本发明涉及电器，特别涉及有触点电器-包括开关、继电器、接触器。

现有的有触点电器，存在如下不足之处：第一，其触点具有接触电阻，为降低接触电阻、须较大的触点压力，为获得所需压力、（手动开关的机械力或继电器、接触器的电磁力，统称为活动件的闭合力）活动件的闭合力应大于压力，较大的闭合力、使得现有电器的结构较大、重量较重;第二，较大的电弧电流，灼蚀触点，触点的电寿命较低;第三，活动件有机械磨损，其机械寿命较低;第四，触点用银量较多，银价贵;第五，飞弧距离约为器身的 1/4 ～ 1/2 ，计入飞弧距离的实际安装面积大;第六，不兼备断相保护等性能;第七，额定电流相同时，开关与接触器之间，没有通用的部件。

本发明的目标在于，提供如下有触点电器：触点没有接触电阻，整体结构较小、总重量较轻;电弧电流较小、电寿命较高;机械寿命较高;触点用银量微少;不须留有飞弧距离;兼有断相保护等性能;额定电流相等时，手动开关与接触器之间的大部份部件，可以通用。

为达到上述目标，本发明提出如下方案（各方案的前提：电器处于工作位置）：

1.总的构思：本发明所提供的电器，由密闭外壳、伸入密闭外壳的一对至若干对触点、容器及其中水银（各对触点所需水银之 间、由流体绝缘介质隔绝）、活动件组成，活动件动作后，水银的液面变动-水银液面处于“最高”或“最低”位置时，每对触点之间因“有”、“无”水银而接通或断开。

本方案异于现有水银开关之处：本发明的密闭外壳静止、水银液面的升降，任选以下一种方式：A.活动件在密闭外壳内（见方案8的A方案）;B.活动件装在密闭外壳上：活动件为，安装在密闭外壳上的特制阀门，盛水银的容器为连通管，连通管的一（端至若干）端密封、且装触点：连通管的另一端，经由特制阀门连通压缩气源（特制阀门转到某一位置时如此），使触点处的水银液面升高-或且连通大气（特制阀门转到另一位置时如此），使水银液面降低;C.活动件在密闭外壳之外：方案B中取消压缩气源、特制阀门改为塑性壳体（其他部份为硬壳），活动件在动作的过程中，压缩该塑性壳体、使其内部气压上升，则触点处的水银面升高。

显然，常闭触点在活动件动作之前浸入水银、活动作动作完毕，两触点之间为流体绝缘介质（空气或绝缘油，以油为佳）;常开触点则相反。上述A方案（即下述方案8至10），活动件以浮在水银面为佳，即该处须有水银;此情况下，绝缘的流体应处于虹吸管中、以传递压强。

2.触点基体，可选用铜或铁（由其额定电流确定），铜与铁的电动（势顺）序、均高于水银。为浸及水银时不被腐蚀，各对触点浸及水银处，镀银。-至于浸及水银的活动件，可以镀银、也可裹复对水银稳定的材料（玻璃）。

3.为免电弧烧灼，各对主触点均有基本触点和灭弧触点-触点从接通到断开的过程中，水银的液面先离开基本接点、后离开 灭弧接点。灭弧触点的底面比基本触点低，便可如-对于额定电流较小者，两者可合为一个另件，底部具有向下的斜面、朝下的尖端就形成灭弧触点;对于灭弧时须限制电弧电流者，两者应当分开为两个另件。

4.为限制电弧电流，方案3中：基本触点与灭弧触点之间，串接电阻。其电阻值R可由实验确定，即灭弧触点所需的电寿命所对应的电弧电流I（与电源电压U）确定（R＝U/I）;电阻的（等效）额定电流，由每小时通电次数、每次通电时间、电阻的发热时间常数折算。（虽可用限流线代替电阻，但不经济。）采用此方案，可把短路电流限制在电弧电流以内，除提高电寿命外，还可降低操作过电压、提高断流容量（无论电源的容量多大、短路点电阻多小，均能分断;当然该断流容量是计算值、虚拟值）、便利选用（选用时不必校核本发明的分断能力）。基本触点与灭弧触点，可用胶木粉在模中使之成为一体;电阻宜用电阻丝间绕在各层“芳香族聚砜酰胺纤维纸”上，以提高工作温度。

5.附设过流动作环节：该环节由以下部件组成：过流衔铁、过流衔铁的一侧为永久磁铁、过流衔铁的另一侧为配备线圈的铁心，铁心具有二个至若干个伸向过流衔铁的磁极，各线圈分别置于两磁极之间，因过流衔铁动作而动作的触点。此方案的永久磁铁，提供反作用力;调节永久磁铁与过流衔铁间的气隙（即吸力），可调节动作电流值。单相电路，电磁铁伸向过流衔铁的磁极为二个，三相电路则须四个磁极。此方案可衍生为：三相电路的磁极共三个，各线圈套在磁极上，但衍生的方案，不能与方案7合用铁心。“过流动作”只涉及过电流下触点动作。其触点作用于报警回路时，成为过流报警;触点作用于保护回路时，则成为过流保护（方案6、7 仿此）。此环节可用于没有起动电流的电路，如照明电路。

6.过流-延时动作环节：方案5中：过流衔铁与铁心之间，增加瞬动衔铁，过流衔铁与瞬动衔铁之间置气囊，由瞬动衔铁带动触点。过电流数值较小时电磁铁不能吸动瞬动衔铁，（因瞬动衔铁的磁极面积小且反力大、过流衔铁的磁极大）而吸动过流衔铁，气囊使：过流衔铁缓慢（过一段时间后）带动瞬动衔铁。相同电流下、时延值的调节：调节气囊的不同压缩长度（不同的受压缩体积）。电流更大、出气流量更多的结构：气囊出口的塞子（有进气孔），由弹簧提供压力，电流大、电磁力大、气囊中压强也大，则冲开塞子的力大，塞子退出后所得的出口也大。过电流较大时（例如短路时），电磁铁可吸动瞬动衔铁，瞬时动作。此环节的安秒特性（即时延曲线），近似GL型过电流继电器，因而适于接有电机的电路。瞬时衔铁的作用，与熔断器相当、（选择恰当的参数后）过流衔铁的作用，可与热继电器相当-因之增设本环节后，电器就具备起动器或自动开关的功能。

7.附设断相动作环节，该环节由以下部件组成：配备三个线圈的铁心、具有两端伸向断相衔铁的磁极、位于铁心下方的断相衔铁、因断相衔铁动作而动作的触点-线圈的磁势正方向相同。本环节的铁心，可与方案5、6合用，此时，过流衔铁位于铁心的上方。没有断相时，三相磁势之和为零，即使短路、断相衔铁也不动作;断相时，三相磁势之和不为零，可使断相衔铁动作。断相衔铁动作后，宜手动返回。三相用电设备，为免断相后损坏，需此环节。方案5至7的总说明：A.衔铁带动触点动作的方式：可以按方案10（增加一个水银池）、也可以动触点与衔铁连为一体（如同现有技术）;B.线圈电流自主触点的一个导体引入：额定电流较小 时、各线圈与有关触点的导体串接，额定电流较大时、该导体兼充“分流器”、线圈中的电流为支流电流;C.方案7与5（或6）合用铁心时，还可合用触点。

8.有关活动件的两个方案：A.活动件无磨损方案：活动件在密闭外壳内，活动件具有导轨，导轨由二对至若干对永久磁铁的同性磁极组成，导轨中一半磁极贴附于活动件的侧面、另一半贴附于容器（池）的侧面。导轨的数量，取决于其形状与位置：当活动件的横截面为方形、且各对导轨均为L形时，只须两对导轨贴附于两对角上，就可使活动件的侧面不接触密闭容器（从而无磨损），因为此时两个L形导轨的两边，分别引导四个侧面。若两个L形导轨有两边处于同一侧面，则此侧面的对方，须再设一形的导轨一对（共计三个导轨），若用一形导轨，则需四对导轨。导轨的材料，可用铁铬钴变形永合金、也可用其他永磁材料。B.活动件无撞击方案：在活动件两平行的侧面上，各装两个L形永久磁铁，L形的一边紧贴活动件的侧面、L形的另一边，分别与活动件的上下底齐平，这四个与上下底齐平的磁极，正对着（安装在密闭外壳上的一形）同性磁极，则活动件不会碰撞密闭外壳。以上八个方案，多数属通用件。本发明的电器还可分为手动操作与电动操作，其方案如下。

9.手动操作方案：以上八个方案中，任一方案均可加上本方案的内容、而成为手动操作的电器。手动操作方案为：活动件的侧面贴附永久磁铁，与永久磁铁的磁极相吸的永久磁铁、贴附于手动件的侧面，手动件位于密闭外壳之外-手动件由任一位置扳到另一位置，活动件受磁极的吸引、随之移动到相应的位置。至于保持手动件位置，方法有二：一是在密闭外壳上开槽，手动件置槽内; 手动件的侧面与槽之间，塞垫橡皮、增大其摩擦力。二是手动件由转轴安装在密闭外壳上，转轴所在的水平面上：装有起定位作用的拉簧。即：拉簧的中心线“在垂直转轴时，必垂直于密闭外壳侧面”，拉簧的两端分别固定在密闭容器与手动件上，手动件的转轴，从侧面看、位于拉簧中部，则手动件在中间位置，拉簧的变形最大，手动件转到两极端位置，拉簧变形最小，因此可由拉簧定位。手动件的手柄沿转轴的相反方向延长，所延长的端部，贴附吸引活动件的磁极。

10.电动操作方案：方案1至8中任一方案，加上：活动件由永久磁铁构成，正对活动件，置“总电磁铁”-总电磁铁的线圈断电时、活动件在其永久磁铁的磁通作用下、位于某一位置，总电磁铁通电时，在总电磁铁的磁通作用下、活动件位于另一位置。此方案，常开、常闭主触点，总电磁铁的磁力作用不同：主触点为常闭时，总电磁铁吸引活动件，使之上升;主触点为常开时，总电磁铁的磁力吸引活动件，使入落下。换句话说：由本方案的相同构思，引出两种结构：A.永久磁铁为Ⅱ形，两磁极朝下，磁极下方置软铁;在永久磁铁的上方，置总电磁铁的衔铁，且衔铁与永久连为一体。B.方案A的结构倒置，或：C.永久磁铁为Ⅱ形，两磁极朝上，磁极的上方，为总电磁铁的铁心，铁心Ⅱ形;当电磁铁通入直流电时，推斥永久磁铁。方案8至10，贴附永久磁铁的粘合剂，可选用：环氧树脂、“五○二”瞬间粘接剂。

本发明提出的方案（包括下述方案），全部实施后，可达如下效果：触点没有接触电阻，活动件不必提供现有技术那么大的闭合力，因之整体结构小、总重量轻;触点断开时，串入电阻R，则电弧电流小，触点的电寿命高;活动件与触点没有机械磨损，机械寿 命高;触点用银量微少（银价为水银的13倍），造价低;触点置于密闭外壳内、安装时不必予留飞弧距离，电弧电流小、密闭外壳内电弧所需空间小，这两个因素均使安装面积小;兼有断相保护等性能，可代替“起动器加上熔断器”;（额定电流相等的前提下）手动开关与接触器的密闭外壳及其内部另件相同、不同额定电流的手动件相同，制造时另件的通用性高;选用时不必校核断流能力;使用时耗电少且降低操作过电压;降低造价的因素：减轻总重量、水银取代银。采用方案10的产品，与：（电动操作的）自动开关、接触器、磁力起动器、“熔断器+磁力起动器”之间，在功能上没有差别;亦即一只本发明的产品，可取代上述各产品。为比较本发明与现有产品的安装面积，列表于下（现有产品的安装面积，以本发明的倍数表示，各产品，皆为三级。）

附图表示实施例，先述各图名称。图1为（图3中的）C-C剖面（局部，自侧面看）。图2为（图3中的）B-B剖面（自侧面看）。图3为（图2中的）A-A剖面。图4为接线图。图5为（图2中的）D-D剖面。图6为电流指示环节的结构图。图7为转动式手动件结构示意图。图8为平移式手动件示意图。图9为E-E剖面。图2中，过流衔铁〔17〕及瞬动衔铁〔25〕，可以是上下运动的结构（如图所示），也可以是转动的结构。各图中标号 的含义：1-容器;2、3-（主）触点;4-水银;5-活动件;6-基本触点;7-灭弧触点;8、9-（作为）导轨（的永久磁铁，粘在活动件上）;10、11-导轨（即永久磁铁，与8、9相邻处，磁性相同，粘在容器〔1〕上）;12-（与〔13〕相吸的）永久磁铁;13-（粘在手动件上的）永久磁铁;14-手动件;15-总电磁铁;16-磁性轴承;17-过流衔铁;18-（提供反力的）永久磁铁;19、20、21-线圈;22-配备线圈的铁心;23-断相衔铁;24-触点;25-瞬动衔铁;26-气囊;27-永久磁铁;28-电阻;29-电流线圈;30-静止片;31-密闭外壳;32-（与指针连为一体的）转动片;33-重锤;34-（与瞬动衔铁连为一体的）隔磁板;35-辅助触点;36-保持铁心;37～39-保持铁心〔36〕的导轨。

附图还表达如下方案（部份）;

11.（为进一步降低电耗，增设总电磁铁通电后活动件的）保持环节：结构见图1、图3，接线见图4。图4中除按钮外，均为本发明的部件。其中：线圈G是总电磁铁的线圈、线圈M是保持环节的线圈，活动件动作完成后，（耗电比M大的）线圈G断电，改由线圈M通电而维持活动件不动（不返回）。线圈M的耗电甚低;右端触点是本发明草拟（并建议采纳）的符号，它表示：该触点由两只动触点构成、左边动触点动作后自锁。保持环节由二只装在活动件上的永久磁铁、以及装在保持铁心〔36〕上的永久磁铁提供反力的永久磁铁〔18〕组成，保持铁心在密闭外壳内、水平放置，其上具有线圈。线圈M通电后，使保持铁心〔36〕水平移动、且其上永久磁铁与活动件〔5〕上的永久磁铁 相斥，从而使活动件保持不动;线圈M断电后，保持铁心〔36〕在永久磁铁〔18〕吸引下返回原位，从而让活动件〔5〕返回。线圈M的两端，引至容器〔1〕的接线面上。保持铁心〔36〕的外面，可加上：静止的铁壳。

12.（如图6）电流指示环节：它实际上是结构最简易的电动式电流表。电流线圈〔29〕与图5中任一线圈串联，转动片与指针、重锤〔33〕连为一体，静止片〔30〕与电流线圈〔29〕安装在密闭外壳〔31〕上，转动片〔32〕与静止片〔30〕皆由磁性材料制成，磁性轴承〔16〕的结构参阅CN86103887号专利文件。增加此环节，供使用者了解运行电流的增减。

13.手动操作的返回环节：由手柄位置确定触点通断，见方案9及图7、图8。本环节只须在手动件上附加的永久磁铁〔13〕与活动件〔5〕上附加的永久磁铁〔12〕之间，设一块隔磁板〔34〕，隔磁板〔34〕由磁性材料制成，隔磁板〔34〕与返回件的衔铁连为一体、或衔铁动作后、受衔铁控制，返回件为下列之一：瞬动衔铁、断相衔铁、过流衔铁、电动脱扣衔铁、失压脱扣衔铁。返回因素由衔铁的种类确定，例如隔磁板〔34〕与瞬动衔铁连为一体，可代替熔断器式刀开关;若组合所有上述衔铁，则功能超过现有的自动开关：兼具有断相脱扣及其余两种脱扣的功能（现有自动开关只能在失压脱扣与电动脱扣中任选一种）。当然，上述各衔铁动作之前，隔磁板〔34〕借静止的永久磁铁的磁力、处于不隔开两个永久磁铁〔12，13〕的位置，任一衔铁动作，衔铁上的永久磁铁与隔磁板〔34〕的永久磁铁之间的磁力，使隔磁板〔34〕隔开两者〔12，13〕，则永久磁铁〔12，13〕之间没有磁力吸引、活动件〔5〕返回。衔铁均为自锁手动返回式。

14.灭弧触点〔7〕选用“铜-钨”或“银-铁”复合材料，也可由铁镀银或石墨制成。用于断开直流电流的方案：

15.灭弧触点〔7〕的周围，置一至若干个磁吹永久磁铁。

16.灭弧触点〔7〕及其下面的触点形状，构成弧角-弧角上电弧的长度增大。方案15、16参见图2、图3。图3中三个灭弧触点及其磁吹永久磁铁相同，只画出中间的。一般，直流电弧在电动力作用下，电弧的位置及其运动路径基本确定，即磁吹永久磁铁只须一只;电流小、电动力不足以驱动电弧时，电弧发生在距离最短处，此时，须用若干只磁吹永久磁铁、灭弧触点须为相应的花瓣形。若电流自上触点流入，磁吹永久磁铁的极面须如图所示。

17.触点〔24〕用水银接点，则本发明所有触点、均密闭，可用于化工工业。

18.装运箱：本发明在运输途中，应保持工作位置，水银才不致溢出水银池。为此，须在包装箱中增设直立装置。该装置具有：在水平面上的两个互相垂直的转动轴;这一要求可实现如下：包装箱的侧面设轴承、架转动轴，与转动轴成一体且高度更低向任意方向处设轴承、该轴承的转轴与产品连为一体，包装箱内须留有供产品转动360°所须空间、亦即运输途中包装箱任意翻转，箱内的产品永远保持工作位置（相对于地平面、而非相对于包装箱如此）。

为图面清晰，各图多数不画出虚线。为表达细部，各图均不按比例。施加在过流衔铁〔17〕与瞬动衔铁〔25〕的各力，应力求对称;图2中，永久磁铁的位置不合理，它仅表达反力大小。

19.密闭外壳〔31〕右半的端面，具有安装螺孔，因之板前接线与板后接线、只须改变该端面的朝向，不必增加附件（与安装面积），最多加上手动件、手动返回件的附件各一。

20.手动件〔14〕上有圆环，在（主）触点〔2，3〕打开位置，该环与密闭外壳〔31〕上的环正对，用户把两环用锁锁上后，手动件不能动作、主触点〔2，3〕不能闭合，以策检修时安全。

21.电动操作，起保护作用的衔铁上，有圆环，该圆环锁住后，主触点不能闭合，保障检修安全。

方案11～21，可加入方案1～8中;同理，方案9、10，也可加入方案11～21中。方案1至21，为独立方案，例如断相保护、电流指示环节，可附加在现有产品中。

装配要点：容器〔1〕由绝缘材料（如胶木或热固性塑料）制成，其虹吸通道，可作为“予埋件”、于基体热固成形时，与之成为一体。注油与水银的步骤：A.容器〔1〕与各上、下触点〔2，3〕用粘合剂粘为一体后，该部件浸入绝缘油中;B.让绝缘油充满虹吸道（必要时：部件在油中，另取经阀门接通负压源的软管，软管伸入虹吸道深部后，打开阀门、吸净残留的空气）;C.部件保持工作位置、自油中取出;D.向落下活动件〔5〕的池中注入水银（水银超过需要量、但又是定量），让油温出、回收;过量的水银，应使虹吸道中的油量，恰为所须的数量;E.向其他各水银池注入欠量而定量的水银，即水银液面既不堵塞虹吸道中油向外流出、且（除首次注入的池外）各池水银面的高度相等（所注入的水银量，可由各池水银体积折算出）;F.一滴一滴地依次向各池注入水银，每次的滴数（在各滴重量相等的前提下）与该池容积成比例）;重复上述步骤多次，至水银面达池内A刻度;G.吸乾所有池面的油，必要时用纸吸乾;H.吸出首次注入的多馀的水银，各池水银面，应在B刻度上。部件保持工作位置，套入密闭外壳〔31〕的左半; 粘牢总电磁铁〔15〕（参见图1）。外壳右半装入部件后，与左半压接为一体，最后，用螺钉锁紧左右两半。

利用上述有关方案，制造各种性能的继电器：由容器〔1〕作底座（其侧面密封），加盖即成密闭器件。本发明未述部份，与各现有技术相同。