[发明专利]一种快速机械开关及其开关断口

说明书

本发明涉及一种快速机械开关及其开关断口。快速机械开关，包括绝缘壳体，绝缘壳体内部设有开关断口，开关断口包括内触头和外触头，外触头包括间隔设置的两个以上导通段和连接在相邻两导通段之间的绝缘段，内触头具有与外触头的绝缘段一一对应的、用于导通相应绝缘段两端处的两导通段的导通段，导通段在机械开关合闸方向上的前端的端面具有用于与相应导通段接触导通的端接结构，另一端与相应的导通段构成周向常闭结构。快速机械开关通过内、外触头的导通段端接结构和常闭结构实现导通，内、外触头导通时触头超行程近乎为零，提高了机械开关快速绝缘建立能力。

技术领域

本发明涉及高压直流输电设备领域，具体涉及一种快速机械开关及其开关断口。

背景技术

随着电力资源在能源体系中的地位日益提高，推动电力资源优化配置，促进可再生能源的高效开发利用，保障电力可靠供应和提高电网运行的经济性、灵活性，将是电力事业发展的重点。柔性直流输电以其在大规模可再生能源发电并网、孤岛送电、多端输电等方面的优势在电网建设中的重要作用日益凸显。

欧美发达国家均已提出了“超级电网（Super Grid）”计划，基于高压柔性直流输电来建立广域的智能网络，以将北海、波罗的海、北非等地的风力、太阳能和水力发电等资源进行整合。美国也提出了其2030年电网规划（Grid 2030），拟建立覆盖整个美国的智能输电网络，以实现大范围内的电力供需平衡，从季节、天气及其他差异因素中相互补偿而提高电网效率。但是高压柔性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，需要在极短的时间内完成开断。快速开关开断时间已成为高压柔性直流输电发展的重要影响因素。

公告号为CN204230133U的实用新型说明书中公开了一种超高速机械开关，该机械开关包括开关断口，该开关断口包括第一触头（相当于内触头）和第二触头（相当于外触头），第一、第二触头在相应操动机构的驱动下相对靠近或远离实现合闸或分闸，在合闸时第一、第二触头均处于合闸位置，在分闸时第一、第二触头均处于分闸位置，第一、第二触头上沿运动方向依次间隔设有导电金属件（相当于导通段），每相邻两个导电金属件之间的间隔位置处绝缘。合闸时，第一触头上的导电金属件的外周面与第二触头上的对应导电金属件的外周面接触实现第一、第二触头的导通。开断时，第一触头上的至少一个导电金属件与第二触头上的对应导电金属件断开，完成开断。该机械开关在分合闸时触头移动距离短，所需时间也较短。但该机械开关超行程较大，需要较长位移才能形成断口，绝缘建立时间较长，极大限制了开关的开断时间；并且此种结构中合闸位置在外的那个触头随着电流容量的提升重量会快速增加，极大的限制了驱动机构的有效性。故此种机构限制了快速开关的电流通流能力、增加了绝缘建立时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速机械开关，以解决机械开关触头的超行程问题；本发明的目的还在于提供一种适用于该快速机械开关的开关断口。

为实现上述目的，本发明的快速机械开关的技术方案是：

技术方案1：快速机械开关，包括绝缘壳体，绝缘壳体内部设有开关断口，所述开关断口包括内触头和外触头，外触头包括间隔设置的两个以上导通段和连接在相邻两导通段之间的绝缘段，内触头具有与外触头的绝缘段一一对应的、用于导通相应绝缘段两端处的两导通段的导通段，所述导通段在机械开关合闸方向上的前端的端面具有用于与相应导通段接触导通的端接结构，另一端与相应的导通段构成周向常闭结构。

有益效果：快速机械开关通过内、外触头上的导通段端接结构和常闭结构实现导通，内、外触头导通时触头超行程近乎为零，提高了机械开关快速绝缘建立能力，超行程小，绝缘建立所需要行程对应降低，有效降低快速运动速度，降低部件承受的冲击应力。端接结构降低了快速开关长期使用后导通段接触面磨损程度，从而增加了快速开关使用稳定性。

技术方案2，在技术方案1的基础上：内触头上的导通段的前端端面与外触头上的对应导通段的后端端面接触。