CN110416036A - 多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，包括有熔断器基座、载熔件、熔断元件以及接线端子组件，熔断元件包括有至少两个，接线端子组件包括有数量与熔断元件相匹配的输入端子单元，以及一个用于连接所有熔断元件输出端的输出端子单元，输入端子单元包括有输入端子和用于连接输入端子和熔断元件输入端的输入电导件，构成多个熔断元件一端各自输入且另一端相互并联汇流输出，熔断器基座内设置有用于与输入电导件相匹配嵌装的嵌装走线槽，相邻的嵌装走线槽的邻接位置之间设置有用于提高其内输入电导件的爬电距离的间隔凹槽。本发明优点是结构紧凑，且同一个熔断器座能够同时接入多路输入线路，成本低，且解决多路熔断体之间的爬电问题。

Description

多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器

技术领域

本发明涉及一种电力保护配件，具体是指一种熔断器，特别是指多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，常适用于光伏领域的汇流箱中用于直流电路的过流保护。

背景技术

熔断器在配电系统中主要用于保护导线或设备，即当配电系统中出现故障电流时，熔断器会迅速熔断，切断电流阻止事故的蔓延。目前常规熔断器结构基本是由绝缘材料制作的熔断器基座、绝缘材料制作的载熔件、标准熔断体、以及接线端子和连接件等组成。

目前，随着光伏行业的发展，采用高电压直流熔断器来保护光伏电池系统的安全并网运行，已成为国际通用的一项重要技术措施。通过市场调研我们对现有的熔断器座结构进行比对，发现目前市场上的熔断器座结构普遍存在安装成本高，安装体积要求高，因此不利于光伏产品的推广。其原因具体分析如下：

光伏系统的多个光伏电池阵列的输出端统一输入到汇流箱，然后再由汇流箱输出到控制开关和逆变器，最终用于给负载供电。每一路的光伏电池阵列均需要一个对应的熔断器安装在汇流箱中对其进行故障电流保护。而传统的熔断器座产品主要为单路熔断元件的熔断器座，其结构是基座内均只能安装一路熔断体、以及与熔断器两极对应的输入端子和输出端子，其中一路熔断体主要有一个单独的熔断元件或者由多个熔断元件连接形成一路。这些传统的熔断器座由于是一路熔断体的设置，在内部设计时不需要考虑熔断体的爬电问题，整个熔断器基座内部整体空间已经满足其爬电要求，而且占用汇流箱空间过大，整体成本变高。

对于本领域技术人员而言，如果在类似体积大小的熔断器基座内安装两路或者多路熔断体，则可以实现一个熔断器基座同时用于多路线路的输入保护，然而，由于两路熔断元件是分别接入不同的输入线路，则势必要考虑两路熔断元件之间的爬电问题，狭窄的空间会使得爬电设计问题非常困难。

另外，通过检索中国专利公开号为CN105097379A公开了一种多熔断体的熔断器。该熔断器通过将多路熔断器平行横置且上下叠加的方式布置，实现了多路线路同时输出的问题。然而其仍然存在以下问题：

(1)其通过在载熔体内设置上下叠加的孔腔并与熔断器底座触头位置对应的设置，如果一路载熔元件出现损坏需要更换时，将载熔体拔出的过程中，位于下侧方位置的其他路载熔元件在载熔体拉拔出去的过程中仍然会与该路出现故障的载熔元件的触点导电接触，从而导致将正常的熔断元件烧毁，结构设计不合理，安全性差；

(2)该结构为了解决爬电距离，其整个体积尺寸相对于熔断元件的尺寸比例设计非常大，其整体体积较大，不利于降低成本和安装空间。

本发明人基于对熔断器的深入研究和创造性思考，提出本申请的技术方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种结构紧凑，且同一个熔断器基座能够同时接入多路输入线路，且解决多路熔断体之间的爬电距离问题的一种多路输入汇流输出的熔断器座。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有熔断器基座、设置于熔断器基座内的载熔件、安装设置于载熔件上的熔断元件、以及接线端子组件，其特征在于：所述的熔断元件包括有至少两个，所述的接线端子组件包括有数量与熔断元件相匹配的输入端子单元，以及一个用于连接所有熔断元件输出端的输出端子单元，所述的输入端子单元包括有输入端子和用于连接输入端子和熔断元件输入端的输入电导件，构成多个熔断元件一端各自输入且另一端相互并联汇流输出，所述的熔断器基座内设置有用于与所述的输入电导件相匹配嵌装的嵌装走线槽，相邻的嵌装走线槽的邻接位置之间设置有用于提高其内输入电导件的爬电距离的间隔凹槽；

所述熔断器基座内设置有与载熔件插拔适配的载熔件插装腔，所述的载熔件内设置有与熔断元件插装适配的安装腔，所述的输入电导件位于载熔件插拔方向的远端，所述的载熔件上固定设置有输出共用电导件，该输出共用电导件与熔断元件的一端电连接，所述的载熔件在插装状态下，该输入电导件与安装于所述的安装腔内的熔断元件的另一端电连接，输出共用电导件的外端与输出端子单元电连接，所述的载熔件在拔出状态下，该输入电导件与安装于所述的安装腔内的熔断元件的另一端相脱离，输出共用电导件的外端与输出端子单元相脱离；

输入电导件包括有相互折角连接的外侧接线板和内侧接线板。

通过本设置，一个熔断基座可以同时输入多路同极性电路，整体上减少汇流箱中熔断基座的使用数量，此外，由于输出端只需要用一个共用的输出端子，从而汇流箱中用于连接熔断器输出端的汇流排的体积也大为减少，安装难度也大大降低，因此，综合看，不仅降低熔断器的使用成本，同时还节省了汇流箱的体积，从而也减少了汇流箱的制造成本，具有非常大的价格竞争优势，对于目前国内外推广光伏产品，该价格优势将非常有利于光伏产品推广，经过测算，本发明的多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座在成本相较于传统的熔断器至少降低一倍以上，经济效益非常显著。

另外，在光伏组件阵列多路输出中很容易出现某路故障或对地短路，因此通过以下设计，输入端和输入电导件之间要有足够满足电气间隙和爬电距离的要求，本发明通过在基座上对输入电导件设置相匹配嵌装的嵌装走线槽，相邻的嵌装走线槽的邻接位置之间设置有用于提高其内输入电导件的爬电距离的间隔凹槽，该结构设置，使得两路输入电导件之间的爬电距离因为不能直接跨接而提高，从而保障在市售的主流的1500V光伏系统的爬电要求，提高其电气稳定性能。

此外，本设置，将输入电导件位于载熔件插拔方向的远端并与熔断元件电连接，在拉拔载熔件更换熔断元件时，只要拉开一点空间，就能将所有的熔断元件从电路中脱离，设计安全可靠，避免了背景技术中所述的更换故障的熔断元件而将正常的熔断元件也烧毁的问题。

另外，本设置，由于输出端子单元只有一个且共用，因此这一端无需考虑爬电距离设计问题，结构可以设置的非常紧凑，而无需像CN105097379A公开的多个输出端子都是上个台阶式布置，从而减少了整体体积。

进一步设置是所述的熔断元件为两个，且该两个熔断元件平行并排间隔设置在载熔件上，输入端子单元包括有分别与两个熔断元件输入连接的第一输入端子单元和第二输入端子单元，第一输入端子单元包括有第一输入端子和第一输入电导件，第二输入端子单元包括有第二输入端子和第二输入电导件，所述的第一输入电导件包括有相互折角的第一外侧接线板和第一内侧接线板，所述的第二输入电导件包括有相互折角的第二外侧接线板和第二内侧接线板，所述的间隔凹槽设置于第一内侧接线板和第二内侧接线板之间。

进一步设置是所述第一输入电导件为与靠近输入端这一侧的熔断元件连接，在第一外侧接线板在靠近折角处的位置向外侧弯曲延伸，第一内侧接线板在靠近折角处的位置向上做足弓式拱起，从而在该折角处形成类似足跟式支撑结构，而在第一外侧接线板下端位置形成跟腱式支撑结构。本设置效果见实施例陈述。

通过本设置，本设置提供一种两个熔断元件一端各自输入且另一端相互并联输出的方案，其在工艺实现上难度最低，最利于市场推广，另外，由于第一输入电导件和第二输入电导件由于是金属导电件，其在使用过程中必然会升温，导致其弹性下降，而弹性下降，则会使得其与熔断元件之间的连接端之间电接触脱开，带来使用故障问题，而通过本设置，将第一输入电导件和第二输入电导件进行折弯设置，在相同的熔断器基座内可以设置更长的输入电导件，而长度增加将使得输入电导件散热性能尤其是弹性得到提高，从而进一步保障其与熔断元件之间连接端之间保障稳定的电接触连接。

进一步设置是所述的输入电导件与熔断元件的连接端的外端设置有用于提高二者连接稳定性的支撑弹片。

通过本设置，利用支撑弹片提高输入电导件与熔断元件的连接端之间的电接触连接的强度，提高二者连接的稳定性。

进一步设置是熔断器基座内设置有与载熔件插拔适配的载熔件插装腔，所述的载熔件内设置有与熔断元件插装适配的安装腔，所述的安装腔的内端的的周壁上设置有弧形的一对导向限位板，以及一对具有形变并能在熔断元件插装状态下将熔断元件抱紧联动的一对抱紧联动板，所述的抱紧联动板对应熔断元件的插入端的内壁设置有斜导向壁。通过本设置，使得对载熔件进行插拔时，能够保障同时将熔断元件也拉出，防止出现载熔件在拔出状态下，熔断元件没有脱离电路连接状态，而带来严重的安全隐患，提高了产品使用的安全性。

进一步设置是所述的载熔件的外端固定连接有拉销板，所述的拉销板上周向转动且轴向固定联动设置有锁定旋钮，所述的锁定旋钮上连接有中心轴，所述的中心轴上凸起设置有限位凸块，所述的熔断器基座的内壁上设置有与所述的限位凸块限位卡配合的限位槽，当限位凸块转动到该限位槽时锁定旋钮与基座锁定连接，当限位凸块转动到该限位槽外侧时锁定旋钮与基座解锁。

通过本设置，利用锁定旋钮将拉销板锁定在熔断器基座上，保障熔断元件与电导件接触更加稳定可靠。需要打开时，转动锁定旋钮到分开位置即可解锁，轻松拉出载熔件。

进一步设置是所述的锁定旋钮的中心轴的头端设置有内部开有用于锥形头，所述的拉销板的外壁上设置供锁定旋钮的中心轴、锥形头以及限位凸块通过的外适配孔，所述拉销板对应其外壁的内侧设置有供锥形头在形变内缩状态下通过并在通过后恢复自由状态卡配联动的内连接孔，该内连接孔的外端缘设置锥面引导壁。

进一步设置是所述的多个熔断元件做平行并排间隔布置，且熔断元件的长度方向与熔断器基座的高度方向一致设置。通过本设置，提供一种纵置的布置方式。

进一步设置是所述的多个熔断元件做平行并排间隔布置，且熔断元件的长度方向与基座的宽度一致设置。同样原理结构，通过本设置，也可以提供一种横置的布置方式。见图10。

以下结合附图和实施例对本发明的技术效果进一步阐述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1本发明具体实施方式主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明横剖剖视图；

图4本发明隐藏左基座的立体图；

图5为本发明结构爆炸图；

图6为本发明载熔件与熔断元件之间的配合示意图；

图7为本发明拉销板立体图；

图8为本发明锁定旋钮立体图；

图9本发明的熔断元件、以及接线端子组件连接示意图；

图10本发明的熔断元件横向布置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

如图1至图10所示，为本发明实施例中，包括有熔断器基座1、设置于熔断器基座内的载熔件2、安装设置于载熔件上的熔断元件3、以及接线端子组件，所述的熔断元件3包括有至少两个，本实施例优选设置为两个熔断元件3，熔断元件3为本领域的常规配件，其工作原理是在出现故障电流时，内部熔断从而切断电路，可直接从市场采购，另外，为了便于装配组装，本实施例所述的熔断器基座1由左基座11和右基座12相互拼装而成。

本发明所述的接线端子组件包括有数量与熔断元件相匹配的输入端子单元4，以及一个用于连接所有熔断元件输出端的输出端子单元5，所述的输入端子单元4包括有输入端子411和412和用于连接输入端子和熔断元件输入端的输入电导件421和422，构成多路输入端对应多个熔断元件一端电连接且熔断元件另一端相互并联，连接到一个输出端子。

所述的熔断器基座1内设置有用于与所述的输入电导件相匹配嵌装的嵌装走线槽13，相邻的嵌装走线槽13的邻接位置之间设置有用于提高其内输入电导件的爬电距离的间隔凹槽14。本实施例所述的邻接位置系指在相邻的嵌装走线槽13相互接近而不满足爬电距离要求的区域，通过设置间隔凹槽14可以使得二者之间的邻接位置也满足爬电设计要求。

本发明设计单个熔断器座电路要求极性必须相同极输入，在光伏领域更加适合线路布局。但在光伏组件阵列多路输出中很容易出现某路故障或对地短路，因此通过以上设计，输入端和输入电导件之间要有足够满足电气间隙和爬电距离的要求。

作为具体地，本实施例以熔断元件3设置两个的方式进行展开说明其实施方式，当然对于设置三个或三个以上熔断元件的其他等同实现方案本领域普通技术人员均可以依据该两个熔断元件的实施方式而无需经创造性思考即可获得，因此，本实施例不再对熔断元件的方案做具体阐述。

进一步设置是熔断器基座1内设置有与载熔件2插拔适配的载熔件插装腔，所述的载熔件2内设置有与熔断元件3插装适配的安装腔21，所述的输入电导件42位于载熔件插拔方向的远端，所述的载熔件2上固定设置有输出共用电导件51，该输出共用电导件51与熔断元件3的一端电连接，所述的载熔件2在插装状态下，该输入电导件42与安装于所述的安装腔21内的熔断元件3的另一端电连接，输出共用电导件51的外端与输出端子单元5电连接，所述的载熔件在拔出状态下，该输入电导件42与安装于所述的安装腔内的熔断元件3的另一端相脱离，输出共用电导件51的外端与输出端子单元5相脱离。

本实施例该两个熔断元件3平行并排间隔设置在载熔件2上，输入端子单元4包括有分别与两个熔断元件输入连接的第一输入端子单元和第二输入端子单元，第一输入端子单元包括有第一输入端子411和第一输入电导件421，第二输入端子单元包括有第二输入端子412和第二输入电导件422，所述的第一输入电导件421包括有相互折角的第一外侧接线板4211和第一内侧接线板4212，所述的第二输入电导件422包括有相互折角的第二外侧接线板4221和第二内侧接线板4222，所述的间隔凹槽14设置于第一内侧接线板4212和第二内侧接线板4222之间。

进一步的，由于熔断器基座内部空间非常有限，其中第一输入电导件421为与靠近输入端子41这一侧的熔断元件连接，因此，其相较于用于与远离输入端子41这一侧的熔断元件连接的第二输入电导件422而言，第一输入电导件421的长度会小于第二输入电导件422，为了保障电导件有足够的接触压力，本发明通过以下创新设计解决该问题：

本设置，在第一外侧接线板4211在靠近折角处的位置向外侧弯曲延伸，第一内侧接线板4212在靠近折角处的位置向上做足弓式拱起，从而在该折角处形成类似足跟式的支撑结构，而在第一外侧接线板4211下端位置形成跟腱式支撑结构，这种结构，能够进一步提高第一输入电导件421在工作中即便受热而降低弹性也能满足第一输入电导件421与熔断元件之间的稳定电接触设计的要求。

为更进一步地使输入端电导件与熔断元件的电连接稳定性，同时连接外端设置了支撑弹片8

本实施例所述的安装腔21的内端的的周壁上设置有弧形的一对导向限位板211，以及一对具有形变并能在熔断元件插装状态下将熔断元件抱紧联动的一对抱紧联动板212，所述的抱紧联动板对应熔断元件的插入端的内壁设置有斜导向壁2121。

另外，本实施例所述的载熔件2的外端固定连接有拉销板6，所述的拉销板6上周向转动且轴向固定联动设置有锁定旋钮7，所述的锁定旋钮7上连接有中心轴71，所述的中心轴上凸起设置有限位凸块72，本实施例该限位凸块72设置有两个且对称设置，所述的熔断器基座1的内壁上设置有与所述的限位凸块限位卡配合的限位槽15，当限位凸块72转动到该限位槽15时锁定旋钮7与熔断器基座1锁定连接，当限位凸块72转动到该限位槽外侧时锁定旋钮7与熔断器基座解锁。

此外，本实施例所述的锁定旋钮7的中心轴71的头端设置有内部开有用于锥形头73，所述的拉销板6的外壁上设置供锁定旋钮的中心轴、锥形头以及限位凸块通过的外适配孔61，所述拉销板6对应其外壁的内侧设置有供锥形头在形变内缩状态下通过并在通过后恢复自由状态卡配联动的内连接孔62，该内连接孔的外端缘设置锥面引导壁621，本实施例所述的拉销板6与载熔件2进行套接后，通过超声波焊接等方式焊接固定，此时输出端公用导电件51被包封在拉销板6与载熔件2之间，只有与端子5的电接触部分露出。通过上述设计可有效解决电气间隙和爬电距离，离操作拉手更远更安全可靠。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

虽然已经参考若干具体实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。

Claims (8)

1.一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，包括有熔断器基座、设置于熔断器基座内的载熔件、安装设置于载熔件上的熔断元件、以及接线端子组件，其特征在于：所述的熔断元件包括有至少两个，所述的接线端子组件包括有数量与熔断元件相匹配的输入端子单元，以及一个用于连接所有熔断元件输出端的输出端子单元，所述的输入端子单元包括有输入端子和用于连接输入端子和熔断元件输入端的输入电导件，构成多个熔断元件一端各自输入且另一端相互并联汇流输出，所述的熔断器基座内设置有用于与所述的输入电导件相匹配嵌装的嵌装走线槽，相邻的嵌装走线槽的邻接位置之间设置有用于提高其内输入电导件的爬电距离的间隔凹槽；

所述熔断器基座内设置有与载熔件插拔适配的载熔件插装腔，所述的载熔件内设置有与熔断元件插装适配的安装腔，所述的输入电导件位于载熔件插拔方向的远端，所述的载熔件上固定设置有输出共用电导件，该输出共用电导件与熔断元件的一端电连接，所述的载熔件在插装状态下，该输入电导件与安装于所述的安装腔内的熔断元件的另一端电连接，输出共用电导件的外端与输出端子单元电连接，所述的载熔件在拔出状态下，该输入电导件与安装于所述的安装腔内的熔断元件的另一端相脱离，输出共用电导件的外端与输出端子单元相脱离；

所述的输入电导件与熔断元件的连接端的外端设置有用于提高二者连接稳定性的支撑弹片；

输入电导件包括有相互折角连接的外侧接线板和内侧接线板。

2.根据权利要求1所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的熔断元件为两个，且该两个熔断元件平行并排间隔设置在载熔件上，输入端子单元包括有分别与两个熔断元件输入连接的第一输入端子单元和第二输入端子单元，第一输入端子单元包括有第一输入端子和第一输入电导件，第二输入端子单元包括有第二输入端子和第二输入电导件，所述的第一输入电导件包括有相互折角的第一外侧接线板和第一内侧接线板，所述的第二输入电导件包括有相互折角的第二外侧接线板和第二内侧接线板，所述的间隔凹槽设置于第一内侧接线板和第二内侧接线板之间。

3.根据权利要求2所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述第一输入电导件为与靠近输入端这一侧的熔断元件连接，在第一外侧接线板在靠近折角处的位置向外侧弯曲延伸，第一内侧接线板在靠近折角处的位置向上做足弓式拱起，从而在该折角处形成类似足跟式支撑结构，而在第一外侧接线板下端位置形成跟腱式支撑结构。

4.根据权利要求1所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的安装腔的内端的的周壁上设置有弧形的一对导向限位板，以及一对具有形变并能在熔断元件插装状态下将熔断元件抱紧联动的一对抱紧联动板，所述的抱紧联动板对应熔断元件的插入端的内壁设置有斜导向壁。

5.根据权利要求1所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的载熔件的外端固定连接有拉销板，所述的拉销板上周向转动且轴向固定联动设置有锁定旋钮，所述的锁定旋钮上连接有中心轴，所述的中心轴上凸起设置有限位凸块，所述的熔断器基座的内壁上设置有与所述的限位凸块限位卡配合的限位槽，当限位凸块转动到该限位槽时锁定旋钮与熔断器基座锁定连接，当限位凸块转动到该限位槽外侧时锁定旋钮与熔断器基座解锁。

6.根据权利要求5所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的锁定旋钮的中心轴的头端设置有内部开有用于锥形头，所述的拉销板的外壁上设置供锁定旋钮的中心轴、锥形头以及限位凸块通过的外适配孔，所述拉销板对应其外壁的内侧设置有供锥形头在形变内缩状态下通过并在通过后恢复自由状态卡配联动的内连接孔，该内连接孔的外端缘设置锥面引导壁。

7.根据权利要求1所述的一种多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的多个熔断元件做平行并排间隔布置，且熔断元件的长度方向与熔断器基座的高度方向一致设置。

8.根据权利要求1所述的多路输入汇流输出的多熔断元件的熔断器座，其特征在于：所述的多个熔断元件做平行并排间隔布置，且熔断元件的长度方向与基座的宽度一致设置。