[發明專利]一種觸點低損耗電路及其在開關中的應用

無效

• 申請號: 201210197385.6
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102768914A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 張太平;張騰
• 申請（專利權）人: 張太平
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域本發明主要適用于開關電器。

背景技術機械開關依靠觸點通斷電流，對觸點的基本要求是：接觸電阻要小。觸點在運行過程中存在電磨損和機械磨損，電磨損是影響觸點壽命的主要因素，由于在通斷過程中觸點間存在電弧放電作用，導致觸點材料發生力學性能和化學性能的變化而引起電磨損，電磨損是引起觸點材料損耗的主要因素，當損耗達到一定程度時，觸點接觸質量嚴重下降，接觸電阻變大，觸點喪失功能而失效。

發明內容本發明的任務是提供一種能延長觸點電壽命的低損耗電路并將其應用于交直流開關電器。

所述低損耗電路，由并聯有分斷支路的主機械開關(以下簡稱主開關)和輔助機械開關(以下簡稱輔開關)串聯而成。當主開關閉合后，短接并聯的分斷支路，分斷支路失效，由主開關承載全部線路電流；當主開關分斷時，分斷支路接入線路，由其承載線路電流并且完成該電流的斷開或降流任務。低損耗電路串聯在供電線路中，線路接通時主、輔開關均處于閉合狀態，分斷支路失效，故分斷支路沒有保護功能，不負責分斷線路中的過電流，平時不工作，僅在有需要接入線路、分斷線路額定工作電流以下正常電流，在交流線路中，分斷支路由兩個二極管反向并聯后再和電流敏感器件串聯形成，在直流線路中，分斷支路可以使用交流內電路，也可以由一個二極管和電流敏感器件串聯形成，該二極管的連接極性應允許通過線路直流電流，分斷支路中的二極管用來抵消主開關閉合時接觸電阻上的壓降，保證主開關閉合時無電流流過分斷支路。電流敏感器件在低損耗電路中具體負責線路電流的斷開或降流任務，應具有非線性變阻器特性，初始電阻要小，當流過其中的電流遠大于動作電流時，阻值突變，呈高阻或熔斷，電流敏感器件還應具有合適的動作速度，使得主開關可靠斷開之前承受的、由線路電流流過分斷支路產生的、分斷支路和負載分壓后形成的電壓明顯小于供電系統額定工作電壓，則主開關在分斷支路的分流、分壓環境中，自身降流、降壓分斷；電流敏感器件動作電流要遠小于線路的額定工作電流，線路的正常工作電流對電流敏感器件而言，就是一種過電流，電流敏感器件在流過線路正常工作電流時應可靠動作，其等效電阻呈高阻或熔斷，使得該線路上的負載電流降流或變為零。時序上，首先分斷主開關，輔開關在電流敏感器件動作完成后才可斷開，故輔開關僅需斷開遠小于線路額定工作電流的、由電流敏感器件降流后的剩余電流。

低損耗電路先斷主開關、后斷輔開關的兩步分斷程序及分斷支路的分流、分壓、降流作用，使低損耗電路在有載斷開時，相對于線路工作電壓、電流，主開關具有降壓、降流分斷特性；輔開關具有降流分斷特性，使得低損耗電路具有降低內部開關觸點分斷損耗的功能。

如果按照分斷的逆動作接通低損耗電路，則在首先閉合輔開關后，通過閉合的輔開關、主開關并聯的分斷電路，線路接通，線路中會有電流，此時，輔開關不具有降流特性，同時該電流會使分斷電路中的電流敏感器件誤動作，在主開關閉合時又會產生二次接通現象，故低損耗電路不具備降低內部開關觸點接通損耗的功能，在開關電器中應用時，要采取技術措施，防止接通過程中發生電流敏感器件誤動作。

電流敏感器件可以采用現有的過電流保護器件實現。

分斷電路中的電流敏感器件的初始電阻足夠小并且具有起效延遲效應，如果延遲時間大于主開關的分斷動作時間，保證主開關可靠斷開之前，并聯于主開關的分斷電路的端壓值小于主開關的起弧電壓閥值，則主開關將全部線路電流轉移到分斷支路后、在電壓小于起弧電壓閥值的條件下無弧斷開。

電流敏感器件的動作電流遠小于線路的額定工作電流，正常線路工作電流對電流敏感器件而言是一種嚴重過電流，在該嚴重過電流作用下電流敏感器件可靠動作，經過一段動作時間后，其等效電阻變得足夠大或熔斷，使得線路剩余電流小于輔開關起弧電流閥值，時序上，輔開關在電流敏感器件動作完成后在小于起弧電流閥值下無弧斷開。

由于接通電弧具有時間短、開關閉合后自然熄滅特征，采用無弧斷開低損耗電路的開關電器內不需要設置滅弧裝置。

電流敏感器件采用熔斷器過電流保護器件，其動作后需要人工更換；采用過流保護PTC熱敏電阻、自恢復熔斷器等自恢復過電流保護器件，其動作后經過恢復時間后自動恢復功能，不需要人工更換，故采用低損耗電路的開關電器宜配置自恢復過電流保護器件作為電流敏感器件。