一种开放型熔断器的制作方法

专利2022-11-19  105


本实用新型涉及电路保护器技术领域,尤其涉及一种开放型熔断器。



背景技术:

熔断器是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开;运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中,作为短路和过电流的保护器,是应用最普遍的保护器件之一。

在强电工业电力系统在运行的过程中,现有技术是采用监测电流并且在发现异常电流时通过电控设备和开断设备来切断电流的技术方案,但是现有的技术方案中完全依靠监测设备(监测电流)和/或电控设备,存在着在危机情况下监测设备等失效的安全风险,在强电领域,若不及时切断异常电流将会造成巨大的损失和破坏。而采用人工直接物理性的切断强电流危险系数极高。因此急需解决在电路发生大电流短路时安全分断电路电流的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,为了解决电路发生大电流短路时安全分断电路电流的问题,本实用新型的实施例提供了一种开放型熔断器。

本实用新型的实施例提供一种开放型熔断器,包括:

具有内腔的绝缘外壳;

设置于所述外壳内腔内的高速开断器,所述高速开断器具有两开断电极;

以及用于触发所述高速开断器的电弧触发器,所述电弧触发器包括触发器端排、触发银片、脉冲变压器和电路板,所述触发器端排一端通过所述触发银片连接任意一所述开断电极,所述脉冲变压器原边分别连接所述触发银片的两端、副边连接所述电路板,所述电路板连接所述高速开断器,在两所述开断电极之间电流超过预设电流后所述触发银片熔断产生的脉冲信号,该脉冲信号传递至所述电路板使所述电路板向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述开断电极之间的连接。

进一步地,所述电路板还连接外部激励器,所述外部激励器用以接收外部的分断信号并将该外部分断信号传递至所述电路板,使所述电路板向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述开断电极之间的连接。

进一步地,所述触发银片的下方设有石英砂层。

进一步地,所述高速开断器包括气体发生装置、绝缘的开断栅片和开断片,两所述开断电极分别为第一铜极和第二铜极,其中所述第一铜极为z形铜排、所述第二铜极为直板状铜排,所述第一铜极下端设有向上延伸的圆柱状开断铜排,所述第二铜极上设有开断孔,所述开断铜排设置于所述开断孔下方且二者之间通过所述开断片连接,所述开断栅片设置于所述开断孔上方,所述开断栅片下端套设有绝缘的套筒,上端连接所述气体发生装置,所述气体发生装置连接所述电路板,所述气体发生装置被所述分断信号触发驱动所述开断栅片向下运动使所述套筒切断所述开断片切断,从而切断两所述开断电极之间的连接。

进一步地,所述气体发生装置下端连接活塞,所述活塞下端连接所述开断栅片,环绕所述开断栅片周围设有环氧垫片,所述环氧垫片上端限制所述活塞向下运动的距离。

进一步地,所述开断器的下方设有用于灭弧的钢丝网。

进一步地,所述开断片为圆环银片,所述开断片直径大于所述开断铜排直径,所述开断铜排与所述开断片的中部连接,所述第二铜极与所述开断片的边缘连接。

进一步地,所述开断片上设有多个三角形切断孔,所述切断孔排列为一圆环且该圆环与所述套筒下端口对齐。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型的一种开放型熔断器,利用触发银片在电路在短路等超过限定电流状态下,触发银片受热高温汽化产生电弧,利于电弧产生脉冲信号并形成分断信号,触发高速开断器使两开断电极被切断,实现安全分断电路电流,另外还可以通过外部激励器受控于外部实现断路,从而能够提高安全系数,降低安全隐患。触发银片在电流超过额定值时汽化,通路自动断开,从而无需在增加人为作用,增加安全性能,提供更高的安全保障。

附图说明

图1是本实用新型一种开放型熔断器的俯视图;

图2是图1中的a-a剖面示意图。

图中:1-端盖、2-上壳体、3-下壳体、4-第一铜极、5-第二铜极、6-触发器端排、7-触发银片、8-开断铜排、9-气体发生装置、10-开断栅片、11-开断片、12-套筒、13-活塞、14-环氧垫片、15-不锈钢衬套、16-脉冲变压器、17-电路板、18-上压钢板、19-连接板、20-上环氧板、21-下压钢板、22-钢丝网。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1和2,本实用新型的实施例提供了本实用新型的实施例提供一种开放型熔断器,包括外壳、高速开断器和电弧触发器。

具体的,所述外壳为具有内腔的绝缘外壳,其包括均为绝缘材料的端盖1、上壳体2和下壳体3,所述上壳体2和所述下壳体3均为腔体结构,所述下壳体3底部密封、上端开口,所述上壳体2上下两端均开口,所述上壳体2下端口与所述下壳体3上端口连接,所述上壳体2上端口上端连接所述端盖1,被所述端盖1密封。

所述高速开断器设置于所述外壳内腔内部,所述高速开断器具有两开断电极,另外所述高速开断器还包括气体发生装置9、绝缘的开断栅片10和开断片11,两所述开断电极分别为第一铜极4和第二铜极5,其中所述第一铜极4为z形铜排、所述第二铜极5为直板状铜排。所述第二铜极5设置于所述上壳体2上端口处,其一端延伸至所述上壳体2上端口中部且该端设有开断孔,所述第二铜极5另一端延伸出所述下壳体3。所述第一铜极4设置于所述下壳体3内部,其上端与所述下壳体3上端口平齐,下端设有向上延伸的圆柱状开断铜排8,所述开断铜排8向上延伸至所述开断孔下方,所述开断孔位于所述开断铜排8的正上方且二者轴线重合。所述上壳体2盖于所述下壳体3上,压紧所述第一铜极4和所述第二铜极5。

所述开断铜排8与所述第二铜极5之间通过所述开断片11连接。具体的,所述开断片11设置于所述开断孔与所述开断铜排8上端之间,所述开断片11可连接所述开断孔边缘与所述开断铜排8上端边缘。这里所述开断片11为圆环形银片,所述开断片11直径大于所述开断铜排8直径,所述开断片11的外圈边缘固定于所述下壳体3上,所述开断孔下端边缘压紧所述开断片11外圈边缘,所述开断铜排8上端抵着所述开断片11的内圈边缘。

所述气体发生装置9和所述开断栅片10均设置于所述上壳体2内,这里所述气体发生装置9为火工品。具体的,所述上壳体2内所述开断孔上方设有圆柱形容纳腔,所述开断栅片10设置于所述容纳腔内,所述开断栅片10为空心圆柱形,所述开断栅片10下端套设有绝缘的套筒12,所述套筒12为三聚氰胺材质具有良好的绝缘效果。所述套筒12被约束于所述容纳腔内,可以通过过盈配合限位于所述开断片11的上方,也可以通过下端支撑于所述开断片11上。所述气体发生装置9设置于所述开断栅片10的上方,并用压盖压紧,使其位置固定。

所述气体发生装置9与所述开断栅片10之间还设有活塞13,所述气体发生装置9下端连接活塞13,所述活塞13下端连接所述开断栅片10,环绕所述开断栅片10周围设有环氧垫片14,所述活塞13的直径大于所述开断栅片10的直径,所述活塞13在推动所述开断栅片10向下运动适当距离后会被所述环氧垫片14上端阻挡而无法继续向下运动,即所述环氧垫片14上端限制所述活塞13向下运动的距离。另外紧贴所述容纳腔还设有不锈钢衬套15,所述活塞13、所述开断栅片10及所述套筒12均设置于所述不锈钢衬套15内,所述气体发生装置9位于所述不锈钢衬套15上方,且所述气体发生装置9的输出端穿过所述不锈钢衬套15上端连接所述活塞13。

所述开断栅片10位于所述开断孔的上方,且所述开断栅片10与所述开断铜排8轴线重合。所述套筒12下端口恰好与所述开断片11对齐,这里所述开断片11的内圈边缘设有一圈切断孔,所述切断孔排列为一圆环且该圆环与所述套筒12下端口对齐,以便所述开断片11可以被轻松切断。

所述电弧触发器设置于所述上壳体2内,具体包括触发器端排6、触发银片7、脉冲变压器16和电路板17,所述触发器端排6一端通过所述触发银片7连接任意一所述开断电极,所述脉冲变压器16原边分别连接所述触发银片7的两端、副边连接所述电路板17,这里所述触发器端排6与所述第一铜极4上端之间通过所述触发银片7连接,所述触发银片7的两端分别通过导线连接所述脉冲变压器16的原边。所述触发器端排6的上方设有上压钢板18、下方设有下压钢板21,通过所述上压钢板18和所述下压钢板21将所述触发器端排6夹紧固定。

所述脉冲变压器16设置于所述触发银片7和所述触发器端排6的上方,所述脉冲变压器16与所述上压钢板18之间还设有上环氧板20,所述上环氧板20起到隔离作用。所述脉冲变压器16支撑于所述上环氧板20上。所述触发银片7的下方设有石英砂层,这里在所述下压钢板21与所述触发器端排6之间设置连接板19,在所述连接板19与所述下压钢板21之间布置石英砂,用于吸收触发银片7在大电流时熔断产生的能量。

所述电路板17设置于所述上壳体2上端口出,所述电路板17连接所述气体发生装置9。所述端盖1密封所述上壳体2上端口且将所述电路板17压紧固定。在两所述开断电极之间电流超过预设电流后所述触发银片7熔断产生脉冲信号,该脉冲信号经由所述脉冲变压16传递至所述电路板17使所述电路板17向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述第一铜极4和所述第二铜极5之间的连接。

进一步地,所述电路板17还连接外部激励器,所述外部激励器用以接收外部的分断信号并将该外部分断信号传递至所述电路板17,使所述电路板17向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述第一铜极4和所述第二铜极5之间的连接。

为了快速、安全灭弧,进一步增加安全性能,本实施例中在所述下壳体3内的底部铺设钢丝网22,所述钢丝网22填充满所述下壳体3内腔的底部,且边缘固定于所述下壳体3的内壁,所述钢丝网22在所述第一铜极4和所述第二铜极5分断时起到灭弧作用。

本实用新型的一种开放型熔断器在工作时,将所述触发器端排6与所述第二铜极5接入供电电路,具有自触断电和外部控制断电两种断电方式。

自触断电:通过所述高速开断器第一铜极4与所述第二铜极5之间的电流超过设定的限制电流时,热量逐渐积累,使所述触发银片7逐渐熔化,随后高温汽化产生电弧,电弧经所述脉冲变压器16传输到电路板17,所述电路板17在检测到电弧后控制所述气体发生装置9启动,所述气体发生装置9放出的气流作用于所述开断栅片10,使所述套筒12切断所述开断片11与所述开断铜排8的连接,从而切断所述第一铜极4和所述第二铜极5之间的连接,实现断电;

外部控制断电:所述外部激励器在接收到外部的分断信号后,向所述电路板17输入电信号,进而触发所述气体发生装置9,通过所述开断栅片10切断所述所述第一铜极4和所述第二铜极5之间的连接,实现断电。

在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种开放型熔断器,其特征在于,包括:

具有内腔的绝缘外壳;

设置于所述外壳内腔内的高速开断器,所述高速开断器具有两开断电极;

以及用于触发所述高速开断器的电弧触发器,所述电弧触发器包括触发器端排、触发银片、脉冲变压器和电路板,所述触发器端排一端通过所述触发银片连接任意一所述开断电极,所述脉冲变压器原边分别连接所述触发银片的两端、副边连接所述电路板,所述电路板连接所述高速开断器,在两所述开断电极之间电流超过预设电流后所述触发银片熔断产生的脉冲信号,该脉冲信号传递至所述电路板使所述电路板向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述开断电极之间的连接。

2.如权利要求1所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述电路板还连接外部激励器,所述外部激励器用以接收外部分断信号并将该外部分断信号传递至所述电路板,使所述电路板向所述高速开断器发出分断信号,使所述高速开断器切断两所述开断电极之间的连接。

3.如权利要求1所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述触发银片的下方设有石英砂层。

4.如权利要求1所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述高速开断器包括气体发生装置、绝缘的开断栅片和开断片,两所述开断电极分别为第一铜极和第二铜极,其中所述第一铜极为z形铜排、所述第二铜极为直板状铜排,所述第一铜极下端设有向上延伸的圆柱状开断铜排,所述第二铜极上设有开断孔,所述开断铜排设置于所述开断孔下方且二者之间通过所述开断片连接,所述开断栅片设置于所述开断孔上方,所述开断栅片下端套设有绝缘的套筒,上端连接所述气体发生装置,所述气体发生装置连接所述电路板,所述气体发生装置被所述分断信号触发驱动所述开断栅片向下运动使所述套筒切断所述开断片切断,从而切断两所述开断电极之间的连接。

5.如权利要求4所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述气体发生装置下端连接活塞,所述活塞下端连接所述开断栅片,环绕所述开断栅片周围设有环氧垫片,所述环氧垫片上端限制所述活塞向下运动的距离。

6.如权利要求4所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述开断器的下方设有用于灭弧的钢丝网。

7.如权利要求4所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述开断片为圆环银片,所述开断片直径大于所述开断铜排直径,所述开断铜排与所述开断片的中部连接,所述第二铜极与所述开断片的边缘连接。

8.如权利要求7所述的一种开放型熔断器,其特征在于:所述开断片上设有多个三角形切断孔,所述切断孔排列为一圆环且该圆环与所述套筒下端口对齐。

技术总结
本实用新型提供一种开放型熔断器,包括:具有内腔的绝缘外壳;设置于所述外壳内腔内的高速开断器,所述高速开断器具有两开断电极;以及用于触发所述高速开断器的电弧触发器,所述电弧触发器包括触发器端排、触发银片、脉冲变压器和电路板,所述触发器端排一端通过所述触发银片连接任意一所述开断电极,所述脉冲变压器原边分别连接所述触发银片的两端、副边连接所述电路板,所述电路板连接所述高速开断器。本实用新型的有益效果:利用触发银片在电路在短路等超过限定电流状态下,触发银片受热高温汽化产生电弧,利于电弧产生脉冲信号并形成分断信号,触发高速开断器使两开断电极被切断,实现安全分断电路电流。

技术研发人员:钱旭博;王映波;汪贝;袁晶;刘魏雯;李本利
受保护的技术使用者:武汉司德宝电气有限公司
技术研发日:2020.09.23
技术公布日:2021.04.06

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