CN109994347B - 一种防短路的可恢复熔断器 - Google Patents

一种防短路的可恢复熔断器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防短路的可恢复熔断器,包括绝缘壳体,所述绝缘壳体内部设有方形的空腔,所述绝缘壳体的两端分别固定连接有一个第一接线柱和第二接线柱,所述绝缘壳体内部固定连接有隔板,所述隔板与绝缘壳体的内壁共同密封滑动连接有第一活塞板和第二活塞板。优点在于:当电路中因出现短路危险而导致电流过大时,第二电阻丝产生的热量远大于第一电阻丝,使得第二电阻丝一侧的气压大于另一侧,并推动转动板转动使第二电阻丝一侧的空气流动至另一侧,同时推动两个活塞板运动实现断路效果,待整个装置冷却后,导电柱无法与第三接线柱恢复电性连接,从而避免了再次出现短路的情况,此时工作人员应排查短路情况后再手动更换熔断器。

Description

一种防短路的可恢复熔断器
技术领域
本发明涉及电气技术领域,尤其涉及一种防短路的可恢复熔断器。
背景技术
在电力系统中,通常需要设置熔断器,以防止电力系统中电流过大,导致线路损坏;目前的熔断器主要包括一次性熔断器和可恢复熔断器;对于一次性熔断器,一旦烧断,则需要整体更换,这对于普通居民而言,十分不便;而对于目前的可恢复熔断器,主要形式为双金属片热继电器,其通断部件由不同热形变系数的双金属片构成,当电流过大,使双金属片温度过高时,双金属片由于形变而断开接触,直至冷却后再接通;由于其直接通过开关零件本身的形变而实现通断,因此,在长期使用过程中,容易产生接触不良,灵敏度差,甚至无法正常通断等问题。
经检索,中国专利授权号CN105810529B公开了一种可恢复熔断器,包括绝缘壳体,其内部形成滑塞腔,滑塞腔一端固定有静导电块,静导电块正对于滑塞腔内的滑塞;滑塞与静导电块之间形成封闭的空气腔;滑塞与静导电块接触的表面形成动触头面,而滑塞的其余表面由绝缘体构成,且滑塞内部包括熔体金属,熔体金属由熔体腔体包裹,以使熔体金属熔化时保持原状。
现有的可恢复熔断器在使用过程中,是通过单个气腔中的空气受热膨胀实现滑塞的移动,进而实现熔断的效果,但现实生活中电路中电流过大主要有两个原因:一为用电器接入过多导致电流超过可负范围,此时只需断开一两个用电器即可正常使用,现有的熔断器适用于该种情况;二为电路中出现短路情况,导致电路中的电流出现骤然增高,此时若使用现有熔断器虽能断开电路,但熔断器自动恢复后会再次出现短路的情况,故而现有的熔断器在无人看管去情况下会重复出现短路、断路的情况,极易发生危险。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的熔断器虽能实现自动恢复,但出现短路情况时极易发生危险的问题,而提出的一种防短路的可恢复熔断器。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种防短路的可恢复熔断器,包括绝缘壳体,所述绝缘壳体内部设有方形的空腔,所述绝缘壳体的两端分别固定连接有一个第一接线柱和第二接线柱,所述绝缘壳体内部固定连接有隔板,所述隔板与绝缘壳体的内壁共同密封滑动连接有第一活塞板和第二活塞板,所述第一活塞板和第二活塞板位于隔板的两侧,所述第一活塞板和第二活塞板共同固定连接有一个同步件,所述同步件位于第一活塞板上靠近第二接线柱的一侧,所述第一活塞板和第二活塞板上均固定连接有多个第二弹簧,每个所述第二弹簧远离第一接线柱的一侧均固定连接于绝缘壳体的内壁;
所述第一活塞板上贯穿固定连接有一个第三接线柱,所述第三接线柱与第二接线柱电性连接,所述隔板上固定贯穿连接有一个空心的圆筒,所述圆筒内壁固定连接有一个第一限位环和第二限位环,所述圆筒内密封滑动连接有一个第三活塞板,所述第三活塞板位于第一限位环和第二限位环之间,所述第二限位环与第三活塞板共同固定连接有一个第一弹簧,所述第三活塞板远离第一弹簧的一端固定连接有一个绝缘材质的直杆,所述直杆上固定连接有一个导电柱,所述导电柱与第三接线柱相抵;
所述第一接线柱使用导线电性连接有第一电阻丝和第二电阻丝,所述第一电阻丝和第二电阻丝远离第一接线柱的一端均与第三接线柱电性连接,所述第一电阻丝位于隔板靠近第三接线柱的一侧,所述第二电阻丝位于隔板的另一侧,所述第一电阻丝的电阻大于第二电阻丝,
所述隔板上开设有通孔,所述隔板上转动连接有一个转动板,所述转动板与隔板的连接处设置有扭簧。
在上述的防短路的可恢复熔断器中,所述圆筒的轴线与隔板垂直。
在上述的防短路的可恢复熔断器中,所述绝缘壳体内壁固定连接有一个限位块,所述限位块距绝缘壳体设有第一接线柱的内壁的距离小于隔板的长度。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、当电路中因负载过多而导致电流过大时,两个电阻丝上会放出较多的热量而使得两个活塞板靠近电阻丝一侧的气压明显增大,进而推动两个活塞向第二接线柱方向运动,实现熔断器的熔断效果,避免因电流过大而产生危险;待绝缘壳体内部自然冷却后,电阻丝处的气压降低,第二弹簧推动两个活塞恢复至初始状态而使电路重新处于通路状态实现了熔断器的自动恢复;
2、当电路中因出现短路危险而导致电流过大时,此时两个电阻丝上所通过的电流会骤然增大,且此时的电流会远远大于常态电流,故而此时两个电阻丝会同时放出大量的热,且第二电阻丝产生的热量远大于第一电阻丝,使得第二电阻丝一侧的气压大于另一侧,并推动转动板转动使第二电阻丝一侧的空气流动至另一侧,同时推动两个活塞板运动实现断路效果,待整个装置冷却后,由于第二电阻丝一侧的空气量少于另一侧而使第三活塞板运动,使得导电柱无法与第三接线柱恢复电性连接,从而避免了再次出现短路的情况,此时工作人员应排查短路情况后再手动更换熔断器。
附图说明
图1为本发明提出的一种防短路的可恢复熔断器的结构示意图;
图2为图1中A部分结构的放大示意图。
图中:1绝缘壳体、21第一接线柱、22第二接线柱、3隔板、41第一活塞板、42第二活塞板、5同步件、61第一电阻丝、62第二电阻丝、7圆筒、8第三活塞板、91第一限位环、92第二限位环、10直杆、11导电柱、12第三接线柱、13第一弹簧、14通孔、15转动板、16限位块、17第二弹簧。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的,而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-2,一种防短路的可恢复熔断器,绝缘壳体1,绝缘壳体1内部设有方形的空腔,绝缘壳体1的两端分别固定连接有一个第一接线柱21和第二接线柱22,绝缘壳体1内部固定连接有隔板3,隔板3与绝缘壳体1的内壁共同密封滑动连接有第一活塞板41和第二活塞板42,第一活塞板41和第二活塞板42位于隔板3的两侧,第一活塞板41和第二活塞板42共同固定连接有一个同步件5,同步件5为U型的板材,用于保证两个活塞板同步运动。
所述同步件5位于第一活塞板41上靠近第二接线柱22的一侧,第一活塞板41和第二活塞板42上均固定连接有多个第二弹簧17,每个第二弹簧17远离第一接线柱21的一侧均固定连接于绝缘壳体1的内壁;绝缘壳体1设有第二接线柱22的侧壁应开设有气孔,使得两个活塞板靠近第二接线柱22一侧的气压处于一个标准大气压。
第一活塞板41上贯穿固定连接有一个第三接线柱12,第三接线柱12与第二接线柱22电性连接,隔板3上固定贯穿连接有一个空心的圆筒7,圆筒7内壁固定连接有一个第一限位环91和第二限位环92,圆筒7内密封滑动连接有一个第三活塞板8,第三活塞板8位于第一限位环91和第二限位环92之间,第二限位环92与第三活塞板8共同固定连接有一个第一弹簧13,第三活塞板8远离第一弹簧13的一端固定连接有一个绝缘材质的直杆10,直杆10上固定连接有一个导电柱11,导电柱11与第三接线柱12相抵;
第一接线柱21使用导线电性连接有第一电阻丝61和第二电阻丝62,第一电阻丝61和第二电阻丝62远离第一接线柱21的一端均与第三接线柱12电性连接,第一电阻丝61位于隔板3靠近第三接线柱12的一侧,第二电阻丝62位于隔板3的另一侧,第一电阻丝61的电阻大于第二电阻丝62,使得第二电阻丝62的所产生的热量大于第一电阻丝61。
所述隔板3上开设有通孔14,隔板3上转动连接有一个转动板15,转动板15与隔板3的连接处设置有扭簧,使得隔板3可与通孔14紧密相抵,避免两侧的空气自由流通,仅有当第二电阻丝62一侧的温度明显高于另一侧时,转动板15才会转动使气体流通。
所述圆筒7的轴线与隔板3垂直,保证第三活塞板8在圆筒7中因抖动而细微滑动时,导电柱11可与第三接线柱12稳定的电性连接。
本发明中,将第一接线柱(21)和第二接线柱(22)串联在外界电路中,此时第一电阻丝(61)和第二电阻丝(62)互相处于并联状态,根据电学知识可得,两个电阻丝的接入电路后的等效电阻小于其中任意一个电阻丝,保证了本发明中的绝缘壳体不会占用较大电压,避免影响电路中各用电器的正常电压。
电路中的用电器在正常使用时会产生一定的电流,接入的用电器越多,电路中的电流越大,当电流大到一定程度而超过电路可负载的范围时,本发明的熔断器便会工作使得电路断开连接:
由于两个电阻丝相互并联,所以两个电阻丝上流通的电压相等,根据焦耳定律
Figure BDA0002020411750000061
可得,两个电阻丝中电阻较大的电阻丝发热量较小,反之发热量较大,故而本发明中第二电阻丝62产生的热量大于第一电阻丝61的热量。
当电路中的电流增大时,第一电阻丝61和第二电阻丝62上流过的电流也越大,电流引接入过多用电器而超过负载时,电流为缓速增长状态,此时虽然第二电阻丝62所产生的热量大于第一电阻丝61的热量,但隔板3可较快的将第二电阻丝62上的热量传导至另一侧,故而使得隔板3两侧的热量差距较小,即隔板3两侧的气压差较小,无法推动转动板15转动而使隔板3两侧的空气流通,但此时第一电阻丝61和第二电阻丝62所产生的热量仍然可推动第一活塞板41和第二活塞板42运动,并压缩第二弹簧17,使得导电柱11与第三接线柱12电性隔离,起到熔断器的效果,实现了电路短路,保护线路不会因过载而出现危险;
待绝缘壳体1内自然冷却降温后,隔板3两侧的气压随之下降,使得第一活塞板41和第二活塞板42在第二弹簧17的作用下恢复初始状态,第三接线柱12与导电柱11重新相抵而使整个电路重新处于通路状态,实现了断路器的自然恢复。
当电路中出现短路时,电路中的电流不会像接入过多用电器一样缓速变大,而是会从电流较低状态骤然升高很高的状态,此时第一电阻丝61和第二电阻丝62会同时放出大量的热量,并且由于第二电阻丝62的电阻小于第一电阻丝61的电阻,使得第二电阻丝62的电阻远大于第一电阻丝61的电阻,此时隔板3无法快速的将一侧的热量传导至另一侧,绝缘壳体1内会呈现出第二电阻丝62一侧的气压明显高于另一侧的现象,进而推动转动板15转动,使第二电阻丝62一侧的气体运动至另一侧(气压大致平衡后,转动板15仍然会在扭簧的作用下与隔板3相抵)。与此同时两个电阻丝所产生的大量的热仍然会推动两个活塞板向远离导电柱11的方向运动,实现了熔断器的断路效果。
此时绝缘壳体1自然冷却时,由于第二电阻丝62一侧的气体量少于另一侧,所以降温后第二电阻丝62一侧的气压会小于另一侧,此时第三活塞板8会向第二限位环92方向运动并压缩第一弹簧13,带动其上的导电柱11同步运动,此时两个活塞板恢复初始位置时,由于导电柱11移位而无法与第三接线柱12接触通电,所以可以有效的避免了再次通电使短路继续发生,从而避免了短路造成危险。
尽管本文较多地使用了绝缘壳体1、第一接线柱21、第二接线柱22、隔板3、第一活塞板41、第二活塞板42、同步件5、第一电阻丝61、第二电阻丝62、圆筒7、第三活塞板8、第一限位环91、第二限位环92、连杆10、导电柱11、第三接线柱12、第一弹簧13、通孔14、转动板15、限位块16、第二弹簧17等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种防短路的可恢复熔断器,包括绝缘壳体(1),其特征在于,所述绝缘壳体(1)内部设有方形的空腔,所述绝缘壳体(1)的两端分别固定连接有一个第一接线柱(21)和第二接线柱(22),所述绝缘壳体(1)内部固定连接有隔板(3),所述隔板(3)与绝缘壳体(1)的内壁共同密封滑动连接有第一活塞板(41)和第二活塞板(42),所述第一活塞板(41)和第二活塞板(42)位于隔板(3)的两侧,所述第一活塞板(41)和第二活塞板(42)共同固定连接有一个同步件(5),所述同步件(5)位于第一活塞板(41)上靠近第二接线柱(22)的一侧,所述第一活塞板(41)和第二活塞板(42)上均固定连接有多个第二弹簧(17),每个所述第二弹簧(17)远离第一接线柱(21)的一侧均固定连接于绝缘壳体(1)的内壁;所述第一活塞板(41)上贯穿固定连接有一个第三接线柱(12),所述第三接线柱(12)与第二接线柱(22)电性连接,所述隔板(3)上固定贯穿连接有一个空心的圆筒(7),所述圆筒(7)内壁固定连接有一个第一限位环(91)和第二限位环(92),所述圆筒(7)内密封滑动连接有一个第三活塞板(8),所述第三活塞板(8)位于第一限位环(91)和第二限位环(92)之间,所述第二限位环(92)与第三活塞板(8)共同固定连接有一个第一弹簧(13),所述第三活塞板(8)远离第一弹簧(13)的一端固定连接有一个绝缘材质的直杆(10),所述直杆(10)上固定连接有一个导电柱(11),所述导电柱(11)与第三接线柱(12)相抵;所述第一接线柱(21)使用导线电性连接有第一电阻丝(61)和第二电阻丝(62),所述第一电阻丝(61)和第二电阻丝(62)远离第一接线柱(21)的一端均与第三接线柱(12)电性连接,所述第一电阻丝(61)位于隔板(3)靠近第三接线柱(12)的一侧,所述第二电阻丝(62)位于隔板(3)的另一侧,所述第一电阻丝(61)的电阻大于第二电阻丝(62);所述隔板(3)上开设有通孔(14),所述隔板(3)上靠近第一电阻丝(61)的一侧上转动连接有一个转动板(15),所述转动板(15)与隔板(3)的连接处设置有扭簧;使得隔板(3)可与通孔(14)紧密相抵,避免两侧的空气自由流通,仅有当第二电阻丝(62)一侧的温度明显高于另一侧时,转动板(15)才会转动使气流流通。
2.根据权利要求1所述的一种防短路的可恢复熔断器,其特征在于,所述圆筒(7)的轴线与隔板(3)垂直。
3.根据权利要求1所述的一种防短路的可恢复熔断器,其特征在于,所述绝缘壳体(1)内壁固定连接有一个限位块(16),所述限位块(16)距绝缘壳体(1)设有第一接线柱(21)的内壁的距离小于隔板(3)的长度。
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