■前言：眾所周知，當今電氣開關的天下，有觸點和無觸點技術雖經激烈爭奪，但終因各有短長，故仍無法實現取代。這種長期的相互矛盾和爭奪制約了開關行業的發展。而三步軟開關（授權專利號200920108963.8）將有觸點和無觸點技術巧妙和諧地統一併發揮各自優勢，實現了取長補短；三步軟開關（以下簡稱SBR）不僅藉助無觸點技術而在操作中消滅電弧、實現軟操作，避免產生操作過電壓；而且藉助於有觸點技術使它獲得強的過載能力、抗干擾能力。還可顯著簡化SBR的結構、降低產品成本和運行成本、提高使用價值、延長壽命。SBR的還可避免當其中的電子開關故障時繼續操作SBR所引發的電弧。由於SBR顯著的優點，因此可以預見，SBR將能結束歷時百年的爭奪而一統天下，SBR將代表著負載開關的發展新方向！
■技術特點：SBR由有觸點開關A（具有輔觸點A2和主觸點A1、A3和線圈A，且將其三觸點開距整定為A1<A2<A3）、B（有主觸點B1）、G（有輔觸點G1）、熔斷器RO和無觸點開關（電子開關DK）的串並聯組成。例如右圖SBR按照①A1②A2③A3的三步程式順序閉合，或按照①A3②A2③A1的順序斷開，就不會產生電弧，還能在切換電路的過程中由DK的接入而實現電路通斷的軟操作。而在SBR閉合時，DK被A3短路而不通過負載電流，彌補了DK的過載、抗干擾、發熱等方面的弱點；而在SBR斷開時DK被A1從電源隔離，使DK無受電網干擾之虞。而且考慮了內部故障的連鎖保護：一旦DK發生內部故障如DK斷路（接觸器B的觸頭B1將打開阻止A3接電）或DK短路時（其熔斷器RO也將斷開而使DK不能接通，使B1打開阻止A3接通電路），或當DK短路且觸頭B1被卡住不能打開而繼續接通A3時（此時繼電器G將打開其觸頭G1使A線圈不能得電將停止工作），三種內部故障時SBR都將停止切換而不會產生電弧。當SBR得電時接通的三步程式為
①因為電子開關DK尚未導通，故A1可無電弧地接通，將電源端接到DK的輸入端；
②A2將控制電源經過RO接通於DK的控制端DK1和電容器C，隨著C的充電將逐漸增大的電壓觸發信號加到DK1，使得DK無電弧地軟導通負載電流而將SBR的電源端和負載端通路；同時使繼電器線圈B得電，B串聯在主電路中的常開觸頭B1閉合；
③由於存在A1-DK的已導通的旁路且B1已閉合，故A3可無電弧地導通而完成SBR的軟導通。同時由於DK被A3短接而退出工作，B1卻仍然得電繼續閉合。
SBR失電時其三步程式為
①由於存在A1-DK的已經導通的旁路作用，故A3可無電弧地斷開主電路；
②A2斷開DK的控制端的控制電源，C通過其並聯電阻R進行放電；隨著C的電壓逐漸下降，DK的觸發信號逐漸消失，使得DK軟斷開負載電流，B失電打開B1；
③A1無電弧地斷開，將DK與電源端隔離，完成了SBR的軟斷開並復原。
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| 三步軟開關 |
SBR具有五大優點：
①因SBR無電弧，故可取消傳統開關的熄弧裝置及相關輔助裝置和材料；可降低觸頭動作速度和力量，使機構簡化，震動減小，穩定性更好；可節能省錢還可避免電弧帶來的各種事故，使SBR成為可信任易維護的安全負載開關；還可避免傳統開關所造成的環境污染；
②因SBR可軟操作，還可避免開關在操作時產生操作過電壓而影響各級電網的供電質量；
③DK的觸發信號由副觸點A2控制；使A按照上述三步程式操作，就能保證實現SBR的各項性能。因三步程式是由同一開關A的動作時間不同的觸點所剛性限定，只要A的結構沒有被破壞，剛性程式在運行中就不會產生程式故障；還無須人工編程，避免出現人工編程所帶來的程式故障；
④SBR維護簡化，壽命延長；也不存在電弧引起的故障，因此SBR的安全性能得以提高，結構尺寸、安裝尺寸可以降低，使SBR的整體構成大為簡化，性能指標卻大幅提高；
⑤因DK只瞬間通電，發熱及受到外來干擾的機會極少，故可節約DK的冷卻用水、電、成套控制及保護設備、場地等資源，又可提高SBR可靠性、易維護性和顯著延長其壽命（使用電壓越高則經濟效益越顯著）；
■創新點：①選擇有、無觸點開關經過串並聯組合和諧地組成一個SBR而實現了優勢互補；②將有觸點開關三個觸點的開距設定為A3>A2>A1來實現三步程式，既簡單可靠又成本低廉。③引入了連鎖環節，使萬一DK發生內部故障時繼續操作SBR也不會發生電弧，保證了SBR的使用的安全。
■投產條件：企業投產SBR首先需要完成新產品定型設計，主要是機械開關(包括高壓斷路器、空氣開關、真空開關、高低壓接觸器、繼電器、接近開關、水銀開關、鼓形控制器、自動開關之類)結構的簡化和定型設計。在企業原有的機械開關/電子開關產品的生產條件上，增加電子開關/機械開關的組裝、調試條件。對於一個中等規模的機械開關生產廠來說，投產SBR的總投資約需要100萬元。
■經濟效益分析：SBR集中了現有的機械開關和電子開關雙方的優點，實現了優勢互補，首次實現了人們近百年來協調二種開關的夢想！如果企業是將原來生產的防爆開關改為無電弧的SBR，則可在顯著降低成本的同時徹底解決由開關電弧所引發的爆炸危險；如果企業是將原來生產的高壓開關改產為高壓的SBR，則由於高壓、超高壓產品中高壓熄弧的技術複雜程度大大高於低壓產品，故高壓、超高壓的SBR不僅顯著地降低了產品成本（成本降低幅度達50~90%，開關電壓越高成本降低越顯著），而且還可以免除使用專用介質如SF6所造成的環境污染和對工作人員身體的傷害；而對於電網管理部門來說，推廣SBR意味著顯著降低電網中的操作過電壓污染，降低電網的事故率，提高電網的安全水平。在我國將智慧型電網、柔性電網、超高壓電網作為國民經濟諸部門中重點優先發展的任務的今天，推廣SBR有著更加重要的意義。因此SBR成為負載開關的換代產品，將可能獲得電網、電力管理部門的指令性推廣；可見傳統的高壓開關改產SBR時所能獲得的經濟效益、環境效益、社會效益將尤其顯著。
■市場前景：SBR集中甚至發展了雙方的優點，可以稱SBR為是對高、低壓電網中的負載電流進行通斷操作的負載開關係列中的“綠色開關”。它在傳統開關的性能指標上可取得重大突破而成為引領潮流的新品種。利用SBR可以開發出多種新產品，如新高壓輸、配電開關、新自動重合閘開關、變壓器的新有載分接開關、新低壓控制開關、危險環境的新無爆炸開關等等，總之一切需要防止電弧危害的開關都可以選用SBR，SBR可以形成一個新產品族。由於負載開關在高低壓、交直流各級電網中套用普遍而且所占投資比重相當大，因此推廣價廉物美的SBR將顯著降低電網的建設成本和運行成本，加強電網的安全保障，在各種電網中的SBR將為其所服務的用戶帶來顯著而良好的效益，因此SBR將獲得非常廣闊而且不斷縱深發展的市場前景；由於其優勢明顯而突出，估計SBR的市場占有率將達到95%以上。雖然SBR的成本比傳統負載開關已有大幅度的下降，但是由於SBR在高低壓電網、交直流電網中有極普遍的套用，因此，SBR的市場效益估計仍可達200~300億元人民幣左右。
■轉讓方式及條件：轉讓方式任選，價格面議。
■參考資料：《能徹底消除電弧並實現軟操作的三步軟開關》，發表在中國電科院高壓開關研究所主辦的專業權威期刊《高壓開關》2009年第5期P42~45。
