周壁上设有连通密封腔体内外的通孔，被压缩的气体能够通过通孔排出，这样就大大减小了被压缩的气体对运动盘的反作用力，使开关拉杆能够高速的分合闸，而在运动盘即将运动到分合闸位置时，运动盘的外周会逐渐封堵密封腔体周壁上的通孔，这样被压缩的气体从通孔中排出的量逐渐减少，气体的压力空前增大，对运动盘的反作用力急剧增大，起到对运动盘的有效缓冲，避免运动盘对密封腔体两端的冲击，同时，由于通孔开设于密封腔体的分合闸位置或靠近分合闸位置处，气体对运动盘缓冲过程仅仅为从运动盘的外周开始封堵运动盘到完全封堵运动盘这一过程，这样能够使开关拉杆在运动盘的带动下高速的离开合闸位置，并在移动到分闸位置时快速缓冲使速度降到最低，缓冲行程较短，制动效果较好。进一步地，壳体通过两个绝缘块槽口相对组合而成，有效地避免了线圈中的电流对外部金属部件产生电磁影响，提高了电能和动能的转换效率，两个线圈分别固设在两个绝缘块的凹槽的槽底，运动盘位于线圈之间且滑动装配在凹槽内，线圈和运动盘均位于绝缘的缓冲腔体内，避免了因碰撞其他元件的损坏。进一步地，传动拉杆的一端连接有弹簧保持机构，有效地保持了开关拉杆在分合闸运动完成之后稳定的处于分合闸位置，且弹簧保持机构结构简单，代替了常规的磁力保持机构的设计，在结构简单的同时，也具有较高的保持可靠性。同时，分合闸保持机构的限位套筒底部设有调节螺栓，通过旋拧调节螺栓可以调节限位弹簧的预压缩量，从而调节限位弹簧对开关拉杆的保持大小。进一步的，弹簧保持机构的两侧相对间隔设置的挡止块有效的挡止开关拉杆运动，并将开关拉杆挡止在分合闸位置处，进一步有效避免运动盘高速运动而造成对密封腔体内的线圈的机械冲击。【附图说明】图1为本技术一种超闻速机械开关的实施例的结构不意图；图2为图1中斥力操动机构I的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
超高速机械开关，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体内部设有用于驱动开关拉杆分合闸运动的电磁操动机构，所述电磁操动机构包括与开关拉杆传动连接的动铁芯以及供动铁芯往复运动完成分合闸的密封腔体，所述动铁芯在运动至密封腔体两端时分别处于合闸位置和分闸位置，其特征在于，所述动铁芯为将密封腔体隔绝为两部分的运动盘，所述密封腔体的周向腔壁上于分合闸位置或靠近分合闸位置处设有连通密封腔体内外的、用于进出缓冲介质的通孔。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程铁汉，张友鹏，马志华，胡延涛，孙珂珂，门博，赵晓民，刘畅，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网公司，华北电网有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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