CN105489454A - 跌落式熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跌落式熔断器，包括：壳体，其顶部呈中间高两边低的屋顶状结构；绝缘体，竖直挂设于壳体内部，上部固定有一金属筒，中部倾斜固定有一对弹性金属板，金属筒和弹性金属板接入工作电路；熔管和熔丝，熔丝与金属柱固定连接，穿过熔管后与一金属球固定连接，金属球受到一对弹性金属板的相反方向的抵压力，熔丝呈拉紧状态，熔管的表面套设有一弹簧，处于压缩状态，以向相反方向抵压金属柱和金属球；承接筒，位于金属球的正下方外表面设置有红外传感器；报警装置接收到感应信号后发出报警。本发明能够将熔管和熔丝封闭在壳体内部，使熔丝、熔管和金属元件免受风、雨、雪、热的干扰，使本跌落式熔断器能够适应各种恶劣环境。

Description

跌落式熔断器

技术领域

本发明涉及配电设备技术相关领域。更具体地说，本发明涉及一种用于跌落式熔断器。

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，断开电路的一种设备。目前国内配电线路使用的熔断器以跌落式为主，属于非封闭式设备。这种设备具有结构简单的优点。但是由于动静触头、连接端子等带电部位均处于裸露状态，容易出现锈蚀损坏，而且容易发生树枝、铁丝、小动物等异物的搭接放电，尤其在下雨刮风等的气候恶劣时短路或接地事故时有发生。另外，风吹雨打容易使弹簧片性能下降，可能造成熔管自动跌落。因此，亟需设计一种封闭的、不受气候变化影响的跌落式熔断器。

发明内容

本发明还有一个目的是提供一种跌落式熔断器，其能够将熔管和熔丝封闭在壳体内部，使熔丝、熔管和金属元件免受风、雨、雪、热的干扰，使本跌落式熔断器能够适应各种恶劣环境。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种跌落式熔断器，包括：

壳体，其顶部呈中间高两边低的屋顶状结构；

绝缘体，其为底部开口的中空筒状结构，所述绝缘体竖直挂设于所述壳体内部，所述绝缘体内上部固定有一金属筒，所述金属筒设置有内螺纹，所述绝缘体内中部倾斜固定有一对相对设置的弹性金属板，且均通过上端与所述绝缘体的内壁固定，所述绝缘体的侧壁上与所述金属筒、一个弹性金属板对应的位置分别开设有第一开口和第二开口，所述金属筒和一个弹性金属板上分别通过所述第一开口和所述第二开口将进口线和出口线穿出所述壳体接入工作电路；

熔管和熔丝，所述熔管竖直放置在所述绝缘体内部，所述熔丝的一端与一表面设置有外螺纹的金属柱固定连接，另一端穿过所述熔管后与一金属球固定连接，所述金属柱与所述金属筒螺接，所述金属球处于一对弹性金属板之间，并受到一对弹性金属板的相反方向的抵压力，所述熔丝呈拉紧状态，以使所述金属柱和所述金属球紧贴在所述熔管两端，所述熔管的表面套设有一弹簧，所述弹簧的一端与所述金属柱相抵，另一端与所述金属球相抵，所述弹簧处于压缩状态，以向相反方向抵压所述金属柱和所述金属球；

承接筒，其竖直固定在所述壳体底部，且正好位于所述金属球的正下方，所述承接筒的外表面设置有红外传感器，用于在所述金属球落入所述承接筒中后发出感应信号；

报警装置，其与所述红外传感器通讯连接，用于在接收到所述感应信号后发出报警。

优选的是，所述的跌落式熔断器，还包括：

控制器，其与所述红外传感器和报警装置均连接，所述报警装置包括一闪烁灯和一扬声器，所述控制器在接收到所述感应信号后，控制所述闪烁灯在18点至次日6点间开启闪烁，控制所述扬声器在6点至18点间间歇发出蜂鸣声。

优选的是，所述的跌落式熔断器，还包括：

温度传感器，其设置于所述壳体内部，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号；

所述壳体内部还挂设有3～5个风扇，每个风扇均与所述控制器连接，所述壳体的相对的侧壁和底面均开设有多个风口，每个风口中部设置一转轴以及与所述转轴固定连接的风门，每个转轴均在一电机的驱动下旋转，以实现所述风口的打开或封闭，每个电机均与所述控制器连接，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度低于第一预设值时，控制每个风扇开启，并控制每个电机每72小时以第一转速运行20～30分钟，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度介于第一预设值和第二预设值之间时，控制每个风扇开启，并控制每个电机以第二转速旋转，直至所述壳体内部的温度低于第一预设值，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度超过第二预设值时，控制每个风扇开启，并控制每个电机以第三转速旋转，直至所述壳体内部的温度低于第二预设值；

其中，所述第一预设值小于所述第二预设值，所述第一转速小于所述第二转速，所述第二转速小于所述第三转速。

优选的是，所述的跌落式熔断器，所述壳体的一个侧壁上开设有通孔，所述通孔中装有一凸透镜。

优选的是，所述的跌落式熔断器，一对弹性金属板的下端均形成四分之一球面状结构，所述四分之一球面状结构的半径与所述金属球的半径相等，两个四分之一球面状结构正好包覆所述金属球的下半部，并且向所述金属球施加相反方向的压力。

优选的是，所述的跌落式熔断器，所述承接筒的底部放置有海绵。

优选的是，所述的跌落式熔断器，还包括：

太阳能电池板，其铺设在所述壳体的顶部；

蓄电池，其与所述太阳能电池板、所述控制器和所述风扇连接，所述蓄电池通过所述太阳能电池板进行充电，所述蓄电池为所述控制器和所述风扇供电。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明的跌落式熔断器将熔管和熔丝封闭在壳体内部，不会发生因锈蚀而出现的误跌落现象，也不会导致树枝、铁丝、小动物等异物的搭接放电，不会使熔丝、熔管和金属元件受到风、雨、雪、热、沙尘的干扰，使本跌落式熔断器能够适应各种恶劣环境；

(2)屋顶式结构的壳体顶部防止积雪杂物的堆积，绝缘体将电流流经的金属筒、金属柱、熔丝、金属球和一对弹性金属板收纳其中，减少融贯受风力和自身张力影响造成偏转，多重防护避免漏电，金属筒和金属柱螺纹连接，实现导电，金属柱和金属球连接在熔丝两端，熔丝拉紧状态，使得压弹的两端对金属柱和金属球反作用力，一旦电流过大熔断熔丝，弹簧迅速推动金属球坠落，灭弧效果好，弹性金属板的倾斜面促进金属球坠落至承接筒，报警装置检测到感应信号后报警，提示电流过大导致断路，利用金属对电流的传递原理，具有导流性故障开断能力强，负荷开断能力好的优点；

(3)控制器控制报警装置针对白天和夜晚呈现不同报警状态，更具有警示性；控制器控制风扇在风门旋转形成风口间的对流，降低壳体内的温度和避免积灰，散热效果好，防止温度过高造成熔丝自行而非电流过载熔断，将温度分为三个区间，使电机以不同转速旋转，避免功率负荷过大，造成能源浪费；凸透镜的设置便于工作人员从壳体外部观察壳内情况，判断设备是否运行正常；弹性金属板的球面设计与金属球配合，便于对金属球的承载和定位，防止金属球在风扇或其他外力下偏转；海绵的设置防止金属球坠落造成损坏或反弹，保证二次使用和系统的稳定性；太阳能电池板和蓄电池的配合微控制器和风扇供电，提高能源利用率，减小功率负荷；

(4)本发明的跌落式熔断器可有效降低设备故障率和设备维护工作量，在使用过程中更加具有安全保障，具有耐用性好、结构合理、便于加工制造、安装方便、使用寿命长、抗干扰能力强等优点。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的跌落式熔断器的结构示意图；

图2为本发明所述的凸透镜的结构示意图；

图3为本发明所述的风门和风口的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～3所示，本发明提供一种跌落式熔断器，包括：

壳体1，其顶部呈中间高两边低的屋顶状结构；

绝缘体2，其为底部开口的中空筒状结构，所述绝缘体2竖直挂设于所述壳体1内部，所述绝缘体2内上部固定有一金属筒201，所述金属筒201设置有内螺纹，所述绝缘体2内中部倾斜固定有一对相对设置的弹性金属板202，且均通过上端与所述绝缘体2的内壁固定，所述绝缘体2的侧壁上与所述金属筒201、一个弹性金属板202对应的位置分别开设有第一开口和第二开口，所述金属筒201和一个弹性金属板202上分别通过所述第一开口和所述第二开口将进口线和出口线穿出所述壳体1接入工作电路；

熔管204和熔丝205，所述熔管204竖直放置在所述绝缘体2内部，所述熔丝205的一端与一表面设置有外螺纹的金属柱203固定连接，另一端穿过所述熔管204后与一金属球206固定连接，所述金属柱203与所述金属筒201螺接，所述金属球206处于一对弹性金属板202之间，并受到一对弹性金属板202的相反方向的抵压力，所述熔丝205呈拉紧状态，以使所述金属柱203和所述金属球206紧贴在所述熔管204两端，所述熔管204的表面套设有一弹簧207，所述弹簧207的一端与所述金属柱203相抵，另一端与所述金属球206相抵，所述弹簧207处于压缩状态，以向相反方向抵压所述金属柱203和所述金属球206；

承接筒3，其竖直固定在所述壳体1底部，且正好位于所述金属球206的正下方，所述承接筒3的外表面设置有红外传感器301，用于在所述金属球206落入所述承接筒3中后发出感应信号；

报警装置，其与所述红外传感器301通讯连接，用于在接收到所述感应信号后发出报警。

在上述技术方案中，跌落式熔断器将熔管204和熔丝205封闭在壳体1内部，不会发生因锈蚀而出现的误跌落现象，也不会导致树枝、铁丝、小动物等异物的搭接放电，不会使熔丝205、熔管204和金属元件受到风、雨、雪、热、沙尘的干扰，使本跌落式熔断器能够适应各种恶劣环境。屋顶式结构的壳体1顶部防止积雪杂物的堆积，绝缘体2将电流流经的金属筒201、金属柱203、熔丝205、金属球206和一对弹性金属板202收纳其中，减少融贯受风力和自身张力影响造成偏转，多重防护避免漏电。金属筒201和金属柱203螺纹连接，能够导电并连接至工作电路的一个接头，弹性金属板与金属球抵压，能够导电并连接至工作电路的另一个接头，金属柱和金属球之间连有熔丝，从而实现工作电路的导通。金属柱203和金属球206连接在熔丝205两端，熔丝205拉紧状态，使得压弹的两端对金属柱203和金属球206反作用力，一旦电流过大熔断熔丝205，弹簧207迅速推动金属球206坠落，灭弧效果好，弹性金属板202的倾斜面促进金属球206坠落至承接筒3，报警装置检测到感应信号后报警，提示电流过大导致断路，利用金属对电流的传递原理，具有导流性故障开断能力强，负荷开断能力好的优点。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，还包括：

控制器，其与所述红外传感器301和报警装置均连接，所述报警装置包括一闪烁灯和一扬声器，所述控制器在接收到所述感应信号后，控制所述闪烁灯在18点至次日6点间开启闪烁，控制所述扬声器在6点至18点间间歇发出蜂鸣声。控制器控制报警装置针对白天和夜晚呈现不同报警状态，更具有警示性。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，还包括：

温度传感器，其设置于所述壳体1内部，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号；

所述壳体1内部还挂设有3～5个风扇4，每个风扇4均与所述控制器连接，所述壳体1的相对的侧壁和底面均开设有多个风口，每个风口中部设置一转轴以及与所述转轴固定连接的风门，每个转轴均在一电机的驱动下旋转，以实现所述风口的打开或封闭，每个电机均与所述控制器连接，当温度传感器检测到所述壳体1内部的温度低于第一预设值时，控制每个风扇4开启，并控制每个电机每72小时以第一转速运行20～30分钟，当温度传感器检测到所述壳体1内部的温度介于第一预设值和第二预设值之间时，控制每个风扇4开启，并控制每个电机以第二转速旋转，直至所述壳体1内部的温度低于第一预设值，当温度传感器检测到所述壳体1内部的温度超过第二预设值时，控制每个风扇4开启，并控制每个电机以第三转速旋转，直至所述壳体1内部的温度低于第二预设值；

其中，所述第一预设值小于所述第二预设值，所述第一转速小于所述第二转速，所述第二转速小于所述第三转速。控制器控制风扇4在风门旋转形成风口间的对流，降低壳体1内的温度和避免积灰，散热效果好，防止温度过高造成熔丝205自行而非电流过载熔断，将温度分为三个区间，使电机以不同转速旋转，例如，第一预设值为30℃，第二预设值为50℃，第一转速、第二转速与第三转速的转速比为1:1.2:1.5，避免功率负荷过大，造成能源浪费。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，所述壳体1的一个侧壁上开设有通孔，所述通孔中装有一凸透镜。凸透镜的设置便于工作人员从壳体1外部观察壳内情况，判断设备是否运行正常。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，一对弹性金属板202的下端均形成四分之一球面状结构，所述四分之一球面状结构的半径与所述金属球206的半径相等，两个四分之一球面状结构正好包覆所述金属球206的下半部，并且向所述金属球206施加相反方向的压力。弹性金属板202的球面设计与金属球206配合，便于对金属球206的承载和定位，防止金属球206在风扇4或其他外力下偏转。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，所述承接筒3的底部放置有海绵。海绵的设置防止金属球206坠落造成损坏或反弹，保证二次使用和系统的稳定性。

在另一种技术方案中，所述的跌落式熔断器，还包括：

太阳能电池板101，其铺设在所述壳体1的顶部；

蓄电池，其与所述太阳能电池板101、所述控制器和所述风扇4连接，所述蓄电池通过所述太阳能电池板101进行充电，所述蓄电池为所述控制器和所述风扇4供电。太阳能电池板101和蓄电池的配合微控制器和风扇4供电，提高能源利用率，减小功率负荷。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种跌落式熔断器，其特征在于，包括：

壳体，其顶部呈中间高两边低的屋顶状结构；

绝缘体，其为底部开口的中空筒状结构，所述绝缘体竖直挂设于所述壳体内部，所述绝缘体内上部固定有一金属筒，所述金属筒设置有内螺纹，所述绝缘体内中部倾斜固定有一对相对设置的弹性金属板，且均通过上端与所述绝缘体的内壁固定，所述绝缘体的侧壁上与所述金属筒、一个弹性金属板对应的位置分别开设有第一开口和第二开口，所述金属筒和一个弹性金属板上分别通过所述第一开口和所述第二开口将进口线和出口线穿出所述壳体接入工作电路；

熔管和熔丝，所述熔管竖直放置在所述绝缘体内部，所述熔丝的一端与一表面设置有外螺纹的金属柱固定连接，另一端穿过所述熔管后与一金属球固定连接，所述金属柱与所述金属筒螺接，所述金属球处于一对弹性金属板之间，并受到一对弹性金属板的相反方向的抵压力，所述熔丝呈拉紧状态，以使所述金属柱和所述金属球紧贴在所述熔管两端，所述熔管的表面套设有一弹簧，所述弹簧的一端与所述金属柱相抵，另一端与所述金属球相抵，所述弹簧处于压缩状态，以向相反方向抵压所述金属柱和所述金属球；

承接筒，其竖直固定在所述壳体底部，且正好位于所述金属球的正下方，所述承接筒的外表面设置有红外传感器，用于在所述金属球落入所述承接筒中后发出感应信号；

报警装置，其与所述红外传感器通讯连接，用于在接收到所述感应信号后发出报警。

2.如权利要求1所述的跌落式熔断器，其特征在于，还包括：

控制器，其与所述红外传感器和报警装置均连接，所述报警装置包括一闪烁灯和一扬声器，所述控制器在接收到所述感应信号后，控制所述闪烁灯在18点至次日6点间开启闪烁，控制所述扬声器在6点至18点间间歇发出蜂鸣声。

3.如权利要求2所述的跌落式熔断器，其特征在于，还包括：

温度传感器，其设置于所述壳体内部，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号；

所述壳体内部还挂设有3～5个风扇，每个风扇均与所述控制器连接，所述壳体的相对的侧壁和底面均开设有多个风口，每个风口中部设置一转轴以及与所述转轴固定连接的风门，每个转轴均在一电机的驱动下旋转，以实现所述风口的打开或封闭，每个电机均与所述控制器连接，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度低于第一预设值时，控制每个风扇开启，并控制每个电机每72小时以第一转速运行20～30分钟，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度介于第一预设值和第二预设值之间时，控制每个风扇开启，并控制每个电机以第二转速旋转，直至所述壳体内部的温度低于第一预设值，当温度传感器检测到所述壳体内部的温度超过第二预设值时，控制每个风扇开启，并控制每个电机以第三转速旋转，直至所述壳体内部的温度低于第二预设值；

其中，所述第一预设值小于所述第二预设值，所述第一转速小于所述第二转速，所述第二转速小于所述第三转速。

4.如权利要求2所述的跌落式熔断器，其特征在于，所述壳体的一个侧壁上开设有通孔，所述通孔中装有一凸透镜。

5.如权利要求2所述的跌落式熔断器，其特征在于，一对弹性金属板的下端均形成四分之一球面状结构，所述四分之一球面状结构的半径与所述金属球的半径相等，两个四分之一球面状结构正好包覆所述金属球的下半部，并且向所述金属球施加相反方向的压力。

6.如权利要求2所述的跌落式熔断器，其特征在于，所述承接筒的底部放置有海绵。

7.如权利要求2所述的跌落式熔断器，其特征在于，还包括：

太阳能电池板，其铺设在所述壳体的顶部；

蓄电池，其与所述太阳能电池板、所述控制器和所述风扇连接，所述蓄电池通过所述太阳能电池板进行充电，所述蓄电池为所述控制器和所述风扇供电。