[实用新型]一种开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关，特别是一种导电簧片被隔离的开关。

背景技术

常规开关中，某一个或某一组导电片在相应驱动力的作用下，实现对应导电片之间的导通或断开。为了保持导电片之间导通或者断开的状态，还必须有一个外力来维持，常见的外力来源主要包括电磁铁持续通电产生的力、机械支持力、永磁体吸合力等。但是电磁铁持续通电耗费大量电能，机械支持力因机械部件不抗振动而不够稳定，永磁铁吸合易失效且怕振动。

为了减少驱动能量的消耗，会尽可能在符合安全要求的情况下减少导电片之间的间距。为了确保断开时的良好绝缘能力，通常使导电片之间形成真空或者填充气体、绝缘液体等。

为了实现高电压大电流直流通断，通常通过形成真空、填充惰性气体、采用磁吹弧技术等方式防止持续拉弧等问题出现。但是，形成真空或填充惰性气体，容易漏气失效；采用磁吹弧技术，对电流方向有限制，不能翻转极性使用。

目前，常规的开关在频繁通断、超负荷电流、超负荷电压的使用情况下，会很快发生劣化，甚至烧熔融合而无法分断，从而导致设备故障、用电事故等，危及人身财产安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种开关，包括数个导电簧片和隔离装置，所述导电簧片一端与电路导通，另一端与隔离装置接触，所述隔离装置包括导电区、电阻区和绝缘区，所述电阻区一端连接所述导电区，另一端连接所述绝缘区；数个导电簧片同步地与单个所述隔离装置的导电区、电阻区或绝缘区接触，通过所述导电簧片与所述隔离装置的相对移动，以使所述导电簧片在导电区、电阻区和绝缘区之间进行切换。在本实用新型的一种实施方式中，所述导电簧片上设置触点，并通过触点与隔离装置接触。

移动过程中，所述两个触点同步地接触导电区以使电路导通，或所述两个触点同步地接触绝缘区以使电路断开，或所述两个触点同步地接触电阻区以使电路在导通和断开相互切换时有所缓冲。

所述隔离装置包括导电区、电阻区和绝缘区。所述导电区使用高导电材料，包括但不限于金、银、铜等高导电金属及其合金，以保证优良导电性能，或者所述导电区包括至少一层高导电材料；所述电阻区使用耐磨性好的高电阻率材料，包括但不限于镍铬合金等高阻合金、钛酸钡陶瓷等热敏电阻材料或复合氧化物等高阻化合物；所述绝缘区使用各种机械强度合格的绝缘材料，包括但不限于有机绝缘材料或陶瓷材料等。

电阻区的存在，是为了在所述开关导通与断开的移动过程中，形成一个缓冲区，使得所述导电簧片在离开导电区进入电阻区的过程中，能量处于从高导电到高电阻的过渡状态，避免了常规导电簧片带电分离时，由于分断瞬间能量集中在微小的接触区域，形成局部飞狐拉尖、气化引弧的现象，还可以避免导电簧片烧熔现象。

所述隔离装置垂直于所述两个导电簧片与隔离装置接触部位的连线的截面形状包括楔形、长方形、扇形、梯形、环形等规则或不规则的形状，所述绝缘区的厚度不小于所述电阻区的厚度，所述电阻区的厚度不小于所述导电区的厚度，所述隔离装置的形状需满足安全要求且利于导电簧片进行移动。

本实用新型所述的开关使用时处于绝缘介质中，所述绝缘介质可以是空气，必要时，可以在变压器油等绝缘液体中使用，以扩大适用范围。所述的隔离装置可以通过以绝缘材料作为基体，在所述基体上有序涂覆导电区、电阻区和绝缘区的材料构成，例如，可以以尼龙作为基体材料，并在尼龙基体上有序涂覆导电区金属材料、电阻区镍铬合金材料和绝缘区陶瓷材料构成所述隔离装置。

所述导电簧片在所述导电区、电阻区和绝缘区三个区域之间移动切换，以使所述开关在导电、高阻或绝缘三种状态中切换，实现电路的导通或断开。使用本实用新型所述的开关，所述导电簧片在移动切换过程中，不是导通、断开的二阶动作，而是“导通、高阻、断开”或者“断开、高阻、导通”的三阶动作，以简单的方法实现交直流电流的通断，防止拉弧，提高切换功率。电阻区难免发热，但是由于开关动作时间在10ms～100ms之间，总发热功率并不高，且由于不是设计在高速通断移动状态，因此发热后的隔离装置有足够的时间散热。

所述导电簧片本身不被外力驱动，必要时施加合适的弹力使之保持与所述隔离装置表面的紧贴即可，将所述导电簧片直接与外部电路接通，减少了接触不良的概率，提高了可靠性。

在本实用新型的一种实施方式中，所述触点包括至少一个接触点。多个接触点满足同一个所述导电簧片同时与多个所述隔离装置接触的需求，以便实现较为复杂的电路控制。

在本实用新型的一种实施方式中，所述触点包括滑动触点和滚动触点中至少一种。