CN105400422B - 一种熔体及带有该熔体的熔断体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔体及带有该熔体的熔断体，所述熔体，包括本体，所述本体上涂覆有涂料层，所述涂料层包括下列重量份组成：所述涂料层白炭黑为1~5份、硅烷偶联剂为1~10份、碳酸根化合物为5~15份、碱金属化合物为5~15份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25~75份；一种熔断体，包括熔管和触头，还包括一种熔体，所述熔管的两端套设有接触帽，所述接触帽的内壁与熔管抵接，所述接触帽的外壁与触头抵接。本发明的目的在于提供一种熔断体，其优点在于本发明体积小巧，占用空间小,分段能力高。

Description

一种熔体及带有该熔体的熔断体
技术领域
本发明涉及一种熔体以及熔断体。
背景技术
熔断体在日常生活中被广泛地运用于断路器中，熔断体外形的大小决定了产品制造的成本。
传统的熔断体直径为14mm，长度为85mm，体积较大，因而占用空间大，并且分段能力低，只能够达到10kA，外形的大小决定了产品本身的制造成本以及与其组装配件的成本，因此不利于市场的推广。所以急需一种经济实惠，体积相比于传统熔断体的体积要小的新款产品，分断效果良好的。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种熔体及带有该熔体的熔断体 ，其优点在于本发明体积小巧，占用空间小,分段能力高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种熔体，包括本体，所述本体上涂覆有涂料层，所述涂料层包括下列重量份组成：所述涂料层白炭黑为1~5份、硅烷偶联剂为1~10份、碳酸根化合物为5~15份、碱金属化合物为5~15份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25~75份。
通过采用上述技术方案，白炭黑具有较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性，以及化学稳定性，硅烷偶联剂能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。通过采用上述技术方案，使得熔管、接触帽、触头之间的连接紧密，安全稳定，熔断体分段能力涂层能够有效地提高熔断体的分段能力，增强其性能。
本发明进一步设置为：所述碳酸根化合物为碳酸钙。
本发明进一步设置为：所述碱金属化合物采用氢氧化钠。
本发明进一步设置为：所述熔体采用纯银带制成，所述熔体呈片状。
通过采用上述技术方案，能够使得涂料层更好地涂抹覆盖于涂层上，熔体均用银材，且熔体呈片状，其狭颈部分取较高的电流密度，以达到快速分断的效果。
本发明进一步设置为：所述本体设置有散热孔，所述散热孔包括方孔和圆孔，所述方孔位于熔体的中间部位，所述圆孔在熔体的长度方向上分布于方孔的两侧。
本发明进一步设置为：所述方孔具有第一狭径部位，所述第一狭径部位的面积为0.25 mm2，所述圆孔具有第二狭径部位，所述第二狭径部位的面积为0.35 mm2。
通过采用上述技术方案，方孔的狭径部位的宽度为0.25mm，圆孔狭径部位的宽度0.35mm，此部位圆孔的面积是方孔面积的1.4倍，因而同等厚度下圆孔比方孔的体积大1.4倍，介质越多,熔化特性越差，所以圆孔的熔化特性及分断能力低于方孔。因为熔体的中间部位温升最高，所以熔体的中间部位设置方孔能够及时有效、准确敏捷地起到分断操作。
一种熔断体，包括熔管和触头，包括熔体，所述熔管的两端套设有接触帽，所述接触帽的内壁与熔管抵接，所述接触帽的外壁与触头抵接。
本发明进一步设置为：所述熔管的直径为10.3mm，长度为65mm。
通过采用上述技术方案，能够使得熔管长度缩短、整体体积小巧、生产制造成本低，同时也降低了与之组装的配件的成本。
本发明进一步设置为：所述熔管内填充有经过烘干处理的高硅石英砂。
本发明进一步设置为：所述接触帽设置有石棉衬垫，所述熔管采用95瓷。
通过采用上述技术方案，具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘等性能，95瓷材料具有械强度高，耐磨、耐化学侵蚀能力强（如耐酸碱），并且常温及高温下电绝缘性能好，高温下机械强度损失小。
综上所述，通过采用上述技术方案，熔断体分断能力高、灭弧性能好，能够使得熔管长度缩短、整体体积小巧、生产制造成本低，同时也降低了与之组装的配件的成本。
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明熔断体实施例的示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为图1的B部放大图。
附图标记：1、接触帽；2、熔管；3、本体；31、散热孔；311、方孔；3111、第一狭径部位；321、圆孔；3211、第二狭径部位；4、触头；5、高硅石英砂；6、衬垫；7、涂料层。
具体实施方式
参照图1至图3对本发明熔断体实施例做进一步说明。
一种熔体，包括本体3，所述本体3上涂覆有涂料层7，所述涂料层7包括下列重量份组成：所述涂料层7白炭黑为1~5份、硅烷偶联剂为1~10份、碳酸根化合物为5~15份、碱金属化合物为5~15份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25~75份。通过采用上述技术方案，白炭黑具有较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性，以及化学稳定性，硅烷偶联剂能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。通过采用上述技术方案，使得熔管2、接触帽1、触头4之间的连接紧密，安全稳定，熔断体分段能力涂层能够有效地提高熔断体的分段能力，增强其性能。所述碳酸根化合物为碳酸钙。所述碱金属化合物采用氢氧化钠。所述熔体呈片状。通过采用上述技术方案，能够使得涂料层7更好地涂抹覆盖于涂层上。熔体均用银材，熔体呈片状，其狭颈部分取较高的电流密度，以达到快速分断的效果。
如图2、图3所示，所述本体3设置有散热孔31，所述散热孔31包括方孔311和圆孔321，所述方孔311位于熔体的中间部位，所述圆孔321在熔体的长度方向上分布于方孔311的两侧。所述方孔311具有第一狭径部位3111，所述第一狭径部位3111的面积为0.25 mm2，所述圆孔321具有第二狭径部位3211，所述第二狭径部位3211的面积为0.35 mm2。因为熔体的中间部位温升最高，所以熔体的中间部位设置方孔311能够及时有效、准确敏捷地起到分断操作。
一种熔断体，包括熔管2和触头4，包括熔体，所述熔管2的两端套设有接触帽1，所述接触帽1的内壁与熔管2抵接，所述接触帽1的外壁与触头4抵接。所述熔管2的直径为10.3mm，长度为65mm。通过采用上述技术方案，能够使得熔管2长度缩短短、整体体积小巧、生产制造成本低，同时也降低了与之组装的配件的成本。所述熔管2内填充有经过烘干处理的高硅石英砂5。烘干后的高硅石英砂5性能更加良好。所述接触帽1设置有衬垫6。所述衬垫6采用石棉制成。通过采用上述技术方案，具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘等性能。所述熔管2采用95瓷。通过采用上述技术方案，95瓷材料具有械强度高，耐磨、耐化学侵蚀能力强（如耐酸碱），并且常温及高温下电绝缘性能好，高温下机械强度损失小。
综上所述，通过采用上述技术方案，熔断体分断能力高、灭弧性能好，能够使得熔管2长度缩短、整体体积小巧、生产制造成本低，同时也降低了与之组装的配件的成本。
完善后的熔断体直径为10.3mm，长度为65mm，缩小了空间，产品性能稳定，由为2%的白炭黑、3%的硅烷偶联剂、10%的碳酸钙、10%的氢氧化钠、50%的羟基封端的聚二甲基硅氧烷等化学物质混合而成，使得熔断体的分断能力从原来的10kA提升到20kA，起到更好的灭弧作用，确保产品起到保护的作用。在生产制造过程中需注意的是，所述熔管2、接触帽1、触头4之间的连接一定要紧密，在具体实施例中所述碱金属化合物优选采用氢氧化钠。
熔体上的散热孔3设置成方孔311与圆孔321的对比如图3所示:方孔311的狭径部位即第一狭径部位3111的面积为0.25mm2，圆孔321的狭径部位即第二狭径部位3211的面积为0.35mm2，此部位圆孔321的面积是方孔311面积的1.4倍，因而同等厚度下圆孔321比方孔311的体积大1.4倍，介质越多,熔化特性越差，所以圆孔321的熔化特性及分断能力低于方孔311，分断后的爬距离小于方孔311的5倍，所以圆孔321的灭弧性能更低，同等电流、同等厚度15A下的试验数据如下：
分断能力 16.95A 30A 10KA 20KA 10KA试验后的电阻测量
方孔311 912s 15s 1.2ms 2.1ms ＞1兆欧
圆孔321 1963s 24s 2.3ms 出现拉弧 ＞0.1兆欧
需要注意的是，如果熔体全部设置成方孔311，那么产品的温升功耗会非常高，电能损耗相对来说较多，并且熔体会出现早断、容易断的现象，从而影响正常发电；倘若熔体上的散热孔31都设置成圆孔321的话则熔体会出现不断的现象，无法准确无误、及时有效地发挥作用，导致后备设备烧坏。
本发明严格遵守熔断器标准GB13539执行，并已达标。
具体试验方法：
实施例一：当电流一定时（具体为15A-33KA），其中碳酸根化合物采用碳酸钙，碱金属化合物采用氢氧化钠，硅烷偶联剂采用的是KH-570硅烷偶联剂。
涂料层配方一：白炭黑为1份，KH-570硅烷偶联剂为5份、碳酸钙为10份、氢氧化钠为10份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为50份；
涂料层配方二：白炭黑为3份，KH-570硅烷偶联剂为1份、碳酸钙为5份、氢氧化钠为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25份；
涂料层配方三：白炭黑为5份，KH-570硅烷偶联剂为10份、碳酸钙为15份、氢氧化钠为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为75份；具体数据如下：
涂料层 配方一 配方二 配方三 空白组
熔体分断能力 12KA 13KA 19KA 10KA
注：其中空白组中不含涂料层7。
当通过电流在15A-33KA范围内相对较大时，熔体及熔断器要达到较高的分断能力，国家标准要求要在1-3ms熔断，在规定电流范围内，由于熔断体的熔断，使电流被限制得显著低于预期电流峰值的熔断体。峰值电流越高，燃弧的时间就会越长，产品爆炸的可能性就会大大增高，
当涂料层7采用涂料层配方三时，如上表所示，可以得出由该配方生产的熔体及熔断器具有特强的灭弧能力，有效、干脆地切断线路电流，从而保护设备正常的运行，比起配方一、配方二及不带涂料层7 的空白组更能够有效地分断线路电流。
其中，KH-570硅烷偶联剂主要用于改善有机材料和无机材料的粘接性能：
（1）能显著提高复合材料的强度，这种表面处理剂通常包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂和抗静电剂。
（2）此产品能够提高填充白碳黑、玻璃、硅酸盐和金属氧化物的聚酯复合材料的干湿态机械强度。
（3）此产品提高许多无机填料填充复合材料的湿态电气性能。例如：交联聚乙烯和聚氯乙烯。
（4）此产品广泛应用于涂料、胶粘剂和密封胶中，提供优异的粘接力和耐久力。
实施例二：当电流一定时（具体为15A-33KA），其中碳酸根化合物采用碳酸钙，碱金属化合物采用氢氧化钾，硅烷偶联剂采用的是KH-560硅烷偶联剂。
涂料层配方一：白炭黑为1份，KH-560硅烷偶联剂为5份、碳酸钙为10份、氢氧化钾为10份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为50份；
涂料层配方二：白炭黑为3份，KH-560硅烷偶联剂为1份、碳酸钙为5份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25份；
涂料层配方三：白炭黑为5份，KH-570硅烷偶联剂为10份、碳酸钙为15份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为75份；
涂料层 配方一 配方二 配方三 空白组
熔体分断能力 11KA 13KA 19KA 10KA
在分析化学中氢氧化钠和氢氧化钾经常可以互换使用，其属性和化学性质大致相同。
其中，硅烷偶联剂kh560用于无机填料表面处理，无机填料为陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铁粉、氢氧化铝、二氧化硅、云母、玻璃微珠。
实施例三：当电流一定时（具体为15A-33KA），其中碳酸根化合物采用碳酸钠，碱金属化合物采用氢氧化钾，硅烷偶联剂采用的是KH-560硅烷偶联剂。
涂料层配方一：白炭黑为1份，KH-560硅烷偶联剂为5份、碳酸钠为10份、氢氧化钾为10份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为50份；
涂料层配方二：白炭黑为3份，KH-560硅烷偶联剂为1份、碳酸钠为5份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25份；
涂料层配方三：白炭黑为5份，KH-570硅烷偶联剂为10份、碳酸钠为15份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为75份；
涂料层 配方一 配方二 配方三 空白组
熔体分断能力 12KA 15KA 20KA 10KA
实施例四：当电流一定时（具体为15A-33KA），其中碳酸根化合物采用碳酸钠，碱金属化合物采用氢氧化钾，硅烷偶联剂采用的是KH-560硅烷偶联剂。
涂料层配方一：白炭黑为1份，过氧基硅烷为5份、碳酸钠为10份、氢氧化钾为10份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为50份；
涂料层配方二：白炭黑为3份，为1份、碳酸钠为5份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25份；
涂料层配方三：白炭黑为5份，过氧基硅烷为10份、碳酸钠为15份、氢氧化钾为5份、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为75份；
涂料层 配方一 配方二 配方三 空白组
熔体分断能力 11KA 12KA 19KA 10KA
过氧基硅烷也是开始研究的一种偶联剂，它的特点是在热的作用下，偶联剂分解生成自由基，可以与烯类聚合物发生交联，从而促进烯类聚合物的粘接。
根据数据分析：配方三中的配比更加贴近理想期望值，应用到实际情况中更加符合消费者的使用需求以及心理期望，实验效果数据更加良好，再根据具体碳酸根化合物的具体选料情况，因为碳酸钙不溶于水，所以操作人员在制备涂层、涂抹涂层的时候会存在涂料层7成分分布不均匀的情况，以致于影响实际分断能力的效果，所以优选为碳酸钠，因此本发明中涂料层7中的含量配比优选为实施例三中的配方三方案。
当使用根据实施例三中配方生产的熔体及带有熔体的熔断器一个月后，再次测得熔体的分断能力，实验数据如下：
涂料层 配方一 配方二 配方三 空白组
熔体分断能力 10KA 12KA 18KA 8KA
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种熔体，其特征在于：包括本体（3），所述本体（3）上涂覆有涂料层（7），所述涂料层（7）包括下列重量份组成：
白炭黑为1~5份、
硅烷偶联剂为1~10份、
碳酸根化合物为5~15份、
碱金属化合物为5~15份、
羟基封端的聚二甲基硅氧烷为25~75份；所述碳酸根化合物为碳酸钙,所述碱金属化合物采用氢氧化钠或氢氧化钾，所述熔体采用纯银带制成，所述熔体呈片状，所述本体（3）设置有散热孔（31），所述散热孔（31）包括方孔（311）和圆孔（321），所述方孔（311）位于熔体的中间部位，所述圆孔（321）在熔体的长度方向上分布于方孔（311）的两侧，所述方孔（311）具有第一狭径部位（3111），所述第一狭径部位（3111）的面积为0.25 mm2，所述圆孔（321）具有第二狭径部位（3211），所述第二狭径部位（3211）的面积为0.35 mm2。
2.一种熔断体，包括熔管（2）和触头（4），其特征在于：包括权利要求1所述的一种熔体，所述熔管（2）的两端套设有接触帽（1），所述接触帽（1）的内壁与熔管（2）抵接，所述接触帽（1）的外壁与触头（4）抵接。
3.根据权利要求2所述的熔断体，其特征在于：所述熔管（2）的直径为10.3mm，长度为65mm。
4.根据权利要求3所述的熔断体，其特征在于：所述熔管（2）内填充有经过烘干处理的高硅石英砂（5）。
5.根据权利要求4所述的熔断体，其特征在于：所述接触帽（1）设置有石棉衬垫（6），所述熔管（2）采用95瓷。
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