CN107221471B - 一种熔断器式隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔断器式隔离开关，包括散热壳体、散热块和熔断器，所述散热壳体包括底座、上盖和散热座；上盖的后端通过铰轴与所述底座活动连接，所述上盖和底座围成前后端开口的箱体，该箱体内的空间由两个纵向隔板分成横向排列的三个独立间隔；每个所述独立间隔内均设置有一所述散热座，所述散热座上开设有若干散热孔或散热槽；每个所述散热座的前端均设置一所述散热块，且所述散热块与位于所述基座前端的导电板的外侧的接线螺栓的底部相连；每个所述独立间隔内均设置有位于所述上盖的内侧面上的所述熔断器。本发明的熔断器式隔离开关，进一步提高熔断器的分断可靠性，并且可以将隔离开关的整体温升降低数K甚至十几K，解决其温升过高的问题。

Description

一种熔断器式隔离开关

技术领域

本发明涉及一种熔断器式隔离开关，属于电力系统保护电器技术领域。

背景技术

熔断器式隔离开关能够断开大电流，更为主要的是在面对大电流时能对隔离开关进行保护，熔断器式隔离开关中的熔断器相当于保险丝。熔断器式隔离开关是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔断器的熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。

熔断器式隔离开关需要满足以下三点：

1.通过使用熔断器来保护开关；

2.在正常的电路条件下(包括规定的过载)能接通、承载和分断电流，并在规定的非正常电路条件下(如短路)、规定时间内，能承载电流的隔离开关；

3.对电路能够提供安全隔离，当在分闸位置时保证电路开断并保证安全工作。

中国专利CN201010190166.6公开了一种组合式熔断器式隔离开关，使用时，交流电压最高可达690V，电流最高可达1600A，并能满足各种极端环境条件下使用要求，但是熔断器式隔离开关用于断开大电流时，使用过程中温升比较快，传统的熔断器上的熔体上开设有数排尺寸相同的圆形圆形断口，每排圆形断口中每相邻的两个圆形断口之间的窄颈为变截面的，每相邻的两个圆形断口之间的窄颈的距离最小处为直线状的，当较大的短路电流通过熔体时，每排圆形断口中每相邻的两个圆形断口之间的窄颈由于电流热效应被迅速加热，局部温度迅速升高直至熔体熔断以分断电路，但该熔体缺点是熔断速度慢，截断性能差，同时相对在熔断体处于过载过程中时间较长等缺点。怎样解决其温升过高的问题及提高熔断器的分断可靠性能一直是业界难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种熔断器式隔离开关，进一步提高熔断器的分断可靠性，并且可以将隔离开关的整体温升降低数K甚至十几K，解决其温升过高的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种熔断器式隔离开关，包括散热壳体、散热块和熔断器，其中：

所述散热壳体包括底座、上盖和散热座；

所述底座包括基座及安装在所述基座两侧的左右侧板；

所述上盖的后端通过铰轴与所述底座活动连接，所述上盖和底座围成前后端开口的箱体，该箱体内的空间由两个纵向隔板分成横向排列的三个独立间隔，每个所述纵向隔板的底端固定在所述基座上；

每个所述独立间隔内均设置有位于所述基座上的定位槽、一对导电板、一对插座及一对接线螺栓；所述定位槽开设在所述基座的中间；所述一对导电板一一对应地设置在所述基座的前后端；所述一对插座一一对应地安装在所述一对导电板的内侧；所述一对接线螺栓一一对应地安装在所述一对导电板的外侧；

每个所述独立间隔内均设置有一所述散热座，所述散热座设置在所述基座的前端的所述导电板的正下方，所述散热座上开设有若干散热孔或散热槽；

每个所述散热座的前端均设置一所述散热块，且所述散热块与位于所述基座前端的导电板的外侧的接线螺栓的底部相连；

每个所述独立间隔内均设置有位于所述上盖的内侧面上的所述熔断器，且所述熔断器位于相应的所述定位槽的正上方。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，所述散热块包括散热块本体，所述散热块本体的上端面开设有一个螺栓安装孔，位于所述基座前端的接线螺栓的底部固定在所述螺栓安装孔内；所述散热块本体的下端面开设有若干横向凹槽和若干纵向凹槽，每个所述横向凹槽均沿所述散热块本体的长度方向开设，每个所述纵向凹槽均沿所述散热块本体的宽度方向开设；所述若干横向凹槽和若干纵向凹槽交叉设置，所述若干横向凹槽和若干纵向凹槽将所述散热块本体的下部分割成呈方阵排列的若干散热条，所述若干散热条的顶端面与所述散热块本体的顶端面之间组成一个散热条基座。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，每个所述散热条的底端面相互齐平，所述散热条基座的竖向截面呈倒置的凸形形状，所述螺栓安装孔位于所述散热条基座的凸台的后半部分上。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，位于最左列的所述散热条的底端面和位于最右列的所述散热条的底端面相互齐平，且位于最左列的所述散热条的底端面低于位于中间列的所述散热条的底端面，所述散热条基座的竖向截面呈倒置的山形形状，所述螺栓安装孔位于所述散热条基座的中间的后半部分上。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，所述散热块本体的顶端面的左右侧分别纵向设置一长条形凸块。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，所述熔断器包括前触刀、后触刀和熔体，其中：

所述前触刀和后触刀结构相同，均包括触头片、上联接板和下联接板，所述上联接板的中部和下联接板的中部分别开设有触头片安装口，所述触头片依次插接在所述上联接板的触头片安装口和下联接板的触头片安装口内；

所述前触刀和后触刀相对设置；

所述下联接板呈外齿轮状结构，包括圆形板体以及设置在所述圆形板体的外边缘的若干凸齿和若干凹齿，所述若干凸齿和若干凹齿依次间隔设置；

所述前触刀的下联接板的每个凸齿和后触刀的下联接板的相应的凸齿之间以及所述前触刀的下联接板的每个凹齿和后触刀的下联接板的相应的凹齿之间分别设置有一所述熔体；

每个所述熔体上从前至后依次开设有若干排断口，每排断口中每相邻的两个断口之间的窄颈存在等截面结构，且所述等截面结构的长度大于1.2mm。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，所述熔断器还包括熔断器外壳，所述熔断器外壳包括熔管和封堵在所述熔管前后开口端的盖板，所述熔管套接在所述前触刀的上联接板和后触刀的上联接板之间，且所述盖板位于相应的上联接板的外部，所述盖板的顶端设置有挂接孔，所述上盖的内侧面设置有与所述挂接孔相适配的挂钩，所述挂钩插接在所述挂接孔内。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，每相邻的两排断口不在同一平面内。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，每个所述熔体的内侧面上焊接有锡桥。

上述的一种熔断器式隔离开关，其中，每个所述断口的形状呈菱形或六边形。

本发明的熔断器式隔离开关，进一步提高熔断器的分断可靠性，并且可以将隔离开关的整体温升降低数K甚至十几K，解决其温升过高的问题。

附图说明

图1为本发明的熔断器式隔离开关的结构示意图；

图2a为本发明的熔断器式隔离开关的散热壳体的结构示意图；

图2b为本发明的熔断器式隔离开关的散热壳体的独立间隔的内部结构图；

图3a为散热块的一种结构示意图；

图3b为图3a的主视图；

图3c为图3a的侧视图；

图3d为图3a的仰视图；

图3e为图3a的俯视图；

图4a为散热块的另一种结构示意图；

图4b为图4a的主视图；

图4c为图4a的侧视图；

图4d为图4a的仰视图；

图4e为图4a的俯视图；

图5a为散热块的第三种结构示意图；

图5b为散热块的第四种结构的俯视图；

图6a为本发明的用于熔断器式隔离开关的熔断器的立体结构图；

图6b为图6a的主视图；

图6c为图6a的俯视图；

图7a为本发明的用于熔断器式隔离开关的熔断器的结构图(去掉熔断器外壳)；

图7b为图7a的侧视图；

图7c为图7a的俯视图；

图8为前触刀和后触刀的立体结构图；

图9为下联接板的立体结构图；

图10a为熔体的立体结构图；

图10b为熔体的俯视图；

图10c为图10b中A部分的结构示意图；

图10d为熔体的侧视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1、图2a和图2b，本发明的最佳实施例，一种熔断器式隔离开关，包括散热壳体1、散热块2和熔断器。

散热壳体1包括底座11、上盖12和散热座13，底座11包括基座111及安装在基座两侧的左右侧板112、113，上盖12的后端通过铰轴与底座11活动连接；上盖12和底座11围成前后端开口的箱体，该箱体内的空间由两个纵向隔板114分成横向排列的三个独立间隔100，每个纵向隔板114的底端固定在基座111上。

每个独立间隔100内均设置有位于基座111上的定位槽17、一对导电板14、一对插座15及一对接线螺栓16；定位槽17开设在基座111的中间；一对导电板14一一对应地设置在基座111的前后端；一对插座15一一对应地安装在一对导电板14的内侧；一对接线螺栓16一一对应地安装在一对导电板14的外侧。

每个独立间隔100内均设置有一散热座13，散热座13设置在基座111的前端的导电板14的正下方，散热座13上开设有若干散热孔或散热槽。

每个散热座13的前端均设置有一散热块2，且散热块与位于基座111前端的导电板14的外侧的接线螺栓16的底部相连。每个独立间隔100内均设置有位于上盖12的内侧面上的熔断器，且熔断器位于相应的定位槽17的正上方。当上盖12盖合在底座11上时，熔断器卡接在相应的定位槽17内。

请参阅图3a至图3e，散热块的一种结构，包括散热块本体21，散热块本体21的上端面开设有一个螺栓安装孔22；散热块本体21的下端面开设有若干横向凹槽和若干纵向凹槽，每个横向凹槽均沿散热块本体21的长度方向开设，每个纵向凹槽均沿散热块本体的宽度方向开设；若干横向凹槽和若干纵向凹槽交叉设置，若干横向凹槽和若干纵向凹槽将散热块本体21的下部分割成呈方阵排列的若干散热条23，若干散热条23的顶端面与散热块本体21的顶端面之间组成一个散热条基座24。每个散热条23的底端面相互齐平，散热条基座24的竖向截面呈倒置的凸形形状，螺栓安装孔22位于散热条基座24的凸台的后半部分上，螺栓安装孔22的圆心与散热条基座24的后端面之间的距离c为8～9mm。散热块本体21的长度a为30～50mm，宽度b为20～30mm，高度h为30～40mm，散热条基座24的凸台的高度e为12～18mm，其余部分的高度f为4.5～5.5mm。螺栓安装孔22的内径d为10～12mm。每个散热条23的尺寸相同。

请参阅图4a至图4e，散热块的另一种结构，包括散热块本体21'，散热块本体21'的上端面开设有一个螺栓安装孔22'；散热块本体21'的下端面开设有若干横向凹槽和若干纵向凹槽，每个横向凹槽均沿散热块本体21'的长度方向开设，每个纵向凹槽均沿散热块本体的宽度方向开设；若干横向凹槽和若干纵向凹槽交叉设置，若干横向凹槽和若干纵向凹槽将散热块本体21'的下部分割成呈方阵排列的若干散热条23'，若干散热条23'的顶端面与散热块本体21'的顶端面之间组成一个散热条基座24'。位于最左列的散热条23'的底端面和位于最右列的散热条23'的底端面相互齐平，且位于最左列的散热条23'的底端面低于位于中间列的散热条23'的底端面，散热条基座24'的竖向截面呈倒置的山形形状，螺栓安装孔22'位于散热条基座24'的中间的后半部分上，螺栓安装孔22'的圆心与散热条基座24'的后端面之间的距离c'为8～9mm。最左列的散热条23'的内侧面和最右列的散热条23'的内侧面之间的长度a1'为30～54mm，散热块本体21'的长度a'为30～60mm，宽度b'为20～30mm，散热块本体21'的左右侧的高度h'均为30～40mm；散热条基座24'的山峰位置的高度e'为12～18mm，山谷位置的高度f'为4.5～5.5mm。螺栓安装孔22'的内径d'为10～12mm。位于最左列的散热条23'的尺寸与位于最右列的散热条23'的尺寸相同，位于中间列的散热条23'的尺寸相同。

请参阅图5a，散热块的第三种结构，在第二种结构的基础上，散热块本体21'的顶端面的左右侧分别纵向设置一长条形凸块25'。

请参阅图5b，散热块的第四种结构，在第一种结构的基础上，散热块本体21的顶端面的左右侧分别纵向设置一长条形凸块25。

这样在安装时，接线螺栓16可以卡接在两个长条形凸块内，两个长条形凸块起到限位作用。

请参阅图6a至图7c，熔断器3包括前触刀32、后触刀33、熔体31和熔断器外壳。

请参阅图8，前触刀32和后触刀33结构相同，均包括触头片34、上联接板35和下联接板36，上联接板35的中部和下联接板36的中部分别开设有触头片安装口，触头片34依次插接在上联接板35的触头片安装口和下联接板36的触头片安装口361内；前触刀32和后触刀33相对设置。

请参阅图9，下联接板36呈外齿轮状结构，包括圆形板体362以及设置在圆形板体362的外边缘的若干凸齿363和若干凹齿364，若干凸齿363和若干凹齿364依次间隔设置。圆形板体362的中部开设触头片安装口361。

请参阅图7a至图7c，前触刀32的下联接板36的每个凸齿363和后触刀33的下联接板36的相应的凸齿363之间以及前触刀32的下联接板36的每个凹齿364和后触刀33的下联接板36的相应的凹齿364之间分别设置有一熔体31。每相邻的两个熔体31不在同一平面内，即每相邻的两个熔体31为一凸一凹布置，不仅增加熔体的散热，同时立体空间上各熔体片与片之间的间隔无形的增加，不易窜弧，有利于分断。

请参阅图6a至图6c，熔断器外壳包括熔管37和封堵在熔管37前后开口端的盖板372，熔管37套接在前触刀32的上联接板35和后触刀33的上联接板35之间，且盖板372位于相应的上联接板35的外部，盖板372的顶端设置有挂接孔371。熔管37采用高强度氧化铝瓷材料制成。熔管37内填充有灭弧填料，灭弧填料采用石英砂。

熔断器3安装在上盖12时，上盖12的内侧面设置有与挂接孔371相适配的挂钩，挂钩插接在挂接孔371内。

请参阅图10a至图10d，每个熔体31上从前至后依次开设有若干排断口311，每排断口中每相邻的两个断口311之间的窄颈312存在等截面结构，且等截面结构的长度L大于1.2mm。即窄颈的距离最小处为面状结构，将传统的熔断器的熔体上的圆形断口之间窄颈的距离最小处的线状结构改为面状结构。每相邻的两排断口311不在同一平面内，存在高低落差。每个熔体31的内侧面上焊接有锡桥313。每个断口311的形状呈菱形或六边形。优选地，每个熔体31上从前至后依次开设有至少三排断口311。

熔体采用无氧铜材料制成。无氧铜为不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜，一般来说无氧铜的氧的含量不大于0.003％，杂质总含量不大于0.05％，铜的纯度大于99.95％；无氧铜的可拉性好，无氧铜杆夹杂少，含氧量稳定，无热轧可能产生的缺陷，无氧铜是无氢脆的征象，它的导电率高，是一种很好的加工材料。它的加工功能和焊接功能是很独到的，另外，这种铜质的铜的耐蚀功能也很好，抗氧化能力比较强。再者，就是它的耐高温功能也很强。在比较恶劣的环境下都能很好地工作。

本发明的熔断器式隔离开关，在使用时，呈方阵排列的散热条有利于空气对流，使热空气能够在散热条之间多方位流动，增强散热效果，降低温升；同时，散热器的材料可以为铝合金，铝合金具有质量轻、导热性型良好、易于加工等优点。将传统的熔断器的熔体上的圆形断口，改为六边形断口或菱形断口，熔体的熔断速度快，截断性能好，同时可以有效地减少熔断体处于过载过程中的时间，可以为相关电路及元器件提供可靠的保护。可以将整个隔离开关的温升降低数K甚至十几K，解决其温升过高的问题。

综上所述，本发明的熔断器式隔离开关，散热壳体、散热块与熔断器配合使用，可以将隔离开关的整体温升降低数K甚至十几K，解决其温升过高的问题，进一步提高熔断器的分断可靠性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种熔断器式隔离开关，其特征在于，包括散热壳体、散热块和熔断器，其中：

所述散热壳体包括底座、上盖和散热座；

所述底座包括基座及安装在所述基座两侧的左右侧板；

所述上盖的后端通过铰轴与所述底座活动连接，所述上盖和底座围成前后端开口的箱体，该箱体内的空间由两个纵向隔板分成横向排列的三个独立间隔，每个所述纵向隔板的底端固定在所述基座上；

每个所述独立间隔内均设置有位于所述基座上的定位槽、一对导电板、一对插座及一对接线螺栓；所述定位槽开设在所述基座的中间；所述一对导电板一一对应地设置在所述基座的前后端；所述一对插座一一对应地安装在所述一对导电板的内侧；所述一对接线螺栓一一对应地安装在所述一对导电板的外侧；

每个所述独立间隔内均设置有一所述散热座，所述散热座设置在所述基座的前端的所述导电板的正下方，所述散热座上开设有若干散热孔或散热槽；

每个所述散热座的前端均设置一所述散热块，且所述散热块与位于所述基座前端的导电板的外侧的接线螺栓的底部相连；

每个所述独立间隔内均设置有位于所述上盖的内侧面上的所述熔断器，且所述熔断器位于相应的所述定位槽的正上方；

所述熔断器包括前触刀、后触刀和熔体，其中：

所述前触刀和后触刀结构相同，均包括触头片、上联接板和下联接板，所述上联接板的中部和下联接板的中部分别开设有触头片安装口，所述触头片依次插接在所述上联接板的触头片安装口和下联接板的触头片安装口内；

所述前触刀和后触刀相对设置；

所述下联接板呈外齿轮状结构，包括圆形板体以及设置在所述圆形板体的外边缘的若干凸齿和若干凹齿，所述若干凸齿和若干凹齿依次间隔设置；

所述前触刀的下联接板的每个凸齿和后触刀的下联接板的相应的凸齿之间以及所述前触刀的下联接板的每个凹齿和后触刀的下联接板的相应的凹齿之间分别设置有一所述熔体；

每个所述熔体上从前至后依次开设有若干排断口，每排断口中每相邻的两个断口之间的窄颈存在等截面结构，且所述等截面结构的长度大于1.2mm。

2.根据权利要求1所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，所述散热块包括散热块本体，所述散热块本体的上端面开设有一个螺栓安装孔，位于所述基座前端的接线螺栓的底部固定在所述螺栓安装孔内；所述散热块本体的下端面开设有若干横向凹槽和若干纵向凹槽，每个所述横向凹槽均沿所述散热块本体的长度方向开设，每个所述纵向凹槽均沿所述散热块本体的宽度方向开设；所述若干横向凹槽和若干纵向凹槽交叉设置，所述若干横向凹槽和若干纵向凹槽将所述散热块本体的下部分割成呈方阵排列的若干散热条，所述若干散热条的顶端面与所述散热块本体的顶端面之间组成一个散热条基座。

3.根据权利要求2所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，每个所述散热条的底端面相互齐平，所述散热条基座的竖向截面呈倒置的凸形形状，所述螺栓安装孔位于所述散热条基座的凸台的后半部分上。

4.根据权利要求2所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，位于最左列的所述散热条的底端面和位于最右列的所述散热条的底端面相互齐平，且位于最左列的所述散热条的底端面低于位于中间列的所述散热条的底端面，所述散热条基座的竖向截面呈倒置的山形形状，所述螺栓安装孔位于所述散热条基座的中间的后半部分上。

5.根据权利要求2所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，所述散热块本体的顶端面的左右侧分别纵向设置一长条形凸块。

6.根据权利要求1所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，所述熔断器还包括熔断器外壳，所述熔断器外壳包括熔管和封堵在所述熔管前后开口端的盖板，所述熔管套接在所述前触刀的上联接板和后触刀的上联接板之间，且所述盖板位于相应的上联接板的外部，所述盖板的顶端设置有挂接孔，所述上盖的内侧面设置有与所述挂接孔相适配的挂钩，所述挂钩插接在所述挂接孔内。

7.根据权利要求1所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，每相邻的两排断口不在同一平面内。

8.根据权利要求1所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，每个所述熔体的内侧面上焊接有锡桥。

9.根据权利要求1所述的一种熔断器式隔离开关，其特征在于，每个所述断口的形状呈菱形或六边形。