[发明专利]一种直流降压型开关

权利要求书

1.一种直流降压型开关，适合在合路型直流供电系统中使用，合路型直流供电系统有两条及两条以上的多条直流供电支路，各直流供电支路分别经过隔离二极管后，在合路点处合并为一路，合路型直流供电系统是一种容错系统，在各支路正常工作的初始条件下，发生在任意时候、任意供电支路的单支路断开故障都不会影响整个供电系统的供电可靠性，其特征在于：

直流降压型开关安装在合路点之前的供电支路，用来控制该供电支路上负载电流的通断，直流降压型开关由降压电路和直流开关两部分串联而成；直流开关具体负责操作支路的通断，降压电路服务于直流开关，用来改善直流开关的工作环境，降压电路不需要时应失效，有需要时应产生压降，在供电系统中其他稳定支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管反偏，使操作支路电流为零，直流开关可以无流通断，要求直流降压型开关在断开操作支路时按先降压、后分断直流开关的次序进行，在接通操作支路时按先降压、后闭合直流开关的次序进行。

2.根据权利要求1所述的直流降压型开关，其特征在于：

所述降压电路由二极管串联电路和一个机械开关(以下简称降压开关)并联而成，当降压开关闭合时，短接二极管串联电路，降压电路无降压效果；当降压开关无弧分断时，允许电流从二极管串联电路流过，该降压电路产生降压效果，在供电系统中其他稳定支路配合下，该压降能使合路点之前连接该操作支路的隔离二极管反偏，降压电路实际降压值由串联二极管的个数决定；所述直流开关，由并联有分断电路的主机械开关(以下简称主开关)和辅助机械开关(以下简称辅开关)串联而成，分断电路由二极管和电流敏感器件串联形成，该二极管的连接极性应允许通过线路直流电流，用来抵消主开关闭合时接触电阻上的压降，保证主开关闭合时无电流流过分断电路；线路接通时，主、辅开关均处于闭合状态，短接并联的分断电路，分断电路失效，由主开关承载全部线路电流，故分断电路没有保护功能，不负责分断线路中的过电流，平时不工作，仅在有需要时接入线路、分断线路额定工作电流以下正常工作电流，普通电路尽量避免产生过电流，在本发明中主动引入过电流，用低容量电流敏感器件具体负责线路电流的断开或降流任务，其应具有非线性变阻器特性，初始电阻要小，当流过其中的电流远大于动作电流时，阻值突变，呈高阻或熔断；时序上，直流开关在分断线路时首先断开主开关，要求电流敏感器件的初始电阻足够小并且具有延迟起效效应，延迟时间大于主开关的分断动作时间，保证主开关可靠断开之前，并联于主开关两端的分断电路的端压值小于主开关的起弧电压阀值，使主开关在将全部线路电流转移到分断电路的过程中、在电压小于起弧电压阀值的条件下无弧断开；主开关无弧断开后，全部线路电流流过电流敏感器件，要求其动作电流远小于线路的额定工作电流，正常线路工作电流对电流敏感器件而言是一种严重过电流，在该严重过电流作用下电流敏感器件可靠动作，经过一段动作时间后，其等效电阻变得足够大或熔断，使得线路剩余电流小于辅开关起弧电流阀值，最后辅开关在电流敏感器件动作完成后在小于起弧电流阀值下无弧断开。

3.根据权利要求2所述的直流降压型开关，其特征在于：

电流敏感器件可以采用现有的过电流保护器件实现。

4.根据权利要求3所述的直流降压型开关，其特征在于：

直流降压型开关结构上容许用户方面、安全的更换电流敏感器件。

5.根据权利要求4所述的直流降压型开关，其特征在于：

直流降压型开关具有电流敏感器件状态检查功能，需要在降压型直流开关中设置一个检查位置，此位置处，辅开关闭合，降压开关、主开关分断，将支路中降压型直流开关从闭合位置，运动到检查位置，在供电系统内其他稳定支路作用下，该检查支路负载电流为零；如果电流敏感器件正常，电路通过降压开关并联的二极管串联电路、闭合的辅开关、主开关并联的分断电路、由电阻R1和发光二极管D3构成的电源指示电路接通，发光二极管D3发光，此信号电流远小于电流敏感器件动作电流，电流敏感器件不会动作；如果电流敏感器件故障，电源指示电路不通，发光二极管D3不会发光，此时将直流降压型开关从检查位置进一步运动到分断位置，断开电源更换电流敏感器件，再经过无流闭合恢复供电。